卞海霞
〔摘? ? 要〕? 隨著小學科學教育的不斷發展,繼倡導探究式學習、強調概念建構等主張深入人心之后,怎樣在科學課堂上促進學生思維的發展成為科學教育工作者廣泛討論的熱點話題。這也是科學教育實踐中凸顯的亟待解決的重要問題。本文首先分析了在課堂教學中學生思維發展的重要價值及在實踐中遇到的問題,然后以任務驅動為載體詳細闡述了推動學生思維發展的教學策略。
〔關鍵詞〕? 小學科學;思維;任務驅動
〔中圖分類號〕? G424? ? ? ? ? ? ? ? 〔文獻標識碼〕? A? ? ? ? ?〔文章編號〕? 1674-6317? ? (2024)? 12? ? 019-021
在2022年版《義務教育科學課程標準》中,科學思維被列為小學科學課程四大核心素養之一,可見其重要地位。關于思維的研究歷久彌新:早在我國古代就有“學而不思則罔”;19世紀末赫爾巴特認為,探究式教學就是通過歸納推理來訓練學生的思維;20世紀杜威強調“做中學,學中思”,并注重在與社會相關的問題和項目背景下教給學生科學的思維方式,發展學生解決社會問題的能力;21世紀以來,學習理論與腦科學的研究,都強調發展學生思維能力的重要性……縱觀整個脈絡,思維已經成為科學課堂教學的核心,是科學學科的本質特征。
一、推動學生思維發展遇到的問題
(一)主動思維的積極性不高
在當前小學科學課堂教學中,教師已經意識到培養學生思維的重要性。但是從實際效果來看,學生的思維活動缺乏積極性。可能在教師組織的學習活動中,學生也經歷了諸如比較分類、抽象概括、歸納演繹等思維方法得出結論的過程,但是整個學習活動是在教師的“帶動”下完成的,學生的思維缺乏積極性、主動性。比如在四年級上《認識常見的巖石》一課中,學生按照教師的要求觀察、比較巖石的各種特征,看起來也運用了比較、分析等思維方法,思維能力應得到基本提升,但是從教學效果看,學生對研究這些巖石的特征并不感興趣。在整個課堂上,學生的思維碰撞較少,課堂比較“冷”,學生積極性不高。
(二)創新性思維發展欠缺
在2022年版的《義務教育科學課程標準》關于科學思維的闡述中,重點提到了創新思維的培養。在傳統的小學科學課堂教學中,教師總是更多關注通過探究實踐得到關于某一概念建構的共識,而忽視了思維的獨創性。比如在《斜坡的啟示》《人的呼吸》《簡單電路》等很多典型的探究課中,教師更多關注某一概念的得出是否得到了全班的共識。當然,這里并不是否定建構科學觀念的重要性,也沒有否定科學探究的重要性,而是在討論除了這兩者被重視之外,身為科學教育工作者,我們也應該考慮對學生創新思維的培養。這是不容忽視的。
(三)批判性思維能力較弱
批判性思維作為高階思維之一是需要后天有意培養的。小學生由于年紀尚小、缺乏經驗、知識儲備不足,比較容易迷信權威。這個權威包括新聞資料中的專家、教師,甚至班級中的學優生。當科學課上出現爭議的時候,學生更愿意用投票的方式來解決爭議。這當然是不可取的。比如在執教蘇教版小學科學一年級科學課《樹葉是怎樣變黃的》時,班級里出現了好幾種不同的觀點:“樹葉是從上往下變黃的。”“樹葉是從下往上變黃的。”“從中心開始變黃然后向四周散開。”“樹葉先從邊緣變黃,然后向中間遞進。”到底哪種觀點才是對的呢?一年級小學生異口同聲地說用投票的方式,看哪種觀點多,就代表哪個是正確的。學生一致認為支持者多的觀點就具有權威性。這是違背科學精神的,也反映出一年級學生缺乏批判性思維能力。這需要后天專業、有針對性地學習。
(四)重探究實踐技能輕應用遷移
在傳統的教學中,一般在課堂的最后3分鐘開始拓展應用環節,教師會讓學生將本節課所學知識用來解釋實際生活中的問題。比如說在《食物的營養》一課中,學生可能花了35分鐘以上的時間,通過資料分析和實驗探究知道了食物有多種營養,然后在最后的3分鐘左右教師說:“通過今天的學習,你能根據所學知識設計一份健康食譜嗎?”其實這是一個很好的任務,既能應用科學知識,也能指導學生的生活實踐。但非常可惜,教師在這一塊安排的時間只有短短的3分鐘。這一部分的思維時間被大大壓縮了,但實際上科學應該是從生活中來,到生活中去。尤其對小學生來說,生活化的科學教育更能促進學生思維的發展。
二、以任務驅動推動學生思維發展
(一)創設有挑戰性的任務,提升思維的積極性
教育心理學研究表明,學習動機是影響學習效果的重要因素,中等難度的任務最容易激發學習動機。認知學習理論代表人物布魯納提出:在實施發現學習時,要根據學生心理發展水平,確保材料的難度適中,以維持學生的內部動機。因此在科學探究中,任務難度的設置也要考慮適中性。難度適中的任務,既不會因為太簡單而缺乏挑戰性,也不會因為太難而使學生失去興趣。知識往往是枯燥的,好的教師往往會將枯燥的知識鑲嵌于學生喜聞樂見的任務中,通過有挑戰性的任務,激發學生的學習興趣。在完成任務的過程中,學生既建構了相關概念,也展開了積極主動思維。
在《認識常見的巖石》一課中,有教師巧設任務——今天我們來設計巖石盆景,你覺得盆景的不同部位分別需要什么樣的巖石呢?我這里準備了不同的巖石,你覺得選什么比較好呢?這就是一個難度適中的任務了。首先學生對石頭并不陌生,也能運用基本的觀察技能研究石頭,但是如果任務只停留在這個層面對學生來說就太簡單了,會降低學習興趣,學生思維的活躍程度會大打折扣。因為類似的觀察,學生早就經歷過很多次了,比如研究土壤、觀察液體等。在此基礎上,教師提升任務難度,變成根據石頭的特征設計巖石盆景,學生的學習興趣一下子就上來了,而且盆栽設計過程需要在分析各種巖石特征的基礎上綜合運用,還是有難度的。但是教師通過提供盆景設計資料幫助學生設計,從而又將難度調低。這樣難度適中的任務學生怎么會不感興趣?學生思維的積極性馬上就被調動起來,全身心地投入有挑戰性的任務中。
(二)創設辯論式任務,提升批判性思維能力
批判性是思維的五大品質之一。進入21世紀以來,全球對批判性思維的研究明顯增多,科學教育中的批判性思維越發受到研究者的關注。Bailin認為,批判性思維往往是針對特定的任務、問題、情境或挑戰而產生的。因此,要在特定情境下關注批判性思維。胡欣陽指出,社會科學議題等情境確實是科學批判性思維的重要載體,只有在這種科學與社會相聯系的問題情境中,才能真正體現學生的科學批判性思維。社會性科學議題有氣候問題、食品健康問題、人與環境問題等。在蘇教版小學科學教材中有不少相關的社會性科學議題,比如三年級的《保護土壤》《珍惜水資源》等。
在《珍惜水資源》一課中,首先提出:地球上水資源非常豐富,在這樣的情境下還有珍惜水資源的宣傳語,這樣是否科學呢?你是否贊同需要珍惜水資源?請結合資料談一談。在辯論的氛圍下,首先學生會非常感興趣,學習積極性一下子提高了;其次,在辯論前的準備活動中,學生會積極搜集對自己觀點有利的證據,主動擴充自己的知識。這符合學生的直覺思維特征,在后面辯論的環節中,當正反雙方都拿出事實證據進行論證的時候,尤其對一些在準備階段就忽視不同觀點的學生來說,沖擊很大:原來正反雙方給出的事實都是不能忽視的,這意味著我們要批判地看待有爭議的話題或事件。在這樣辯論式任務中,學生學會了分析、評價、判斷、論證等,批判性思維也有了顯著提高。長此以往,再遇到有爭議的話題或事件時,學生便不會只依賴直覺,而是會運用批判性思維客觀地對待。
(三)創設預期成果多樣的任務,提升創新思維能力
習近平總書記在多次重要講話中都提到,要更加重視科學精神、創新能力、批判性思維的培養。創新能力的培養離不開創造性思維的發展。創造性思維,指在已有知識經驗的基礎上,經過獨立分析綜合、形成新聯系,從而使問題獲得解決的一種思維過程。創造性思維不僅揭示了客觀事物的本質和內在聯系,而且在此基礎上產生新的前所未有的思維成果。創造性思維是人類思維的最高表現形式。任務驅動教學法不僅以豐富的情境、有挑戰性的任務吸引了學生的學習興趣,而且根據教學的需要可以設計預期成果多樣的任務。這會促使學生在分析現有材料、在已有知識和經驗的基礎上,運用批判、想象等創造性思維方法,最終實現多種作品的呈現。
比如在《食物的營養》一課中可以創設“設計一日健康食譜”的任務。為了設計合乎要求的高質量食譜,學生必須首先通過閱讀資料和實驗探究了解與食物營養相關的科學知識,這與傳統課堂要實現的學習目標也是一致的。在這一部分,全班學生的學習活動都是相同的。不過,任務驅動教學并不止于此,學生在建構了相關科學概念后,還需要完成設計一日食譜的任務。這一部分正是發揮學生創新思維的關鍵環節,學生可以創造性地進行食材的搭配組合,甚至有部分小組還想到了專為糖尿病人設計的一日食譜、專為肥胖兒童設計的一日食譜。可以看出學生在仔細分析對象的需求、各類食材的營養價值以及各種營養素配比情況,綜合考慮之后,創造性地提出了最終方案。可以說,這些作品是比較完美的。學生在此過程中創造性思維得到鍛煉,創新能力也有顯著提高。
(四)創設與生活聯系的任務,提升運用科學思維解決實際問題的能力
一個合適的任務一定是將科學與生活緊密聯系的任務,任務從生活中來,但是巧妙藏著科學問題,完成任務的過程就是解決實際問題的過程。完成任務一定是需要探究某些科學原理,因此弄清楚了科學原理也就解決了實際問題。這樣巧妙的設計基本解決了傳統課堂上花費大量的時間進行科學探究而留給應用遷移的時間少之又少的問題。任務驅動將兩者很好地融合在一起,達到了相輔相成的效果。
比如在《食物的消化》一課中,在課的一開始創設任務:一名一年級小學生最近給心理小屋寄了一封信,說自己不小心吃進了西瓜籽,非常焦慮,已經嚴重影響了他的學習生活。如果你是心理教師,你打算怎樣給他回信?這個任務的設計是與生活緊密聯系的,這樣的現象是很真實的,任務情境中一年級小學生的顧慮也是人之常情,但是不科學,所以需要學生用科學的思維解決問題。
三、結語
小學科學是一門基礎性課程。科學思維等四大核心素養是科學課程育人價值的集中體現,其中科學思維更是核心素養的核心。培養學生的科學思維能力是一個長期的過程,運用一些教學策略可以更高效地促進學生科學思維的發展。本文只是從任務驅動的角度解決部分思維教學中的問題,關于促進學生思維發展還有很多方面值得探討。
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