促進學(xué)生高階思維能力發(fā)展

〔摘 要〕 小學(xué)科學(xué)教育作為奠定學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的基石，核心價值在于引導(dǎo)學(xué)生探索與其心智發(fā)展階段相適應(yīng)的科學(xué)奧秘。通過親身參與基礎(chǔ)性的科學(xué)探究活動，讓學(xué)生掌握觀察、對比、分類等科學(xué)方法，揭示日常生活中的自然現(xiàn)象及其背后的科學(xué)規(guī)律。這一過程不僅是對知識的積累，更是培養(yǎng)學(xué)生高階思維能力的契機，對于將學(xué)生塑造成為具備科學(xué)精神與素養(yǎng)的未來公民具有重要影響。本文聚焦于如何通過創(chuàng)新小學(xué)科學(xué)教學(xué)策略，以促進學(xué)生高階思維能力的飛躍性發(fā)展，旨在探索高效教學(xué)策略，全面提升小學(xué)生的批判性思維、創(chuàng)新思維、問題解決能力等高階思維技能，同時強化他們的科學(xué)素養(yǎng)，為培養(yǎng)適應(yīng)未來社會需求的復(fù)合型人才奠定堅實的基礎(chǔ)。

〔關(guān)鍵詞〕 小學(xué)科學(xué)；高階思維能力；教學(xué)策略

〔中圖分類號〕 G424 〔文獻標識碼〕 A 〔文章編號〕 1674-6317 （2025） 02 019-021

2022年版《義務(wù)教育科學(xué)課程標準》提到，科學(xué)思維作為學(xué)科教育的核心要素，凸顯了其在培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)中的核心地位。科學(xué)思維，作為洞察世界本質(zhì)、揭示自然規(guī)律及其相互關(guān)系的科學(xué)路徑，涵蓋了模型構(gòu)建、邏輯推理、創(chuàng)新思維等關(guān)鍵能力。其中，高階科學(xué)思維不僅是科學(xué)素養(yǎng)的精髓，也是教育追求的高級目標，其通過科學(xué)探究的實踐路徑，已日益成為教育研究者與決策者關(guān)注的焦點。當(dāng)前，高階思維的培養(yǎng)已深度融入多樣化的教學(xué)模式、先進的教育理念、靈活的教學(xué)方法以及系統(tǒng)化的教學(xué)流程之中，旨在增強學(xué)生的跨情境問題解決技巧、批判性審視能力與創(chuàng)新創(chuàng)造潛能。小學(xué)科學(xué)，作為小學(xué)階段不可或缺的啟蒙學(xué)科，憑借其獨特的創(chuàng)造性、深入探究的特質(zhì)及實踐操作的樂趣，成為激發(fā)學(xué)生思維活力、孕育高階思維能力的理想平臺。因此，小學(xué)科學(xué)教師應(yīng)當(dāng)深刻認識這一學(xué)科在促進學(xué)生高階思維發(fā)展中的獨特優(yōu)勢，并在教學(xué)實踐中，精心策劃課程內(nèi)容，靈活調(diào)整教學(xué)策略，以滿足學(xué)生個性化發(fā)展需求，在潛移默化中促進學(xué)生高階思維的全面發(fā)展。

一、促進學(xué)生高階思維能力發(fā)展的意義

（一）有助于發(fā)展學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)

科學(xué)素養(yǎng)是現(xiàn)代社會公民必備的基本素質(zhì)之一，涵蓋科學(xué)知識、科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神等多個方面。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)高階思維，對于發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有至關(guān)重要的作用。高階思維要求學(xué)生不僅要掌握基本的科學(xué)概念和原理，還能通過批判性思維、邏輯推理等能力，深入理解科學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律。這種深入理解有助于學(xué)生構(gòu)建更加系統(tǒng)、完整的科學(xué)知識體系，為未來的學(xué)習(xí)和研究打下堅實的基礎(chǔ)。高階思維的培養(yǎng)還能夠使學(xué)生掌握科學(xué)方法，學(xué)會如何提出問題、假設(shè)、實驗、觀察、分析和結(jié)論等一系列科學(xué)研究方法。這種科學(xué)方法的學(xué)習(xí)，不僅有助于學(xué)生解決科學(xué)問題，還能遷移到日常生活和學(xué)習(xí)的其他領(lǐng)域，提高解決問題的能力和效率。

（二）有助于發(fā)揮科學(xué)教育價值

黨的二十大報告將教育、科技和人才統(tǒng)籌部署，強調(diào)科學(xué)教育在培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才中的關(guān)鍵作用。科學(xué)本身就是一種創(chuàng)新活動，要求人們不斷探索未知領(lǐng)域、發(fā)現(xiàn)新知識和新技術(shù)。通過高階思維的培養(yǎng)，學(xué)生能夠?qū)W會從不同角度思考問題、提出新穎的觀點和解決方案，從而培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。此外，科學(xué)是一門實踐性很強的學(xué)科，學(xué)生可以通過動手實踐來驗證科學(xué)理論和假設(shè)。在實踐過程中，學(xué)生需要運用高階思維來分析和解決問題。這不僅能夠提高他們的實踐能力，還能使他們在實踐中不斷學(xué)習(xí)和成長。

（三）有助于提升科學(xué)教學(xué)質(zhì)量

高階思維的培養(yǎng)能夠促進科學(xué)課程內(nèi)容的深化和拓展。傳統(tǒng)的科學(xué)教學(xué)往往側(cè)重于基礎(chǔ)知識的傳授和基本技能的訓(xùn)練，而忽視了對學(xué)生思維能力的培養(yǎng)。通過引入高階思維元素，教師可以設(shè)計更具挑戰(zhàn)性、啟發(fā)性的教學(xué)內(nèi)容和活動，引導(dǎo)學(xué)生深入思考、探究和發(fā)現(xiàn)，從而豐富和拓展科學(xué)課程的內(nèi)涵和外延。高階思維的培養(yǎng)還能夠促進科學(xué)教學(xué)評價方式的多元化和科學(xué)性。傳統(tǒng)的科學(xué)教學(xué)評價往往以考試成績?yōu)橹饕罁?jù)，忽視了對學(xué)生思維能力和綜合素質(zhì)的評價。而通過培養(yǎng)學(xué)生的高階思維，教師可以采用多種評價方式和方法來全面評估學(xué)生的學(xué)習(xí)成果和表現(xiàn)，如觀察記錄、作品展示、口頭報告等，從而使科學(xué)教學(xué)評價更加多元化和科學(xué)化。

二、促進學(xué)生高階思維能力發(fā)展的策略

（一）閱讀教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生高階思維能力策略

1.運用信息技術(shù)，發(fā)掘?qū)W生閱讀資源

通過科學(xué)閱讀這一有效途徑，不僅能夠拓寬學(xué)生的知識視野，更是培養(yǎng)學(xué)生高階思維能力的一劑良方。將信息技術(shù)與科學(xué)閱讀教學(xué)相結(jié)合，極大地打破了傳統(tǒng)學(xué)習(xí)模式的時空限制，賦予學(xué)生更大的學(xué)習(xí)自主權(quán)，使科學(xué)閱讀轉(zhuǎn)變?yōu)橐粓錾钊胩剿骺茖W(xué)知識的自主之旅。以蘇教版科學(xué)四年級下冊第二單元“地球、太陽與月球”為例，該單元旨在引導(dǎo)學(xué)生初步認識地球、月球及太陽的基本概念。鑒于學(xué)生已對太陽系、恒星、行星、衛(wèi)星等概念有所耳聞，教師可巧妙設(shè)計互聯(lián)網(wǎng)閱讀任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源，如瀏覽專業(yè)網(wǎng)站、檢索權(quán)威資料等，深入探索“太陽系八大行星的獨特性質(zhì)與特征概覽”“月球的神秘面紗及其顯著特點”“恒星、行星與衛(wèi)星間錯綜復(fù)雜的運動規(guī)律”等議題。在完成單元基礎(chǔ)教學(xué)后，教師可進一步鼓勵學(xué)生進行拓展性學(xué)習(xí)，要求學(xué)生基于自主學(xué)習(xí)成果，對教材內(nèi)容進行豐富與補充。在這一過程中，學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)金星與眾不同的自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)反向奇觀，或是太陽系內(nèi)行星間錯綜復(fù)雜的空間布局圖等情況。通過網(wǎng)絡(luò)信息的搜集與整理，學(xué)生不僅能夠構(gòu)建起更加完整且生動的天文知識體系，還能在主動探索中激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)從更高層次理解宇宙萬物間相互作用與聯(lián)系的能力。這樣的教學(xué)模式，不僅是對傳統(tǒng)課堂的有效延伸，更是促進學(xué)生高階思維發(fā)展、培養(yǎng)其自主學(xué)習(xí)與批判性思考能力的創(chuàng)新實踐。

2.多種教學(xué)方法聯(lián)動，建立培養(yǎng)思維體系

鑒于學(xué)生群體在學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)能力上的天然差異，即便是同一年級、同一班級的學(xué)生，在科學(xué)知識的吸收、理解及應(yīng)用層面，也會表現(xiàn)出顯著的個性化特征。為了促進學(xué)生高階思維能力的培育，教師需要敏銳捕捉并尊重這些思維差異，實施分層教學(xué)策略。以蘇教版科學(xué)三年級上冊《食物與營養(yǎng)》教學(xué)為例，教師可以設(shè)計多元化學(xué)習(xí)小組，并分配如“探索食物中的營養(yǎng)成分構(gòu)成”“解析食物營養(yǎng)對人體的益處”“爭做營養(yǎng)補充小專家”等具體學(xué)習(xí)任務(wù)。同時，提供《中國居民膳食指南》作為輔助閱讀材料，鼓勵學(xué)生圍繞各自的任務(wù)導(dǎo)向進行深度閱讀。這種以任務(wù)為驅(qū)動的閱讀模式，能夠有效激發(fā)學(xué)生的主動探索欲望和問題解決能力。學(xué)生在閱讀過程中會自發(fā)地關(guān)聯(lián)閱讀內(nèi)容與學(xué)習(xí)任務(wù)，進行深度剖析，并通過小組間的互動討論，相互驗證、補充和完善各自的研究成果，形成知識的良性循環(huán)。此外，教師還可以靈活進行分組合作、任務(wù)驅(qū)動、討論交流等多種教學(xué)方法的有機結(jié)合，不僅能豐富課堂教學(xué)形式，也為學(xué)生高階思維能力的培育提供了廣闊的空間和平臺。通過持續(xù)的實踐與探索，逐步構(gòu)建起既適應(yīng)學(xué)生個體差異，又能夠促進其高階思維能力全面發(fā)展的教育生態(tài)系統(tǒng)。

（二）實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生高階思維能力策略

1.制訂實驗方案，提升思維

實驗方案的設(shè)計，作為心智活動的高級形式，深刻體現(xiàn)了個體在具備扎實知識基礎(chǔ)和操作經(jīng)驗后，通過邏輯思維與創(chuàng)造力整合的過程。它是科學(xué)探索的基石，為實驗證據(jù)的收集與問題的深入剖析提供了不可或缺的前提。為了增強學(xué)生的實驗設(shè)計能力并確保其有效實施，教師可以通過精心構(gòu)建問題情境、提供科學(xué)合理的假設(shè)依據(jù)，并巧妙地搭建學(xué)習(xí)“支架”，來激發(fā)學(xué)生的潛能。以蘇教版科學(xué)四年級下冊《熱脹冷縮》為例，當(dāng)學(xué)生已理解液體具有此特性后，自然會好奇：氣體，特別是我們?nèi)粘Ｖ袩o處不在的空氣，是否也遵循這一規(guī)律？教師可適時拋出探究問題，引導(dǎo)學(xué)生將疑問轉(zhuǎn)化為具體的探究目標：空氣，這種常見的氣體，是否同樣展現(xiàn)出熱脹冷縮的特性呢？鼓勵學(xué)生基于既有認知提出假設(shè)，并進一步激發(fā)他們思考：能否設(shè)計一個實驗來驗證這一假設(shè)？回顧液體熱脹冷縮的實驗，哪些材料或方法可能適用于氣體？給予學(xué)生自主思考的空間。學(xué)生可能會聯(lián)想到生活中的氣球與溫度變化的關(guān)系，提出將氣球套在瓶口后放入熱水中觀察其變化的創(chuàng)意。此時，教師可進一步引導(dǎo)學(xué)生評估該方案的可行性，促進他們深入討論實驗設(shè)計的合理性與有效性。此外，在驗證性實驗中融入綜合性與探索性元素，也是提升學(xué)生實驗設(shè)計能力的有效途徑。以“水遇冷以后”為例，探討水蒸氣遇冷的變化時，教師可先通過討論露水成因激發(fā)學(xué)生的興趣，隨后提出挑戰(zhàn)性任務(wù)：“你們能否親手制造出露水？”面對這一難題，學(xué)生開始時可能會感到困惑，此時教師需適時搭建“認知橋梁”，逐步引導(dǎo)：“要制造露水，我們首先需要什么條件？”引導(dǎo)學(xué)生認識到水蒸氣是制造露水的先決條件。接著，教師繼續(xù)提問：“那么，我們?nèi)绾沃圃焖魵猓恐圃熘筮€需怎樣操作才能形成露水？”通過這樣的逐步引導(dǎo)，學(xué)生不僅能夠設(shè)計出完整的實驗裝置與步驟，還能在過程中深刻體會到實驗設(shè)計的邏輯性與創(chuàng)造性。

2.關(guān)注表達和評價，活躍思維

在科學(xué)探究的旅途中，表達與交流扮演著至關(guān)重要的角色。它不僅是任何有效溝通的基石，更是科學(xué)探索不可或缺的一環(huán)。對于小學(xué)生而言，這一環(huán)節(jié)同樣意義重大。清晰、精確且客觀的表達與交流，不僅能夠促進學(xué)生間知識的共享與碰撞，也是培養(yǎng)其科學(xué)素養(yǎng)的關(guān)鍵步驟。教師在此過程中的角色尤為關(guān)鍵，不僅要及時給予學(xué)生反饋與評價，還應(yīng)鼓勵學(xué)生間的相互評價，以此激發(fā)學(xué)生的深度思考與批判性思維能力。以蘇教版科學(xué)四年級上冊《冷熱與溫度》教學(xué)為例，當(dāng)學(xué)生完成熱水降溫實驗并收集到數(shù)據(jù)后，教師可以通過啟發(fā)式提問，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)實驗規(guī)律：從你們的數(shù)據(jù)中，能否總結(jié)出熱水降溫的某種模式或規(guī)律呢？當(dāng)學(xué)生提出“熱水降溫是先快后慢”的初步結(jié)論時，教師不直接肯定或否定，而是采用問題與引導(dǎo)的方式：這個結(jié)論是如何從數(shù)據(jù)中體現(xiàn)出來的？其他同學(xué)是否也觀察到了同樣的趨勢？能否詳細分享一下你的觀察和分析過程？這樣的互動不僅能促使學(xué)生深入思考，還教會了他們?nèi)绾位跀?shù)據(jù)進行推理。隨后，教師進一步鼓勵學(xué)生之間互評：大家對這位同學(xué)的觀察結(jié)果有何看法？有沒有其他角度或方法來支持或補充這一結(jié)論？這樣的實驗評價環(huán)節(jié)設(shè)計，不僅增強了課堂的互動性，還培養(yǎng)學(xué)生的歸納總結(jié)能力、批判性思維以及發(fā)散性思考習(xí)慣。在相互的問題與評價中，學(xué)生的思維得以碰撞與升華，科學(xué)探究的精神與能力也在無形中得到提升。

三、結(jié)語

綜上所述，高階思維能力作為學(xué)生綜合素養(yǎng)的核心要素，正日益成為現(xiàn)代社會對人才教育的重要期待。鑒于此，小學(xué)科學(xué)教學(xué)應(yīng)當(dāng)承擔(dān)起培育學(xué)生高階思維的責(zé)任，充分利用并拓展教材內(nèi)外的豐富資源，緊密貼合學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)特點與認知發(fā)展規(guī)律。教師應(yīng)當(dāng)匠心獨運，設(shè)計既科學(xué)又富有創(chuàng)意的教學(xué)活動，通過多樣化的教學(xué)形式，不斷為學(xué)生注入高層次、高質(zhì)量的思維激發(fā)與策略指導(dǎo)，深化學(xué)生對科學(xué)知識的理解與掌握，促進學(xué)生高階思維能力的全面發(fā)展，為他們的終身學(xué)習(xí)與適應(yīng)未來社會奠定堅實基礎(chǔ)。

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