思维进阶的科学课堂教学策略

王俊霞

摘  要：知识从最初的理解进阶到科学理解，存在迷思概念，影响认知。教师采用必要的教学策略，从学生的视角，帮助分析迷思问题所在，引导学生在活动中积极思考，从而对客观事物本质属性、内在规律及相互关系进行分析综合、抽象概括、推理论证等，使思维逐步进阶，实现学习的不断拓展深化。

关键词：思维;进阶;科学;教学策略

【中图分类号】G622.0    【文献标识码】A       【文章编号】1005-8877（2021）12-0067-02

Advanced thinking strategies in Science Classroom Teaching

WANG Junxia  Jinjiting Primary School，Xiamen City，Fujian Province

【Abstract】Knowledge from the initial understanding to scientific understanding，there are misconceptions，affecting cognition. Teachers adopt necessary teaching strategies to help students analyze the problems of misconception from the perspective of students，guide students to think actively in the activities，so as to analyze and synthesize the essential attributes，internal laws and mutual relations of objective things，abstract generalization，reasoning and demonstration，etc.，so as to gradually advance thinking and realize the continuous expansion and deepening of learning.

【Key words】Thinking;Advanced;Science;Teaching strategy

論语中谈到“学而不思则罔，思而不学则殆”，对于学习必须学思结合，才会有好的学习效果。那么如何实现学思深度融合？

21世纪科学教育研究领域，许多学者提出学生认知思维发展具有“进阶”的观点。2007年美国国家研究理事会（National Research Council，简称NRC）将学习进阶定义为“对学生在一个时间跨度内学习和探究某一主题时，依次进阶、逐级深化的思维方式的描述”。思维进阶的科学课堂，学生的知识建构从最初的经验认知进阶到科学理解，教师采用必要策略，帮助分析迷思问题，继而进行分析综合、抽象概括、推理论证，引导积极思考，实现对客观事物本质属性、内在规律及相互关系的认知，有助于实现学思的深度融合。

1.设计点燃思维的情境场，揭露迷思概念引发思维进阶

好的教学情境中藏着激发好奇心的问题，唤醒学生身临其境的感受，唤醒以往的情感体验，衍生思考的冲动，实现自然而然迫切想去解决问题，从而暴露对问题的不同思考，进而揭示影响科学理解的迷思概念，为知识建构奠定认知关键节点。

如苏教版五上《折形状》一课，一张纸怎样折叠可以托起重物，从而引导学生探究形状与承受力关系。由于材料易取，且具有真实的挑战性，学生乐意探究。但由于个性的差异，思维方式有别，在任务挑战中暴露学生对形状与承受力概念理解不同层次。从学生填写的记录单中，反映了同一概念学生的不同思维水平。如三角柱、四角柱、六角柱及圆柱的承受力学生测量结果，用同类书作为承受物，出现以下的不同情况：一是，4本书、3本书、5本书、6本书;二是，1本书、1本书、1本书、5本书;三则只展示圆柱形承受力结果，等等。一种答案代表学生对概念理解的一种水平。第一种情况，三角柱比四角柱承受力大，暴露学生受三角形结构稳定已有认知的影响，其获取数据的过程依靠已有经验的可能性很大。三角柱、四角柱、六角柱的形状与承受力结果差不多，揭示学生在操作对比实验实践探究，控制变量把握不好。有学生只展示圆柱承受力的结果，大概其要表达圆柱形承受力很特别，但却忽略严谨的对比分析。可见对每一种学生答案的分析，揭示学生现有的认知情况。

可见教师设计人人都乐于参与的情境，可以充分暴露不同水平孩子的不同思考方式，帮助观察学生迷思概念所在，分析影响达成科学理解的关键问题，从而铺设思维进阶路径，为思维深化提供可能。

2.思维过程及结果可见，搭建理解支架给力思维进阶

定位影响达成科学理解的迷思概念，教师接下来可以有意识的搭建支架助力学生思考。

传统教学中，学生思维过程往往运用语言文字等交流沟通的方式，以促进师生交流和生生互动，并辅助以表格或数字的形式记录思考结果，是一种较抽象的思维活动过程。

例如苏教版五年级上册《电磁铁》一课，要研究电磁铁磁力大小与什么因素有关。教师组织学生对问题展开假设并设计实验过程，最后以文字的形式记载思考过程，获取实验结论。如表1所示：

结果学生对电磁铁磁力影响因素的理解效果如何？采用图1进行质量测验：

（1）AB两图实验设计用于探究（  ）对电磁铁磁力大小的影响。在此实验中，保持不变条件（  ） 、（  ）。

（2）CD图，（  ）的电磁铁磁力较大，这个实验说明：电磁铁的磁力大小与（  ）有关，具体的关系是（  ）磁力越大、（  ）磁力越小。

完成本题的作答，需要有识图能力。在图示中发现AB图电池数量不同，CD图钉子缠绕圈数不同，从而推断电磁铁磁力的大小。可结果65%以上学生作答不理想。

可见五年级学生仍以形象思维为主，纯抽象语言文字交流、沟通，影响科学概念理解建构。因此教师在学生认知关键问题时，如果采用图示符号等结构进行教学，使思维过程可见，从而化抽象思维为直观形象思考，突出思维变式，从而实现概念进阶。

3.解决生活实际问题，实现知识迁移激活思维进阶

生活处处有科学，科学离不开生活，生活也离不开科学。当学生把学习的时间和空间扩散到教室外的环境，实现知识的真正理解和活化运用。在小学阶段，学生因科学知识的贫乏，对教师的论断盲目推崇，从众惰性心理等原因，当遇到真正问题时，不能很好的把学到的原理迁移运用于解决实际问题，思维缺乏迁移能力。进行生活化情境的作業设计，把课堂所学知识，迁移运用于解决生活实际问题，促进科学观念的形成。学生在做题中，学会与生活对话，形成多观察，多动脑，进行沉浸性学习，从而渗透生活处处有科学的思想。

例：（1）陈睿同学今年寒假想去东北旅游，你建议他选择哪一类型的鞋（   ）。

（2）穿哪种鞋子可以提高摩擦力？（  ）。

两小题中，分别考查学生增大摩擦力的知识，可是对学生认知水平要求不一。第（1）小题，立足于从生活实际运用层面，对学生的知识迁移能力提出要求，激发学生进行深度思维。第（2）小题，只要求学生记忆增大摩擦力的知识，不需要对知识进行分析综合加工，思维层次要求低，不利于高层次思维的发展。可见要实现学生高阶思维的发展，教师在作业中要多设计启发知识迁移类的题型。

知识的迁移运用遵循从简单到复杂进阶思维过程。基于学生的认知水平，从设置科学概念的选择到发散、灵活提取科学原理处理问题，使思维的发展从比较分析到概括、综合的发展过程，实现学习不在于复写，记忆客观知识，而在于把它们转化为自己内部的知识，形成个人的知识体系。

4.引进工程技术实践，通过任务解决突显创造思维

工程技术的实践过程，需要学生整合不同领域的知识和方法进行设计与创造，对学生的创造性思维提出了要求。

陀螺是深受小学生喜爱的玩具之一，用一根铁丝也能制作一个会旋转的陀螺，激起学生思维的千层浪，颇具任务的挑战性，愿意尝试设计心目中理想的作品。作品设计基于学生原有的认知水平，以陀螺丰富样式的感性认知中，挖掘隐藏的共性特点。同时在强烈创造动机和外在物品启示的激发下，依据直觉和灵感创作作品雏形。直觉思维为创造提供了可能，但还需要经过充分研究科学验证，才能实现真正的创造。创造的过程基于学生对陀螺原有认知差异，基于个别化思维差别，在对知识的主动探索、在研究与创作中，渐渐构建物体对称与运动平衡概念。学生在亲历探究实践中，知识体系综合调用，实现有意义和新颖的新发现，为创造性思维培养奠定基础。

基于技术工程设计理念，把科学、工程、技术和数学整合在一起。通过探究构建知识，科学原理的获得为工程设计奠定基础，设计是工程的核心，需要反复的琢磨和改进，推翻与重建，最后需要整合数学的逻辑思维与成本计算，不断实现思维节点的推进与发展。

5.思维进阶课堂应注意的事项

（1）思维进阶课堂应为学生创造良好的思维环境

发展学生思维、培养学生思维能力、开启学生智慧是学习活动的本质，但是由于课堂时间的有限、教育内容的规定以及教学评价方式的单一，在教学过程中培养学生的思维能力具有一定的局限性，面对着培养学生思维能力的复杂性，我们要努力为学生创造良好的思维环境，尽量用最少的时间取得面向全体学生的良好思维环境。

（2）思维进阶课堂应立足于改善学生的思维品质

教学改革从传统应试教育培养方向转向了培养学生思维能力上来，例如在课堂上通过增加学生的讨论，鼓励学生探求解决问题的方法，从而帮助学生增强对不同类型考试习题的能力，通过对不同类型问题的训练从而培养学生的思路，而不是培养学生解题套路。努力使学生掌握思维规律，而不是让学生形成思维定势。

（3）思维进阶课堂应符合学生的年龄特点

思维进阶理论和实践是基于思维层级理论和进化论而产生的，因此思维进阶理论强调个体思维发展的不平衡性，重视个体的思维品质。每个人所处的思维水平不一样，因此在对材料内容的选择上，要尊重个体的发育差距，在课堂教学过程中，老师要从学生的角度出发，制定符合学生年龄特点的教材内容，关注学生不同差异，努力培养学生的思维感觉，激发学生思维热情，让学生成为课堂的主人。不要用传统机械的训练方法改变思维进阶的真正内涵，而是应该努力构建有趣快乐轻松的课堂，让技能培训和知识学习有机结合，在课堂上努力融入对学生的情感教育、价值观教育、德育教育，让信息技术应用和生活实际紧密相连，最终实现学生思维能力的发展。

总之，指向科学思维进阶的课堂，通过情境创设暴露学生认知发展的迷思问题;利用思维过程和结果可见性，搭建科学理解的支架，促进学生跨越思维阶梯，实现科学概念的建构;随之把学生学习的时间和空间扩散到教室外的环境中，通过思维的发展，知识的迁移实现对知识的真正理解和掌握;最后引进工程技术实践，在任务解决中使思维更深入进阶，实现创造思维的发展。

参考文献

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