唐松韜

（杭州師范大學(xué)附屬乍浦實(shí)驗(yàn)學(xué)校，浙江 平湖 314201）

一、引言

提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，特別是培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力，是每一個(gè)科學(xué)教師的責(zé)任?！冻踔锌茖W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》明確提出：“科學(xué)課程以提高每個(gè)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為總目標(biāo)。教師在科學(xué)教學(xué)中要重視學(xué)生思維的培養(yǎng)，特別是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力?！毕胍囵B(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力，就必須培養(yǎng)學(xué)生的高階思維。

二、高階思維的內(nèi)涵

什么是高階思維？美國(guó)教育家布魯姆將教育目標(biāo)分為六個(gè)類目：記記、理解、應(yīng)用、分析、評(píng)價(jià)和創(chuàng)造。其中，記憶、理解、應(yīng)用是低階思維，分析、評(píng)價(jià)和創(chuàng)造屬于高階思維。培養(yǎng)學(xué)生的高階思維就是要在教學(xué)中注重學(xué)生在分析、評(píng)價(jià)和創(chuàng)造等能力方面的培養(yǎng)。

三、初中科學(xué)教學(xué)中學(xué)生高階思維能力培養(yǎng)現(xiàn)狀

在日常的科學(xué)教學(xué)中，由于受到應(yīng)試教育的影響，教師更多關(guān)注的是學(xué)生的升學(xué)問題，只要升學(xué)率高，學(xué)生高階思維的培養(yǎng)不是他們關(guān)心的事情。課堂教學(xué)中，大部分教師為了完成既定的教學(xué)任務(wù)，很少會(huì)運(yùn)用高階思維來指導(dǎo)自己的教學(xué)活動(dòng)，直接將教學(xué)內(nèi)容灌輸給學(xué)生，不重視學(xué)生是否真的已經(jīng)掌握。在這樣的課堂教學(xué)中，根本沒有突出學(xué)生的主體地位，學(xué)生也只是被動(dòng)接受，根本沒有學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)，充其量就是對(duì)書本知識(shí)的死記硬背，至于提出問題、分析問題、解決問題的能力，以及創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力根本沒有得到發(fā)展。在教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)上，教師也大多數(shù)是通過讓學(xué)生加強(qiáng)記憶和題海戰(zhàn)術(shù)來強(qiáng)化對(duì)知識(shí)的理解，這樣的課堂教學(xué)大多停留在低階思維能力層面上，沒有促進(jìn)學(xué)生高階思維能力的發(fā)展。因此，如何在科學(xué)課堂教學(xué)中有效地促進(jìn)學(xué)生高階思維能力的發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力，是每一個(gè)科學(xué)老師值得深思的問題。

四、初中科學(xué)教學(xué)中學(xué)生高階思維能力培養(yǎng)策略

（一）創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，激發(fā)學(xué)生高階思維。

心理學(xué)認(rèn)為，良好的情境有助于激發(fā)學(xué)生思維。合理的情境教學(xué)，有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。在教學(xué)中教師可以根據(jù)學(xué)生已有的知識(shí)、生活經(jīng)驗(yàn)，有目的創(chuàng)設(shè)一定的場(chǎng)景，讓學(xué)生融入一定的情境中，用以激活學(xué)生的思維，使學(xué)生主動(dòng)識(shí)別、分析已有知識(shí)與未知之間的關(guān)聯(lián)，形成解決問題的方案，從而幫助學(xué)生理解目標(biāo)知識(shí)。

案例：二氧化碳的性質(zhì)

筆者在教授《二氧化碳性質(zhì)》這一內(nèi)容時(shí)，做完書本二氧化碳傾倒實(shí)驗(yàn)演示后，創(chuàng)設(shè)了這樣一個(gè)情境。取兩支長(zhǎng)短不同的蠟燭放在講臺(tái)上，讓學(xué)生思考，如果將蠟燭點(diǎn)燃后，再用一個(gè)透明玻璃罩罩住，哪支蠟燭會(huì)先熄滅？大部分的學(xué)生會(huì)認(rèn)為短的先熄滅。因?yàn)橛辛饲懊娴膬A倒實(shí)驗(yàn)，這部分學(xué)生對(duì)二氧化碳的性質(zhì)有了初步的認(rèn)識(shí)，先入為主，認(rèn)為二氧化碳不能夠燃燒且不支持燃燒，而且二氧化碳的密度比空氣要大，會(huì)下沉到底部，所以短的會(huì)先熄滅。事實(shí)是不是真的如這部分學(xué)生想的一樣呢？見證奇跡的時(shí)刻到了。筆者讓學(xué)生把蠟燭點(diǎn)燃，再罩上玻璃罩觀察，一會(huì)兒只見長(zhǎng)的蠟燭先熄滅了。這下子，班級(jí)里面瞬間炸開了鍋。學(xué)生們的討論聲此起彼伏。怎么會(huì)是這樣的結(jié)果？難道是我眼花了？還是另有玄機(jī)？筆者順勢(shì)引導(dǎo)學(xué)生小組合作，進(jìn)行分析與討論。小組匯報(bào)當(dāng)中，大多數(shù)的學(xué)生都堅(jiān)持認(rèn)為二氧化碳的密度比空氣大，應(yīng)該是下沉的，長(zhǎng)的蠟燭先熄滅是因?yàn)樯厦鏇]有氧氣了。筆者笑而不答，乘勢(shì)給學(xué)生出示了一張火災(zāi)發(fā)生時(shí)，濃煙滾滾，人們彎腰疏散的圖片。筆者讓學(xué)生再次分析與討論，學(xué)生們經(jīng)過一番分析討論后終于明白了原因。二氧化碳?xì)怏w的密度受到溫度的影響，蠟燭燃燒時(shí)放出大量熱，使產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w的溫度很高，體積膨脹，密度變小而上升，這就導(dǎo)致了長(zhǎng)的蠟燭先熄滅。至此，學(xué)生對(duì)于二氧化碳的性質(zhì)和日常生活中看到的熱氣球上升的知識(shí)都能理解了，分析問題也就不再盲目想當(dāng)然了。真實(shí)性教學(xué)情境的設(shè)置，深化了學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，激發(fā)了學(xué)生的高階思維活動(dòng)，在解決真實(shí)問題過程中實(shí)現(xiàn)了新的知識(shí)構(gòu)建。

（二）創(chuàng)新教學(xué)形式，拓展學(xué)生高階思維。

科學(xué)課堂教學(xué)方法有很多，常見的方法有“問題教學(xué)法”，“探究式教學(xué)法”，“任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法”等等。想要讓學(xué)生將科學(xué)書本中原本抽象生硬的知識(shí)內(nèi)化為自己的語言并表達(dá)出來，能夠靈活運(yùn)用到日常生活中，這就需要教師在科學(xué)教學(xué)中重視對(duì)學(xué)生高階思維能力的培養(yǎng)。在科學(xué)課堂教學(xué)中，教師應(yīng)依據(jù)教學(xué)大綱，善于處理教材內(nèi)容，以教學(xué)內(nèi)容作為基礎(chǔ)，合理創(chuàng)新教學(xué)形式，充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與到課堂教學(xué)活動(dòng)中來。

案例：食物的消化與吸收

在日常的教學(xué)中，對(duì)于《食物的消化與吸收》這樣的教學(xué)內(nèi)容，大多數(shù)的教師為了趕進(jìn)度，往往采取學(xué)生自己閱讀外加教師講解，課后加強(qiáng)記憶背誦就完成了。筆者在上這部分內(nèi)容時(shí)，課前先將學(xué)生分成七個(gè)小組，每個(gè)小組負(fù)責(zé)一個(gè)消化道器官的資料收集工作。教學(xué)時(shí)，每個(gè)小組推薦一個(gè)同學(xué)戴上各自所扮演角色的圖標(biāo)（消化器官的頭飾），七位同學(xué)依次排開分別扮演口腔、咽、食道、胃、小腸、大腸、肛門。七位同學(xué)生動(dòng)形象，繪聲繪色地進(jìn)行表演，在此過程中，每個(gè)小組的其他同學(xué)還可以協(xié)助本組成員進(jìn)行相關(guān)信息的補(bǔ)充，同時(shí)也可以對(duì)其他小組進(jìn)行評(píng)價(jià)。筆者同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)自己掌握的資料充分發(fā)表自己的意見。本節(jié)課基于生活經(jīng)驗(yàn)，以學(xué)生為主體，合作探究，化抽象為形象，給學(xué)生足夠的空間去發(fā)揮、去創(chuàng)造。這種將小組合作，角色扮演的教學(xué)模式融合在一起的教學(xué)形式極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在討論中每一個(gè)學(xué)生都能夠參與其中，有效拓展了學(xué)生的高階思維。把食物如何被消化吸收這一抽象的知識(shí)形象直觀化易于學(xué)生接受。這節(jié)課在時(shí)間安排上比常規(guī)課更花時(shí)間，但是卻給學(xué)生留下了很深刻的印象。這不僅是對(duì)目標(biāo)知識(shí)點(diǎn)的落實(shí)，更使學(xué)生的思維得到了訓(xùn)練。

（三）巧用思維導(dǎo)圖，啟發(fā)學(xué)生高階思維。

思維導(dǎo)圖又稱心智圖，是一種表達(dá)發(fā)散性思維的有效的圖形思維工具。它靈活地通過圖形和文字相結(jié)合的方式，對(duì)信息進(jìn)行加工處理，使知識(shí)結(jié)構(gòu)化和可視化。認(rèn)知科學(xué)證明，結(jié)構(gòu)有助于長(zhǎng)時(shí)間記憶，有助于概括理解，有助于難題的解決。在教學(xué)中利用好思維導(dǎo)圖，能很好地啟發(fā)學(xué)生的高階思維能力。

案例：地球的自轉(zhuǎn)

《地球的自轉(zhuǎn)》這一部分內(nèi)容的教學(xué)核心是地球的自轉(zhuǎn)、自轉(zhuǎn)方向、以及自轉(zhuǎn)引起的晝夜交替現(xiàn)象。由于在地球上是無法感受到地球運(yùn)動(dòng)的，因此對(duì)學(xué)生來說還是有一定難度的。大多數(shù)老師按照常規(guī)的教學(xué)思路，往往會(huì)給學(xué)生觀看相關(guān)的視頻或動(dòng)畫，然后再帶著學(xué)生閱讀書本內(nèi)容，最后讓學(xué)生記住結(jié)論。其實(shí)對(duì)于學(xué)生而言，記住結(jié)論不難，但一到實(shí)際應(yīng)用時(shí)就會(huì)出現(xiàn)問題。筆者在教授這部分內(nèi)容時(shí)，利用板書，先給出如下的思維導(dǎo)圖（圖一），抓住“地球自轉(zhuǎn)”這一主題，展示出第一層次關(guān)鍵詞“方向”、“周期”、“地理意義”。接著以啟迪學(xué)生自主思維為核心，以學(xué)生為主體，發(fā)揮小組合作的優(yōu)勢(shì)，讓學(xué)生利用地球儀這一模型，以演示地球自轉(zhuǎn)為主線，通過演示地球自轉(zhuǎn)，引導(dǎo)學(xué)生從不同方位去觀察地球自轉(zhuǎn)方向。學(xué)生通過側(cè)視、俯視觀察地球自轉(zhuǎn)，加深了對(duì)地球自轉(zhuǎn)的直觀認(rèn)識(shí)和理解，逐步建立起地球自轉(zhuǎn)的空間概念。然后讓學(xué)生在小組合作的基礎(chǔ)上，抓住目標(biāo)知識(shí)關(guān)鍵詞，繼續(xù)創(chuàng)作思維導(dǎo)圖，并進(jìn)行小組展示互相評(píng)價(jià)。最后展示修改后大家都比較滿意的思維導(dǎo)圖（圖二）。學(xué)生在筆者的步步啟發(fā)引導(dǎo)下去分析、判斷、歸納出相關(guān)結(jié)論，在問題解決過程中，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的思維積極性。教學(xué)中采用思維導(dǎo)圖的方法，不僅可以幫助學(xué)生理清思路，使得抽象的科學(xué)知識(shí)更加直觀化，而且促使學(xué)生思維進(jìn)一步的擴(kuò)展，讓學(xué)生充分發(fā)揮想象力，將所學(xué)的科學(xué)知識(shí)構(gòu)建成為網(wǎng)絡(luò)，形成適合于自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系，從而挖掘出學(xué)生的高階思維能力。

圖一

圖二

（四）尊重思維差異，培養(yǎng)學(xué)生高階思維。

孔子曾提出育人要“深其深，淺其淺，益其益，尊其尊”，即主張“因材施教，因人而異”，從現(xiàn)在角度來看，其意就是承認(rèn)差異、進(jìn)行有差別有層次的教學(xué)。不同學(xué)生的思維是存在明顯差異的，這種差異體現(xiàn)在思維方法上、速度上以及思維的獨(dú)立性和靈活性等方面。教師想要在科學(xué)課堂教學(xué)中讓每一位學(xué)生的思維都能得到發(fā)展，形成高階思維的能力，那么在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)就要充分考慮到不同學(xué)生的思維差異。

案例：水的浮力（第一課時(shí)）

《水的浮力（第一課時(shí)）》主要讓學(xué)生體驗(yàn)浮力的存在。筆者在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)班級(jí)學(xué)生的個(gè)體思維差異設(shè)計(jì)了幾個(gè)不同能力層次的學(xué)習(xí)問題，讓學(xué)生根據(jù)自己的實(shí)際水平來解決能力范圍內(nèi)的問題。筆者設(shè)計(jì)的問題如下：①生活中哪些物體可以浮在水面上？②乒乓球可以浮在水面上，把它壓入水中松手后，為什么又浮上來了？（學(xué)生課堂可以體驗(yàn)）③石塊扔到水中會(huì)下沉，它會(huì)受到水的浮力嗎？（課堂演示：將石塊懸掛在彈簧秤下面浸沒到水中，觀察彈簧秤示數(shù)變化）④把一塊橡皮泥放入水中，下沉，把它捏成碗狀，再把它放在水面上，可以看到浮在水面上，為什么？（課堂演示）對(duì)于第一個(gè)問題，學(xué)生根據(jù)日常的生活經(jīng)驗(yàn)，回答起來是比較容易的。第二個(gè)問題，需要學(xué)生在體驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)前面所學(xué)知識(shí)作一個(gè)回顧，需要用到受力分析這部分知識(shí)，從而引出浮力的概念，是在第一個(gè)問題的基礎(chǔ)上高一個(gè)層次的提問。第三問、第四問需要學(xué)生在初步理解浮力的基礎(chǔ)上，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與本質(zhì)的思考，加深了思維的深度，極大地促進(jìn)了學(xué)生分析，評(píng)價(jià)、創(chuàng)造等高階思維能力的發(fā)展。設(shè)計(jì)不同能力層次的學(xué)習(xí)問題，一方面可以讓那些學(xué)習(xí)能力較弱，基礎(chǔ)較差的學(xué)生對(duì)浮力有初步的理解，另一方面可以使那些思維敏捷，能力較強(qiáng)，基礎(chǔ)較好的的學(xué)生開闊眼界的機(jī)會(huì)，促使他們對(duì)浮力的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行更深一步的探究，從而使其思維能力不斷得到提高。這四個(gè)問題的設(shè)計(jì)，既基于一定的基礎(chǔ)，又呈現(xiàn)出一定的思維梯度，能喚醒學(xué)生的思維潛能，有效利用了學(xué)生的個(gè)體思維差異，使學(xué)生在相互探討交流過程中，思維不斷地進(jìn)行升級(jí)。

結(jié)束語

總之，在科學(xué)教學(xué)中，教師要根據(jù)本班學(xué)生的實(shí)際，依據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)，選擇合適的教學(xué)方法來培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力。教師在教學(xué)實(shí)踐中要將培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力和具體的教學(xué)內(nèi)容有機(jī)的結(jié)合起來。在課堂教學(xué)中，要突出學(xué)生的主體地位，鼓勵(lì)學(xué)生大膽嘗試，不斷質(zhì)疑，勇于創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力，真正培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力。