文/張小華
在新課程改革不斷深入的當下,學生核心素養(yǎng)的提升成為學科教學的重點,而學生思維品質(zhì)的提升更是重中之重。在全國大力提倡創(chuàng)新的今天,小學科學課程承載著提升全民科學素質(zhì)、建設創(chuàng)新型國家的重任[1]。在小學科學教學中,發(fā)展學生高階思維,提升學生核心素養(yǎng)的必要性和緊迫性顯而易見。
思維導圖作為發(fā)展學生高階思維的學習工具,具有文字無法比擬的優(yōu)越性。首先,思維導圖將大腦敏感的圖像、線條和簡約的文字作為節(jié)點,將復雜、枯燥的各要素之間的相互關系和層級用圖形表現(xiàn)出來,簡單明了,符合學生的學習記憶模式,能讓學生更直觀地理解、厘清各要素之間的關系,利于發(fā)展學生的分析思維[2]。其次,在幫助學生建構(gòu)概念時,教師可以借助思維導圖簡約明了的優(yōu)勢,將學生混亂的思維及表達梳理成結(jié)構(gòu)清晰的進階概念,使學生獲得評價的標準,并在此標準的基礎上評判作品、方案的合理性,發(fā)展學生的評判思維。最后,在教學過程中,教師需要引導學生在已有生活經(jīng)驗和知識的前提下,主動思考,多角度看待問題,實現(xiàn)知識的加工與輸出,在學習真正發(fā)生的過程中,提升創(chuàng)新思維[3]。
高階思維是發(fā)生在較高認知水平層次上的心智活動或認知能力。它在教學目標分類中表現(xiàn)為分析、評價和創(chuàng)造(如圖1),其中滲透的主要是創(chuàng)新能力、問題解決能力和批判性思維能力,這些能力集中體現(xiàn)了知識時代對人才素質(zhì)提出的新要求,是適應知識時代發(fā)展的關鍵。
圖1 思維活動
思維導圖將圖文有機結(jié)合,將思維形象化,能夠把各種信息的關系通過具體的圖像、顏色、形狀等建立起明晰的層級[4]。
值得一提的是,小學生的抽象邏輯思維發(fā)展并不平衡。面對陌生或難度較大的任務,小學生主要運用具體形象思維解決問題。而思維導圖正是利用具象事物表征思維過程,能夠降低科學探究的任務難度。同時,思維導圖可以滲透更多有趣的、個性化的表達方式,提高學生主動參與的積極性,便于學生將信息進行儲存和提取。在構(gòu)建思維導圖時,學生會運用比較、綜合、抽象、概括等方法,對信息進行編碼和轉(zhuǎn)換,使思維導圖不僅成為培養(yǎng)科學思維的有效媒介,也成為逐漸提高科學思維的有力證明[5]。
科學思維的真正產(chǎn)生實現(xiàn)了高階思維,具體表現(xiàn)在教學過程中的分析、評價、創(chuàng)造等方面。筆者認為,若能設計出一系列輔助學生分析、評價、創(chuàng)造等高階技能的思維導圖,就能在很大程度上促進學生高階思維能力的提升。
對于分析思維,布魯姆教授將材料或概念分解成它的組成部分,并確定各部分之間的相互關系及其與總體的關系。落實到小學科學課堂,就需要培養(yǎng)小學生的分析技能,包括比較辨別、分解概述、整合歸因等[6]。下面筆者將從這三方面闡述如何運用思維導圖推動高階思維的發(fā)展。
1.交疊圖形——比較辨別
比較辨別是有助于學生理解信息之間關系的思維技能。具體來說,是指辨別已知事物和新事物的特征,并識別它們之間相同點和不同點的技能。這項能力在小學課堂上的運用十分普遍。為了讓學生在短時間內(nèi)最完整地描述兩種事物的異同點,教師可以利用兩個交疊在一起的圖形——維恩圖,輔助學生訓練比較辨別技能。例如,在一年級(下冊)“動物·人”一課的教學中,在比較人和大猩猩有什么相同點和不同點時,教師就可以利用交疊思維導圖。具體如圖2所示。
圖2
如此,人和大猩猩的異同點便一目了然,易于學生提取和分析信息。
2.流程展示——分解概述
科學課堂經(jīng)常圍繞主題進行學習。當一個大主題出現(xiàn)時,學生需要將其分解成小目標,分解的過程也可以借助流程展示圖。例如,在教學二年級“做一頂帽子”一課時,教師要求學生設計一頂防雨防曬的帽子。
(1)教學時教師直接出示任務,學生一臉茫然,隨意畫。
(2)教師使用流程展示圖幫助學生思考(如圖3),學生的設計詳細許多。
圖3
教師使用流程展示圖,逐步引導學生將大問題進行細化、精化,便于學生高效完成任務,并從中理解分解的益處,為分析思維的滲透寫下濃墨重彩的一筆。
3.多維氣泡——整合歸因
《義務教育科學課程標準(2022年版)》(以下簡稱《課程標準》)將小學階段的科學學習目標根據(jù)不同學段劃分為三個部分,對同一主題、同一概念,給出了不同學段不同的學習目標和具體內(nèi)容要求,使學生的科學學習體系呈現(xiàn)螺旋式上升趨勢。學生在每一個學段對同一內(nèi)容或概念的認識,都有不同的目標詞語。以“水的認識”為例,低學段是學會觀察并描述,中學段是能圍繞水提出可探究的問題,高學段則是對提出的疑問著手去實踐探究。
(1)對于低學段,教師可以采用思維導圖中的氣泡圖形式,側(cè)重對一個概念的特征描述,如水的形態(tài)、顏色、氣味、無固定形狀、可流動等性質(zhì),使學生能夠在水的選項中分辨出來。
(2)對于中學段,教師可以繼續(xù)擴充原有氣泡圖,使學生在一級結(jié)構(gòu)基礎上,進行物理狀態(tài)的補充,如水的液態(tài)、氣態(tài)、固態(tài),以及不同溫度條件下三態(tài)的呈現(xiàn)形式。
(3)到了高學段,教師可以選擇思維導圖中的雙重氣泡圖形式,讓學生了解生活中水的三態(tài)變化,列舉水三態(tài)變化的實例,探究成因。根據(jù)不同學段目標搭配的相應的氣泡圖如圖4所示。
圖4
隨著學生學習的不斷深入,其探究能力也在不斷發(fā)展。通過氣泡圖的多維學習方式,學生可以對一個主體進行回顧、補充、延伸,最終呈現(xiàn)一個比較完整、縝密的知識結(jié)構(gòu)體系。
高階思維中的評價思維指的是能夠根據(jù)準則和標準作出判斷。結(jié)合小學生年齡特點及課程目標要求,小學階段的評價思維側(cè)重標準、評論、檢查等方面。學生要秉持尊重事實的科學態(tài)度,將嚴謹?shù)脕淼淖C據(jù)形成標準,以此對多種方案、作品進行評論或檢查[7]。
1.關鍵詞:組合,嚴謹,形成標準
標準的獲得要以精確的實驗結(jié)果為支撐。為保證精確性,獲取證據(jù)的途徑往往不止一條。這樣才能保證后期結(jié)論的有效性,同時培養(yǎng)學生的證據(jù)意識,滲透評價思維的嚴謹性。
以“聲音的產(chǎn)生”一課為例,學生在探究聲音的產(chǎn)生原因時,根據(jù)多種物體的發(fā)聲狀態(tài),發(fā)現(xiàn)發(fā)聲的共同點——振動。由于物體較多,學生較難從語言的描述中直觀排列出所有物體的發(fā)聲特點,故教師可借用以下組合型思維導圖(如圖5),幫助學生歸納出標準。
圖5
2.關鍵詞:循環(huán),質(zhì)疑,評論檢查
通過嚴謹?shù)目茖W實驗得到結(jié)論或標準后,學生要考慮標準和作品、方案之間的聯(lián)系,進而將其轉(zhuǎn)換成易懂的語言或模型,對方案、作品進行評價。同時,在評論的過程中,學生要再次評價自己的標準是否合理,達到深度論證的效果?;诖?,學生可以采用以下思維導圖完成該過程,其中“+”號表示評價方案時的肯定點,“-”號表示的是質(zhì)疑點(如圖6)。
圖6
《課程標準》中明確提出要培養(yǎng)小學生的創(chuàng)造精神,這也是高階思維高層次的技能。小學生具有強烈的接觸物體、探究物體的本能和需求,即激發(fā)創(chuàng)造性思維的內(nèi)驅(qū)力。教師要想激發(fā)學生的創(chuàng)造需求,應在學生已有知識經(jīng)驗的基礎上,引導其從不同角度發(fā)現(xiàn)問題并引起沖突,為創(chuàng)造思維提供最初的動力[8]?;诖耍P者嘗試設計配套的思維導圖,并將其作為培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維的行之有效的教學工具。
思維導圖不僅僅是學習和展示的工具,更是一種思維方式。基于教學的需求和小學生的認知規(guī)律,教師可以引導學生將頭腦中的想法外化在紙上,并用線條將其連接起來,形成基礎思維框架。這對學生高階思維的發(fā)展具有積極的推動作用??偠灾唠A思維的教學之路花香彌漫,卻也暗藏荊棘,需要每一位教師慢慢摸索,尋求更完善的教學輔助工具,盡可能地開設一節(jié)真正的高階思維科學課。
思維導圖對學生高階思維的發(fā)展有積極的促進作用,這主要體現(xiàn)在以下三方面。一是思維導圖清晰的框架結(jié)構(gòu)、簡明的文字有利于學生檢查、分析各層級的關系,發(fā)展分析思維。二是思維導圖的應用可以促使學生在已有知識的基礎上拓展思路,對初始思維導圖進行補充修正,從而發(fā)展創(chuàng)新思維。三是思維導圖清晰的脈絡,利于學生厘清概念進階的關系,形成統(tǒng)一的評價標準,再利用思維導圖厘清評價標準與方案之間的關系,得出合理的方案,提高學生的分析能力,發(fā)展學生的評價思維。總而言之,將思維導圖融入小學科學教學,能夠更好地促進學生思維品質(zhì)的發(fā)展,達到提高學生核心素養(yǎng)的目標。