思維讓兒童“在場”

【摘 要】以科學探究為核心的教學方式已經成為一線教師的共識。教師在培養和鍛煉學生科學思維的同時，更需要關注學生思維參與的程度及思維品質的提高，通過緊扣真實情境、借力挑戰任務、創設認知沖突、發展高階思維等途徑，讓思維真正發生，讓學生在教學場的主體地位凸顯，最終實現學生這個學習主體的真正“在場”。

【關鍵詞】科學思維 科學素養 探究活動

小學科學課程的學科價值最終指向的是學生的科學素養，而科學思維是科學核心素養的重要組成部分。科學課堂中，教師通常會通過維持探究活動的連續性及有效性，保證學生思維處于穩定和有序的狀態中，以此鍛煉學生的科學思維。筆者認為，教師不僅要關注科學思維本身，還需要關注科學思維是否“真正”發生，即學生思維參與探究活動的程度及學生思維品質的提高，讓科學探究教學真正落到實處。

一、讓兒童真正“在場”

“場論”最初是由心理學引進物理學中“場”的觀點。心理學認為心理現象不是由其構成元素的簡單集合，而是由內部相互間具有力動關系的各部分組成一個整體，即“場”。其實，教育學中課堂教學活動亦存在著一個復合的“教學場”，分為“知識場”“思維場”“情感場”“心理場”四個場部。

這一觀點同樣適用于小學科學教學。學生在小學科學的學習中，其思維深度參與科學探究活動，做到科學探究與科學知識、科學態度等方面的發展相得益彰，即“思維場”與“知識場”“情感場”“心理場”各場部之間的協調平衡。教師讓學生在科學探究活動中建構科學知識、掌握科學方法、樹立科學思想、發展科學思維，從而感受到科學學習的樂趣，提升科學核心素養，讓學生在教學場的主體地位凸顯，最終實現學生這個學習主體的真正“在場”。

二、讓思維真正發生

小學科學學科具有基礎性、實踐性、綜合性等特點。通過動手操作、實驗體驗等科學實踐活動進行探究性學習是科學學科重要的學習方式。除了感官等的顯性參與外，作為隱性參與的思維活動是課堂教學的核心活動。學生作為課堂學習的主體，通過全方位地參與探究學習活動，可逐步提升科學素養。然而，學生科學學習的思維特點和思維發展層次參差不齊。在日常教學中，如何面向全體學生，為不同學生提供與其思維特點相匹配的教學策略，一直是縈繞筆者心頭、亟待解決的問題。筆者通過與教研組內同行交流研討，以及在常態教學中的思考和積累，針對科學探究教學中如何激發學生思維活動、促進學生思維深度參與的可行性操作方案有了一些粗淺的想法，并嘗試構建指向學生思維深度參與科學探究活動的教學策略。

（一）緊扣真實情境，搭建“腳手架”

科學教學的內容大多來源于生活。教師應在課堂上還原生活中的相關情境，讓學生從中發現問題、提出疑問。學生從符合其認知特點的思維起點出發，沿著教師搭建的“腳手架”在解決問題的過程中經歷完整的思維歷程，從而體驗科學學習的樂趣與價值。

例如，“‘貓眼’的秘密”一課，科學知識指向的是透鏡，需要解決的關鍵問題是凸透鏡和凹透鏡具有怎樣的特點。對于這樣一個枯燥的問題，學生如何產生研究透鏡的興趣和需要呢？教師從生活中常見的“貓眼”入手，以此為學習支架，在充分觀察、解構貓眼基本結構的基礎上，引導學生聚焦“為什么門內的人通過貓眼能清楚看到門外的動態，而門外的人卻無法清楚看到屋內的情況”這一問題。此時，學生的探究興趣被激發。針對這個問題，教師還可以提出“貓眼的基本結構是怎樣的”“制作一個類似貓眼的裝置，需要注意什么”等相關的、具有層次和邏輯關系的導學關鍵問題。學生在導學關鍵問題的引導下，經歷了完整的思維歷程。

（二）借力挑戰任務，增強“內驅動”

學生按部就班地完成教師既定的任務或活動，缺少了內部需求和動力，時間久了便會形成思維惰性。基于此，教師在教學過程中可以設置一些具有挑戰性的任務。學生會把研究的內容由“要我研究的問題”轉變為“我要研究的問題”。教師借助開放、探究性的挑戰任務，能提升學生的思維能力以及解決問題的水平，這樣就形成了內部驅動。

當然，挑戰性的任務必須符合學生的最近發展區。貼近學生生活且符合學生已有認知水平的真實情境才能喚醒學生已有經驗，引起學生的學習興趣，激發學生的科學思維。只有在真實問題的驅動下，探究活動才能持續穩定地進行下去。

例如，在“光的反射”一課中，教師通過一系列活動讓學生認識了“光在同一物質中沿直線傳播及鏡面能反射光”。在此基礎上，教師設置了一項挑戰任務：“打靶游戲”。所謂“打靶”，就是要求學生利用教師提供的手電筒，選取一定的材料將手電筒的光斑照射到目標區域。此任務要求手電筒和目標區域的位置不可變動。學生只可調整手電筒的照射方向，以及借助必要的材料。挑戰任務的目的是對“光的反射”知識進行鞏固和應用。學生在游戲任務的氛圍中產生探究的興趣，在動手實踐過程中通過調整鏡面角度、多次反射等方式最終完成任務。在教師引導下，學生能在任務活動過程中發現光反射時存在的角度規律。這樣既有趣味性又具有思維挑戰性的任務形成了探究活動持續進行下去的“內驅動”，讓“教師的任務”變成“我的任務”。

（三）創設認知沖突，引爆“思維點”

學生積極思維的產生需要良好的思維環境。在學生認知發展過程中出現原有認知結構與現實情境不相符的情況時，學生心理上所產生的矛盾或沖突就是認知沖突。教師要在明確學生已有認知經驗的基礎上，設計一些與學生已有經驗相矛盾的情境，引發學生的積極思維。

例如，在“擺”一課中，教師通過調查學生的原認知發現，多數學生認為擺運動的快慢與擺錘的輕重、擺角的大小、擺繩的長短等三個因素都有關。由此，教師可以先出示三組含有這三個因素的擺的裝置，再將全班分成若干小組共同計時、數數。此時，學生會初步發現實驗結果與猜測的并不一致，實驗現象與其原認知產生強烈沖突。于是，學生會自發思考本節課的關鍵問題：擺運動的快慢真的只和擺繩長短有關嗎？此時，教師再組織學生設計實驗方案、分組領取材料，進行變量控制的實驗。學生的研究循著“思維點”更有針對性了，其學習專注度和有效度就會大大提升。

（四）發展高階思維，聚焦“躍遷位”

在科學探究活動中，學生往往通過查找、收集、識記等低階認知策略收集信息，再利用比較、分類、抽象、概括、推理等思維方法對信息進行加工，以此鞏固理解信息，從而達到內化知識的目的。顯然，這種方法對于全方位培養學生的科學思維能力是不夠的。作出決策、分析解決問題等高階思維能力是當今社會要求學生具備的關鍵能力。教師可以選擇性地將探究活動轉變為含有高階認知策略的項目學習任務。學生在低階學習過程中通過有意義的學習實踐，實現思維能力的躍遷，在潛移默化中逐步凝練素養，從而發展高階思維。

例如，蘇教版科學四年級下冊“動物的庇護所”一課的最后一個環節，是要求學生給鳥兒搭個窩。如果教師只是讓學生照著做一個，這個活動就會變得單調無趣，學生興趣也不會太濃厚，更不用說對學生思維能力的培養了。筆者將搭建鳥窩的活動轉化成微項目學習。學生帶著任務單去收集信息，比較喜鵲窩和燕子窩的不同，再帶著問題去觀察、調查喜鵲的搭窩過程。課堂上，學生在對搭窩材料、順序、固定方式、如何給鳥預留空間等問題進行分析和討論的基礎上，進行小組合作設計，并搭建喜鵲窩。在活動后的展示環節中，學生針對搭窩過程中碰到的困難、解決的方法以及仍未解決的困難等問題進行了反思、交流。

這個活動既包含信息查找、收集、存儲等低階學習方法，又包含作出決策、解決問題、系統分析等高階認知策略。通過活動，學生能夠感受到喜鵲搭窩的不容易，表示出愛鳥護鳥的美德，將認知上升到地球生物間的和平共存。探究活動的意義指向也因此達成。同時，學生的思維能夠實現新的躍遷。學生或許無法理解其中涉及的工程設計類最優化原則，卻能在思維碰撞中深刻體會設計的過程。學生在主動學習、創新和解決問題的能力以及分析、評價、創造等方面的高階思維都得到了實實在在的提升，其思維躍遷到新的高度。

科學教學要基于學生思維發展，引導學生進行科學探究，培養學生的科學素養。發展學生思維是一個永恒性的話題，也是一個長期的過程。教師應該為思維而教，時刻帶著“發展思維”的理念指導學生開展活動，通過思維的深度參與讓學生感受到科學學習的樂趣。

【參考文獻】

[1]談震.給課堂一個有效教學場[J].小學科學（教師版），2017（5）.

[2]王賢平.指向學生思維持續參與的小學科學項目化學習教學[J].中小學班主任，2021（20）.