問題驅動培養學生的高階思維

問題驅動教學是以問題為起點和主線，將教學內容貫穿在問題中的教學方法。學生在面對復雜的、開放的問題情境時，可以提高多方位思考的能力，激發思維方式的多元化，發展高階思維。教師可以借助探究材料提出問題，啟發思維；利用探究材料思辨問題，發展思維；依托實驗現象突破問題，深化思維。

一、借助探究材料提出問題，啟發思維

在提出問題之前，教師應該給學生準備豐富的探究材料，引發他們的思維碰撞。本節課中，教師給學生準備了石頭、海綿、磚塊、粉筆、敞口的空瓶等材料。在面對多樣的材料時，低年級學生往往表現出觀察事物零亂、不系統的特點。因此，教師要引導學生有序觀察和反復觀察，幫助他們獲得更深層的事物信息。基于此，教師引導學生按照“敞口的空瓶→石頭→海綿→石頭→磚塊→粉筆”的順序進行觀察，提出猜想，說明理由。

教學片段

問題1：猜想一下，這個敞口的空瓶里面有空氣嗎？說說理由。

生：有的，因為瓶子里面是空心的，空氣肯定可以進去。

生：沒有，因為瓶子是敞口的，空氣都流出去了。

問題2：我們教室的門和窗戶也都是敞開的，教室里面為什么還有空氣呢？

生：我知道啦！空氣可以從打開的門和窗戶中流出去，也可以從打開的門和窗戶中又流進來。空氣可以向四面八方流動。

問題3：石頭里面有空氣嗎？說說理由。

生：沒有，因為石頭是實心的，很硬，空氣肯定進不去。

問題4：海綿里面有空氣嗎？說說理由。

生：沒有，因為海綿也是實心的。

生：有的，因為海綿很軟，可以吸水，所以空氣也可以進去。

問題5：海綿為什么可以吸水呢？

生：因為海綿上面有一些小洞洞。

問題6：根據這個特點，你們有沒有新的想法？

生：空氣也可以流入這些小洞洞里面。

問題7：請再次觀察石頭，你們現在是怎樣想的？說說理由。

生：我現在認為石頭里面可能也有空氣，因為我發現有的石頭上面有一些很小的洞。

（之后，教師引導學生推斷磚塊、粉筆中是否有空氣，此處略。）

科學探究中的猜想不是無憑無據的臆斷，而是根據一定的科學依據對事物的本質和規律做出的初步判斷。低年級學生的思維處于萌芽階段，對事物的猜想很多不是以客觀事實為依據的。問題1、3、4讓學生做出猜想的同時說明理由，在思維水平上對他們提出了更高的要求。學生在說明理由的同時，可以啟發其他學生打開思維，不知不覺中激發思維沖突。問題2、5是課堂生成性問題，也是更高層次的問題。在這兩個問題的啟發下，學生開始聯系生活經驗或者觀察到的信息。很明顯，根據生活經驗，學生知道空氣可以通過教室敞開的門和窗戶流進流出，這使得教室里始終充滿了空氣。敞口的空瓶其實就是敞開門和窗戶的教室的模型，學生很容易將兩者關聯起來，并意識到空氣也可以通過敞開的瓶口流進、流出，所以敞口的空瓶里面也充滿了空氣。同樣，在探究實踐時，學生經常會用到海綿這種工具，他們觀察到海綿具有大量相互連通的孔隙，這些孔隙可以吸水。通過問題6的提示，學生會將空氣和水的流動性進行關聯，進而推斷既然水可以流入海綿的孔洞里，那么空氣或許也可以流入這些孔洞里。學生可以根據物品是否空心或者有孔隙而猜想是否有空氣。問題7的提出可以促使學生再次觀察石頭，更深入地了解石頭的特征和細節，豐富對石頭的認知。他們發現有些石頭的表面也有一些小的孔隙，由此推斷石頭里面或許也有空氣。積累了豐富的直接經驗和科學依據后，學生再猜想磚塊和粉筆中是否有空氣時就會輕松且快速地做出科學的推斷。

在這個過程中，教師借助豐富多樣的探究材料精心設計問題，鼓勵學生找出事物之間的異同，并建立關聯，逐漸啟發了他們的對比思維。同時，教師引導學生對探究材料進行有序觀察和反復觀察，逐步提高了他們觀察事物的敏銳度和準確性。在這個過程中，學生初步養成了細致觀察、認真分析的科學態度，并能勇敢地質疑之前的臆斷，從而提升批判性思維和創造性思維。

二、利用探究材料思辨問題，發展思維

低年級學生的認知能力有限，他們特別信任教師，往往會盲目順從教師的觀點，而很少有自己獨立的看法，這不利于他們思維的發展。學會對問題進行思辨是發展思維的重要途徑之一，教師可以充分利用探究材料，創設引起思辨的問題情境，鼓勵學生“思中辨、辨中思”。學生在思辨問題的過程中，會經歷判斷、推理、質疑等理性的思考過程，從而發展批判性思維和創造性思維。

教學片段

（教師給每人發一個玻璃珠，學生先觀察玻璃珠，再提出猜想，說明理由。）

問題1：猜想一下，你們的玻璃珠里面有空氣嗎？說說理由。

生：沒有，我們的玻璃珠很硬，是實心的，空氣是進不去的。

生：我認為有，我們周圍都是空氣，在制造玻璃珠的時候可能會有空氣進去。

問題2：請你們再次仔細觀察自己的玻璃珠，發現了什么？

生：我的玻璃珠是圓形的。

生：我的玻璃珠里面帶有顏色。

生：我的玻璃珠里面有一些小氣泡。

生：我的玻璃珠里面怎么沒有小氣泡呢？

問題3：請玻璃珠里面有小氣泡的同學說說，這些小氣泡是空氣嗎？

生：是的，空氣可以變成小氣泡的。

問題4：由于制作工藝的問題，有的玻璃珠里面會有一些小氣泡，這其實就是空氣。為什么它沒有從玻璃珠里面“跑”出來呢？

生：玻璃把空氣包住了。

生：玻璃是不透水、不透氣的，它把空氣“關”在里面。

生：玻璃珠是密封的，空氣被密封在里面了。

問題5：生活中，還有哪些物品會把空氣密封在它的里面呢？

生：氣球。

生：皮球、籃球。

生：飲料瓶。

生：有的橡皮里面也有空氣。

生：我們上次野餐帶的密封零食袋里面也有空氣。

問題6：像玻璃珠這樣的物品，我們用什么方法可以判斷它的里面有沒有空氣呢？

生：放入水里看看有沒有氣泡冒出來。

生：這樣不對，因為玻璃珠把空氣密封在里面了，空氣是出不來的。

問題7：那應該怎么做呢？

生：直接觀察就行。如果玻璃珠里面有小氣泡，就說明是有空氣的。

教師給每位學生提供了材質、大小、規格都統一的玻璃珠。擁有這些共性特點的玻璃珠里面總會存在一些差異，例如，由于制作工藝的問題，有的玻璃珠里面會有一些小氣泡，這其實是空氣的存在形式，也是學生產生思辨的點。在回答問題1時，教師給學生充足的思考時間，大部分學生認為玻璃珠里面沒有空氣，有極少數學生認為空氣無處不在，在制作玻璃珠時，也會有空氣進去。這時，學生之間產生了思維沖突，他們開始質疑，有了想要深入探究玻璃珠的欲望。低年級學生觀察事物還不夠深刻，往往比較注意事物表面的、明顯的特征，因此，他們一般不會注意到有些玻璃珠里面有氣泡，更不會將氣泡和空氣聯系起來。在問題2的引導下，學生更深入、細致地觀察玻璃珠，從而有了更多的發現。問題3～5引導學生追根溯源，應用遷移，提升思維能力。通過之前的學習，學生知道水里面的空氣可以變成氣泡，那么問題3可以引導他們的思維產生遷移，比較容易理解玻璃珠里面的氣泡就是空氣。問題4是略帶挑戰性的問題，促進其思維的發展。問題5則激發了學生的頭腦風暴，從他們熟知的物品中進行搜索、分析、判斷、選擇，這個過程也發展了他們的類比思維。問題6～7則培養了學生的思辨能力，鼓勵他們勇于表達自己的觀點，發展他們的批判性思維和創造性思維。

三、依托實驗現象突破問題，深化思維

低年級學生往往喜歡做實驗和觀察實驗現象，這個過程可以給他們留下深刻的印象，并讓他們獲得成功的體驗。然而，低年級學生對實驗現象的觀察和分析往往虎頭蛇尾，不能深入地思考。在記錄實驗現象時，他們往往缺乏耐心；在匯報實驗現象時，他們往往不夠全面、深入。因此，教師可以依托直觀的實驗現象為突破口，通過問題驅動，逐步深化學生的思維。

教學片段

（學生觀察實驗現象，并畫出氣泡。）

問題1：同學們，將粉筆放入水里后，你發現了什么？

生：粉筆的上面冒出了好多泡泡。

問題2：將石頭和磚塊放入水里后，你又發現了什么？

生：它們兩個也有一些泡泡冒出來。

問題3：再仔細觀察一下，粉筆上面冒出來的氣泡是什么樣子的？

生：很小，就像一條線珠。

問題4：那石頭和磚塊上面冒出來的氣泡又是什么樣子的？

生：也很小。

生：我們的石頭（磚塊）冒出來的氣泡是大的。

生：我們的石頭（磚塊）冒出來的氣泡有的是大的，有的是小的。

問題5：為什么有的氣泡小，有的氣泡大呢？

生：哦，我知道了！有的孔隙大，冒出來的氣泡就大；有的孔隙小，冒出來的氣泡就小。

問題6：請你們來預測一下，這個空桶冒出來的氣泡可能是什么樣子的？為什么呢？

生：很大很大！因為這個空桶的口非常大！

實驗過程中，教師引導學生通過畫氣泡的形式將思維過程可視化，這種記錄方式比較適合低年級學生。在記錄的過程中，還可以培養學生客觀的、嚴謹的、理性的思維習慣。問題1～2引導學生對粉筆、石頭（磚塊）放入水中后，產生的實驗現象的共性特點做出初步概括。問題3～4則可以讓學生從粉筆、石頭（磚塊）的實驗現象中找出屬于不同的個性特點。這種把握事物的共性和個性的思維方法就是歸納演繹，可以深化學生的推理思維。問題5引導學生對實驗現象進行合理的解釋，也可以深化學生的推理思維。問題6依據學生的最近發展區，引導他們解決問題。

小結

高階思維不是一朝一夕形成的，是一個潛移默化的過程。對低年級學生而言，在問題的驅動下培養高階思維可以為他們帶來不一樣的體驗。縱觀本課，教師選擇多樣的探究材料，不僅可以給學生帶來豐富的感官體驗，還發展了他們的高階思維。教師要重視低年級學生對實驗現象的觀察和記錄，同時為他們提出有挑戰性的問題，發展他們的高階思維。

（作者單位：江蘇省無錫市南長街小學）