學習支架助力學生高階思維的三層進階

〔摘 要〕 創新，是當代教育的主旋律，小學科學課程綜合性、實踐性強，有利于培養學生的創新思維。在科學教學中，教師通過采取“設疑創境，聚焦多元情境，發展學生發散性思維；質疑思辨，聚焦辨析論證，發展學生批判性思維；多維支架，聚焦邏輯呈現，發展學生創造性思維”三種教學策略，適時引導，幫助小學生逐步形成創新思維。

〔關鍵詞〕 小學科學；創新思維；策略

〔中圖分類號〕 G424 〔文獻標識碼〕 A 〔文章編號〕 1674-6317 （2024） 24 040-042

在義務教育科學課程標準的課程目標中有這樣的表述：創新思維體現在從不同角度分析、思考問題，提出新穎而有價值的觀點和解決問題的方法。而學生在長期的各學科綜合性學習中，在創新思維方面會逐步形成一些特性：思維的流暢性、思維的變通性、思考的獨特性等。據此，學生在小學科學學習中培養的創新思維，可以具體分解為發散性思維、批判性思維和創造性思維。

在實際教學中，部分教師在情境創設中問題指向過于單一，難以發散，導致學生的思維容易固化。部分教師質疑意識淡薄，在與學生交流過程中一味尋找“心中的答案”，造成學生的辨析難以深刻。部分教師未能提供較好的表達支架，使得學生的思考容易混亂。在課堂教學中，教師應采取設疑創境、質疑思辨、多維支架三種策略，引導學生發散、批判和創造，逐步形成創新思維（如圖1）。

一、設疑創境，聚焦多元情境，發展發散性思維

發散性思維的特點是：放射、擴散、求異。小學科學教學越來越注重真實情境的創設，學生能在情境中思考、解決問題，培養發散性思維。然而情境的創設、疑惑的設置，還應考慮學生能從多角度提出問題，多角色思考問題，由點到線地放射，由線到面地擴散，從而追求獨特性、求異性。

（一）設置能從多角度思考的疑惑

“疑是思之始，學之端。”單一的情境往往不足以引發學生思考，不利于其思維的發散。教師在設置疑惑時，應關注是否有利于學生從多角度思考問題，突破定勢，激發疑惑。

例如，在《運動與摩擦力——改造拖鞋》一課中，教師設置了這樣的疑惑：一家新開張的酒店最近接到許多住客投訴，反映酒店提供的拖鞋在浴室里容易打滑。你認為可能是什么原因導致打滑？請根據你思考的原因設計解決方案（如圖2）。

學生可以從拖鞋的角度思考問題，也可以從地面的角度思考問題，還可以從環境的角度思考問題，聚焦多元放射的情境，學生的發散性思維得到發展。

（二）創設能從多角色思考的情境

在真實情境中，不同的角色會有不同的需求，根據不同的需求設計方案，更具個性化和新穎性，對學生思考的高度、深度、擴散度要求更高。

例如，在《運動與摩擦力——改造拖鞋》一課中，學生改造完拖鞋，每個小組展示成果后，需要投入生產。對于不同設計的拖鞋，工廠老板會選擇哪一種方案？顧客又會選擇哪一種方案？請你同時帶著多種視角，觀察同學們的成果（如圖3）。

學生帶著不同的視角選擇方案，聚焦多維擴散的情境，思考會更加全面。與此同時，教師還允許學生從有突破“規則”意義的其他視角思考問題，能提出新穎合理的觀點，只要言之有物、言之有理即可。這是對學生求異性的培養，對學生來說充滿挑戰和未知，能有效點燃學生的發散性思維。

二、質疑思辨，聚焦辨析論證，發展批判性思維

批判性思維是創新思維的基礎，而真正能促進學生批判性思維提升的科學教學，應該是富有挑戰的具有綜合性的項目。教師需通過巧用追疑、多用辨疑、善用沖突、復盤自疑等方法鼓勵學生大膽質疑，促進學生不斷有疑惑、論證與思辨，其批判性思維才能得到有效發展（如圖4）。

（一）巧用追疑

質疑是批判性思維的基礎。在小學科學教學中，利用追問質疑的方式，使學生思考和回答時能基于證據深入其中，辯證思考。教學時，教師可以在學生回答問題后追問：“你的理由是什么？”“其他人還有不同意見嗎？”長此以往，學生在思考問題時會不自覺地深入尋證思辨。

（二）多用辨疑

辨疑過程是思維碰撞的過程，思考力高度集中，強調比較、辨別、獲取證據、分析推理、提出有說服力的解釋等。讓學生對問題展開較為深刻的思考，能辯證看待問題，評價角度和方式更多元，這一過程可有效訓練學生的高階思維能力。

例如，在《校園無障礙通道設計》項目化學習中，學生開展關于學校是否應增設無障礙通道的辯論，基于調研數據和相關知識的證據，綜合考慮問題，發展其批判性思維。在關于“學校是否需要增設殘疾人通道”開展班級辯論賽的過程中，全班38人中，有10人提出了質疑，有4人對建設殘疾人通道提出了利弊的分析。學生的思考甚至已經向經濟、環保等方向發散，提出新穎的觀點，其批判性思維不知不覺地得到發展。

（三）善用沖突

小學科學是一門與生活息息相關的課程。因此，教師在課堂教學設計時要能從生活中挖掘素材，善于利用認知沖突，激發學生的好奇心以及探究與刨根問底的欲望。

例如，春天的校園里盛開著許多花，有桃花、杏花和李花。在學生眼里，這些花都叫桃花，也有的認為它們都是杏花。教師利用這種認知沖突，開展“桃花、杏花和李花”的比較觀察。當學生觀察到現象和自己所能給出的解釋并不完全適配時，就意識到自己的認知存在不足。學生以花的比較為話題從而提出更多問題：這些花的花期長短也不同，長葉的時間也不同，等等，使自己的思維得到激發。

善用沖突，不限于個體自己的認知沖突，還可以是與他人的認知沖突、組與組的認知沖突。善用這些沖突，對學生深度思維的提升幫助極大。

（四）復盤自疑

ChatGPT已經替代部分人類工作，且替代的是基礎腦力工作者。兩者學習的路徑一致，知其然不知其所以然，且ChatGPT因沒有情緒所以速度更快。然而ChatGPT和人類最大的區別是人會犯錯。未來能夠駕馭人工智能的一定是打破規則的人，人在復盤中重構、修正，更具求異性思維。因此，教師在課堂教學中要給予學生犯錯的機會，學生要從為“做對題”而高興到反思“哪兒做錯了”，學會復盤思考，才能突破定勢。

三、多維支架，聚焦邏輯呈現，發展創造性思維

學生邏輯的呈現，并非簡單地回答問題，而是觀點、思考、邏輯、方案、評價等的表達，因此它是一種思考邏輯的呈現。學生怎樣才能清晰表達、多維表達，需要教師在常態化教學中搭建多維支架，從而建構有松弛感的課堂環境，培養學生的系統交流能力，呈現可視化的思維進階。

（一）搭建“問題情境”支架——建構有松弛感的課堂環境

在開展教學活動時，不帶有強烈目的的探究和不做評價的探究能夠給學生帶來安全感和松弛感，有利于學生“開口表達”。應構建開放包容的學習氛圍，給學生試錯的時間和空間，不隨意判斷學生的回答是對是錯，而應用諸如“你如何證明？”“你的理由是什么？”以增加學生深度思考的機會。提問應多用“可能是……”“還可能是……”，能夠培養學生大膽質疑、樂于表達“不一樣”、敢于創新的精神。

（二）搭建“交流研討”支架——培養系統性的表達模式

研討式交流模式主要用于學生在表達探究過程中發現的問題或獲得的信息，進行分析、反思、評價、表達自己的活動感受等，既有情感的表達也有理性分析的表達。研討式交流模式需要學生經歷獨立思考、生生小組互動、組間交流、集體研討進而最終個體“科學”表達這樣的過程，以幫助學生形成系統的表達模式，呈現完整的邏輯鏈，發展其創造性思維（如圖5）。

例如，在《運動與摩擦力——改造拖鞋》一課中，學生需根據每個小組改造后的拖鞋防滑測試結果、成本、特色、亮點等，選擇最為合適的投入生產。學生首先要在自己的記錄單上描述選擇的理由，然后組內交流、組間互動、集體投票、表述觀點。在這個過程中，許多學生可能從一開始選擇A鞋（理由是摩擦力更大防滑效果更好），根據與同學的交流、班級的互動，轉而認為B鞋更合適（因為在摩擦力適當增加的同時成本更為節省）。也有學生根據證據反駁了他人的想法。學生最終選擇了什么并不重要，教師應主要關注讓學生的思維變得多元、包容，能形成系統清晰的表達模式，有完整的邏輯鏈條。

（三）搭建“圖文表達”支架——呈現可視化的思維進階

使用圖文結合的幫助表達這一方式，是學生思維進階的重要支架，學生在表述時結合自己的“圖文草稿”，有利于表達清晰完整的思考過程。

例如，在塔臺設計中，學生首先要進行塔臺圖紙的設計，并在圖紙上描述每種材料和每個模塊的作用，在進行研討式交流后用不同顏色的筆“二次修改”。這不僅可將學生整個的思維過程可視化，更是一種行動研究的培養。

總的來說，在小學科學教學中培養學生的創新思維責任重大，意義深遠，其也會受到教師一貫的教學風格、科學素養、培養意識等因素的影響。這一過程一開始并不會太順利，甚至可能會很艱難，但只要教師提高認知，深度學習，善于思考，扎實開展課堂實踐，則學生一定能在此過程中收獲進步。

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