【摘 要】以科學(xué)探究為核心的教學(xué)方式已經(jīng)成為一線教師的共識。教師在培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生科學(xué)思維的同時，更需要關(guān)注學(xué)生思維參與的程度及思維品質(zhì)的提高，通過緊扣真實情境、借力挑戰(zhàn)任務(wù)、創(chuàng)設(shè)認知沖突、發(fā)展高階思維等途徑，讓思維真正發(fā)生，讓學(xué)生在教學(xué)場的主體地位凸顯，最終實現(xiàn)學(xué)生這個學(xué)習(xí)主體的真正“在場”。

【關(guān)鍵詞】科學(xué)思維 科學(xué)素養(yǎng) 探究活動

小學(xué)科學(xué)課程的學(xué)科價值最終指向的是學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，而科學(xué)思維是科學(xué)核心素養(yǎng)的重要組成部分。科學(xué)課堂中，教師通常會通過維持探究活動的連續(xù)性及有效性，保證學(xué)生思維處于穩(wěn)定和有序的狀態(tài)中，以此鍛煉學(xué)生的科學(xué)思維。筆者認為，教師不僅要關(guān)注科學(xué)思維本身，還需要關(guān)注科學(xué)思維是否“真正”發(fā)生，即學(xué)生思維參與探究活動的程度及學(xué)生思維品質(zhì)的提高，讓科學(xué)探究教學(xué)真正落到實處。

一、讓兒童真正“在場”

“場論”最初是由心理學(xué)引進物理學(xué)中“場”的觀點。心理學(xué)認為心理現(xiàn)象不是由其構(gòu)成元素的簡單集合，而是由內(nèi)部相互間具有力動關(guān)系的各部分組成一個整體，即“場”。其實，教育學(xué)中課堂教學(xué)活動亦存在著一個復(fù)合的“教學(xué)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(xué)科學(xué)教學(xué)。學(xué)生在小學(xué)科學(xué)的學(xué)習(xí)中，其思維深度參與科學(xué)探究活動，做到科學(xué)探究與科學(xué)知識、科學(xué)態(tài)度等方面的發(fā)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(xié)調(diào)平衡。教師讓學(xué)生在科學(xué)探究活動中建構(gòu)科學(xué)知識、掌握科學(xué)方法、樹立科學(xué)思想、發(fā)展科學(xué)思維，從而感受到科學(xué)學(xué)習(xí)的樂趣，提升科學(xué)核心素養(yǎng)，讓學(xué)生在教學(xué)場的主體地位凸顯，最終實現(xiàn)學(xué)生這個學(xué)習(xí)主體的真正“在場”。

二、讓思維真正發(fā)生

小學(xué)科學(xué)學(xué)科具有基礎(chǔ)性、實踐性、綜合性等特點。通過動手操作、實驗體驗等科學(xué)實踐活動進行探究性學(xué)習(xí)是科學(xué)學(xué)科重要的學(xué)習(xí)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(xué)的核心活動。學(xué)生作為課堂學(xué)習(xí)的主體，通過全方位地參與探究學(xué)習(xí)活動，可逐步提升科學(xué)素養(yǎng)。然而，學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的思維特點和思維發(fā)展層次參差不齊。在日常教學(xué)中，如何面向全體學(xué)生，為不同學(xué)生提供與其思維特點相匹配的教學(xué)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(nèi)同行交流研討，以及在常態(tài)教學(xué)中的思考和積累，針對科學(xué)探究教學(xué)中如何激發(fā)學(xué)生思維活動、促進學(xué)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(gòu)建指向?qū)W生思維深度參與科學(xué)探究活動的教學(xué)策略。

（一）緊扣真實情境，搭建“腳手架”

科學(xué)教學(xué)的內(nèi)容大多來源于生活。教師應(yīng)在課堂上還原生活中的相關(guān)情境，讓學(xué)生從中發(fā)現(xiàn)問題、提出疑問。學(xué)生從符合其認知特點的思維起點出發(fā)，沿著教師搭建的“腳手架”在解決問題的過程中經(jīng)歷完整的思維歷程，從而體驗科學(xué)學(xué)習(xí)的樂趣與價值。

例如，“‘貓眼’的秘密”一課，科學(xué)知識指向的是透鏡，需要解決的關(guān)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(xué)生如何產(chǎn)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(xué)習(xí)支架，在充分觀察、解構(gòu)貓眼基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生聚焦“為什么門內(nèi)的人通過貓眼能清楚看到門外的動態(tài)，而門外的人卻無法清楚看到屋內(nèi)的情況”這一問題。此時，學(xué)生的探究興趣被激發(fā)。針對這個問題，教師還可以提出“貓眼的基本結(jié)構(gòu)是怎樣的”“制作一個類似貓眼的裝置，需要注意什么”等相關(guān)的、具有層次和邏輯關(guān)系的導(dǎo)學(xué)關(guān)鍵問題。學(xué)生在導(dǎo)學(xué)關(guān)鍵問題的引導(dǎo)下，經(jīng)歷了完整的思維歷程。

（二）借力挑戰(zhàn)任務(wù)，增強“內(nèi)驅(qū)動”

學(xué)生按部就班地完成教師既定的任務(wù)或活動，缺少了內(nèi)部需求和動力，時間久了便會形成思維惰性?；诖?，教師在教學(xué)過程中可以設(shè)置一些具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。學(xué)生會把研究的內(nèi)容由“要我研究的問題”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙芯康膯栴}”。教師借助開放、探究性的挑戰(zhàn)任務(wù)，能提升學(xué)生的思維能力以及解決問題的水平，這樣就形成了內(nèi)部驅(qū)動。

當(dāng)然，挑戰(zhàn)性的任務(wù)必須符合學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)。貼近學(xué)生生活且符合學(xué)生已有認知水平的真實情境才能喚醒學(xué)生已有經(jīng)驗，引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的科學(xué)思維。只有在真實問題的驅(qū)動下，探究活動才能持續(xù)穩(wěn)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(xué)生認識了“光在同一物質(zhì)中沿直線傳播及鏡面能反射光”。在此基礎(chǔ)上，教師設(shè)置了一項挑戰(zhàn)任務(wù)：“打靶游戲”。所謂“打靶”，就是要求學(xué)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(biāo)區(qū)域。此任務(wù)要求手電筒和目標(biāo)區(qū)域的位置不可變動。學(xué)生只可調(diào)整手電筒的照射方向，以及借助必要的材料。挑戰(zhàn)任務(wù)的目的是對“光的反射”知識進行鞏固和應(yīng)用。學(xué)生在游戲任務(wù)的氛圍中產(chǎn)生探究的興趣，在動手實踐過程中通過調(diào)整鏡面角度、多次反射等方式最終完成任務(wù)。在教師引導(dǎo)下，學(xué)生能在任務(wù)活動過程中發(fā)現(xiàn)光反射時存在的角度規(guī)律。這樣既有趣味性又具有思維挑戰(zhàn)性的任務(wù)形成了探究活動持續(xù)進行下去的“內(nèi)驅(qū)動”，讓“教師的任務(wù)”變成“我的任務(wù)”。

（三）創(chuàng)設(shè)認知沖突，引爆“思維點”

學(xué)生積極思維的產(chǎn)生需要良好的思維環(huán)境。在學(xué)生認知發(fā)展過程中出現(xiàn)原有認知結(jié)構(gòu)與現(xiàn)實情境不相符的情況時，學(xué)生心理上所產(chǎn)生的矛盾或沖突就是認知沖突。教師要在明確學(xué)生已有認知經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，設(shè)計一些與學(xué)生已有經(jīng)驗相矛盾的情境，引發(fā)學(xué)生的積極思維。

例如，在“擺”一課中，教師通過調(diào)查學(xué)生的原認知發(fā)現(xiàn)，多數(shù)學(xué)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(guān)。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(shù)數(shù)。此時，學(xué)生會初步發(fā)現(xiàn)實驗結(jié)果與猜測的并不一致，實驗現(xiàn)象與其原認知產(chǎn)生強烈沖突。于是，學(xué)生會自發(fā)思考本節(jié)課的關(guān)鍵問題：擺運動的快慢真的只和擺繩長短有關(guān)嗎？此時，教師再組織學(xué)生設(shè)計實驗方案、分組領(lǐng)取材料，進行變量控制的實驗。學(xué)生的研究循著“思維點”更有針對性了，其學(xué)習(xí)專注度和有效度就會大大提升。

（四）發(fā)展高階思維，聚焦“躍遷位”

在科學(xué)探究活動中，學(xué)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(nèi)化知識的目的。顯然，這種方法對于全方位培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)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(dāng)今社會要求學(xué)生具備的關(guān)鍵能力。教師可以選擇性地將探究活動轉(zhuǎn)變?yōu)楹懈唠A認知策略的項目學(xué)習(xí)任務(wù)。學(xué)生在低階學(xué)習(xí)過程中通過有意義的學(xué)習(xí)實踐，實現(xiàn)思維能力的躍遷，在潛移默化中逐步凝練素養(yǎng)，從而發(fā)展高階思維。

例如，蘇教版科學(xué)四年級下冊“動物的庇護所”一課的最后一個環(huán)節(jié)，是要求學(xué)生給鳥兒搭個窩。如果教師只是讓學(xué)生照著做一個，這個活動就會變得單調(diào)無趣，學(xué)生興趣也不會太濃厚，更不用說對學(xué)生思維能力的培養(yǎng)了。筆者將搭建鳥窩的活動轉(zhuǎn)化成微項目學(xué)習(xí)。學(xué)生帶著任務(wù)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(diào)查喜鵲的搭窩過程。課堂上，學(xué)生在對搭窩材料、順序、固定方式、如何給鳥預(yù)留空間等問題進行分析和討論的基礎(chǔ)上，進行小組合作設(shè)計，并搭建喜鵲窩。在活動后的展示環(huán)節(jié)中，學(xué)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(xué)習(xí)方法，又包含作出決策、解決問題、系統(tǒng)分析等高階認知策略。通過活動，學(xué)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(xué)生的思維能夠?qū)崿F(xiàn)新的躍遷。學(xué)生或許無法理解其中涉及的工程設(shè)計類最優(yōu)化原則，卻能在思維碰撞中深刻體會設(shè)計的過程。學(xué)生在主動學(xué)習(xí)、創(chuàng)新和解決問題的能力以及分析、評價、創(chuàng)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(xué)教學(xué)要基于學(xué)生思維發(fā)展，引導(dǎo)學(xué)生進行科學(xué)探究，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。發(fā)展學(xué)生思維是一個永恒性的話題，也是一個長期的過程。教師應(yīng)該為思維而教，時刻帶著“發(fā)展思維”的理念指導(dǎo)學(xué)生開展活動，通過思維的深度參與讓學(xué)生感受到科學(xué)學(xué)習(xí)的樂趣。

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