谈小学低学段科学实验教学中培养学生高阶思维的策略

谈小学低学段科学实验教学中培养学生高阶思维的策略摘要根据《义务教育小学科学课程标准解读》，小学科学是一门培养学生科学素养为宗旨的基础性、实践性、综合性课程引导学生开展以分析、评价、创造为主要形式的高阶思维活动，对深度学习，形成科学观念于应用、科学思维与创新、科学探究与交流、科学态度与责任等科学学科的核心素养，具有十分重要的价值关键词低学段，高阶思维，实验教学，设计要点引言新课程改革对学生的高阶思维和创新性思考提出了要求当前教学的主要任务已经不再是简单的知识与方法的传授，而转变为通过课堂教学让学生在获得基本的知识与方法的同时一，引发学生更多的思维活动，培养高阶思维能力由于低学段（年级）学生的认知水平、学习能力较中高段（年级）学生而言有明显的差距，必须结合低段学生特点，1-2探究有效的策略，培养学生的高阶思维3-6

一、高阶思维的解析思维是人的大脑对客观事物本质及事物内在联系之间规律做出概括和间接能动的反应反应的是事物的本质和内在的规律性，是人类认识的高级阶段由于思维过程的复杂性，不同学者对于思维的内涵有着不同的解释通过不同观点的总结，笔者认为高阶思维是一种以高层次水平为主的心智活动，最终体现在解决复杂问题的能力这种能力是以高阶思维为核心，通过分析、评价、创造等思维活动完成复杂任务的心理特征

二、培养小学生的高阶思维能力的价值小学生思维是其智力的核心部分，小学生思维的发展，是其智力发展的标志和缩影发展小学生的智力，主要应训练和培养他们的思维能力培养小学生的高阶思维能力，有助于深入探究和科学思维方式的形成，观察实验更多的现象，思考更多的方面训练了实验能力，在新的情境中就能灵活运用；有助于培育学生求真、实证、质疑、创新等科学精神；有助于小学生体验科学的思想观念，认识科学的本质

三、小学低学段实施实验教学培养高阶思维的困难之处小学低学段是指小学

一、二年级，该学段的儿童心理特征还建立在学龄前儿童的基础上，特别是一年级的学生，刚刚从幼儿园进入小学阶段，学生心理上、行为上还保留一些学前儿童特点主要表现在有意注意时间短，自我控制力弱，无法做到自我管理，具有非常明显的随意性和情绪性，在感知事物时是以具体形象思维为主要形式，难以理解抽象的科学知识，更无法主动思考现象背后的本质问题在科学学习的过程中主要表现为以下困难学生实验目的不明确

1.如“做一顶帽子”一课设计实验中，孩子们需要用不同的材料制作帽子，它们的功能和用途是不一样的，并且通过口述图示等方式表达自己的设计和想法然而，直接进行实验二年级孩子很难理解实验目的，往往只会选择一种材料盲目进行制作，实验结论出现偏差或者滞后学生认知能力有限

2.一二年级的孩子的对自己身临其境的事物感兴趣，抽象概括能力不强，逻辑推理能力有限在很大程度上必须依赖具体的形象来支持和帮助如“认识一袋空气〃要求学生运用感官，通过对比的方法观察和描述空气的一些特征他们只关注事物的大致轮廓和整体特征，不能做精细分析和细节把握在目的性方面，小学低学段儿童的随意性和抗干扰能力较差，无法保持长时间的持续观察，稳定性差不按老师的要求去感知所以显得凌乱，不系统，缺乏顺序性不能顺利系统得出空气的特征课堂纪律得不到保证

3.低年级小学生精力旺盛、活泼好动，同时自我控制能力不强，遇事很容易冲动和兴奋，尤其看到实验器材总是忍不住拿在手中玩，注意力极其容易分散思维具有跳跃式的特点，常常表现为词不达意，前后不一致，甚至强词夺理的情况情绪也有不稳定的特点常会表现为课堂混乱，难以控制，课堂纪律得不到保证得不出实验结论

4.小学低年级的孩子时间观念淡薄，实验环节很容易因为时间拖沓导致实验无法在规定的时间内完成其次低年级的孩子往往只关注实验的趣味性，对于实验结果并不重视，会表现为实验进行的热火朝天，分析实验结论时不知所云

四、小学低学段实施实验教学培养高阶思维的可行之处小学低年级孩子在感知、注意、记忆、语言、数字、思维、情绪方面的发展处在一个初级且逐步快速上升的阶段，根据这一特点开展教育教学，将能起到有效的促进作用小学低年级学生注意力不稳定，以无意注意为主，但是这个时期的小学生有意注意已开始迅速发展，低年级的学生语言的发展快于书写，儿童的词汇增加很快，对词义的理解也越来越精确，语言表达也更加连贯生动虽然低年级学生对因果关系的思考更加线性，思维以具体形象思维为主，但这并不意味着他们的思维没有逻辑性、批判性和创造性他们能基于观察、经验或认知，提出符合个人理解的预想或不同于他人的观点；能够针对预想设计存在“漏洞〃的大致验证方案；能够大胆想象,提出出乎成人意料的想法所以对低年级儿童开展实验教学培养高阶思维是可行的,为中高年级甚至更高年级的学习打下良好的基础

五、小学低学段实施实验教学培养学生高阶思维的策略

1.分析学情，确定具有高阶思维含量的活动目标在活动中设计高阶思维环节，首先要确定具有高阶思维含量的活动目标活动目标是教学活动设计的依据，只有活动目标具有高阶思维含量，活动才可能是高阶思维活动所谓具有高阶思维含量的实验活动目标，就是通过实验活动，最终达成的目标不仅有知识技能的掌握、能力的提升、态度的形成，还有高阶思维的发展因此，有高阶思维环节的实验活动目标在描述中较一般的实验活动目标增加了思维目标表.一般实验活动目标与具有高阶思维环节的实验活动目标对比1实验活动名称一般实验活动目标具有高阶思维环节的实验活动目标2利用不同材料设计自己的帽子，能根据需求.画出一定结构和功能的帽子能根据需求画出一定结构和功能的帽子，

3.通过制作帽子，提升动手操作能力及发现和通过制作一顶帽子，提高动手操作的能力解决问题的分析能力做一顶帽子

4.通过展示和评价帽子，能通过口述或图片等方式表达自己的设计和想法5能依据标准检验帽子是否符合需求.结合教学内容，分析学情，针对学生较欠缺的高阶思维能力，教师可将其作为活动目标加以培养如做一顶帽子〃这一教学内容，一般，教师会将这一活动的思维能力发展目标定为能根据需求画出一定结构和功能的帽子，通过制作一顶帽子,提高动手操作的能力如果教师关注学生的高阶思维能力的发展，就应该对学生的相关能力全面分析能够发现，评价思维能力是学生较为欠缺的，而结合这一活动内容，刚好可以发展学生的评价思维能力因此可以将这一活动目标定为设计和制作自己的帽子，并能评价自己的帽子，并能依据标准检验帽子是否符合需求加入发展学生评价思维的目标，为学生经历评价过程奠定基础，给学生提高评价思维能力提供了机会

6.创设情境，明确实验目标在小学科学低年级实验教学中，创设问题情境是提高学生兴趣，明确实验目的的很好途径，如在二年级下册《观察与比较》这一课教学中，采用卡通图片（喜羊羊与灰太狼）、音频（羊村村长的声音）进行情境设置，活动过程如下

7.《观察与比较》教学中活动过程2村长音频内容羊村将举行一场春季寻宝大赛，邀请大家一起参加8下面图片中将出现你所熟悉的人的部分五官，请快速说出他是谁，限时秒30第一关火眼金晴森林中突然产生了浓浓的大雾，一个人行动容易迷失方向，所以一定要找好自己的同伴哦！请全班同学闭上眼睛，我将轻轻走到一个同学身边，轻拍他的肩膀，被拍肩膀的同学大声说“猜猜我是第二关“听声辨人〃谁？〃其他同学来猜这是谁？桌子上有三杯装了不同醋量的杯子，莽撞的沸羊羊以为是可乐，把写有二号的杯子里的醋喝完了，请同学们想办法帮他调一杯吧第三关调一调”第四关找一找〃贪吃的懒羊羊偷吃了村长为大家准备的水果大餐，还在真水果中混入许多仿真水果，请同学们想办法找出仿真水果中仅有的真水果吧采用村长的音频为孩子们提出活动目标，将情境与实验目标有机结合起来，明确了实验目标.呈现思维过程，提供思维支架3低年级小学生逻辑推理能力有限，在很大程度上必须依赖具体的形象来支持和帮助，他们往往将自己对事物或现象的理解建立在可观察到的一些特点上往往只考虑特点现象的几个有限的方面，或是只注意现象特别明显的几个方面的特性维果茨基认为在成人适当的帮助下，儿童常常可以完成他们独自无法完成的任务，所以要根据儿童的思维水平提供灵活的思维支架来帮助他们思维支架不仅是为了产生直接的效果，更是为了慢慢培养学生独立解决问题的能力提问是让学生呈现思维过程和引导学生思维的重要方式，教师可以提问引导学生分析，如“这个现象说明了什么”“还有没有不一样的做法〃“还有其他想法吗比较空气，水，木块，观察它们有什么不同〃〃这些帽子为什么会有不同的用处”等通过针对性的提问，帮助儿童突破思维的困境实现思维的飞跃.提供结构性材料，及时整理4利用结构性材料可以帮助学生设计更多不同功能的帽子，激发求异思维，培养创新能力《小学科学设计结构性实验材料的研究一》文提出有结构的实验材料在使用上具有时间的优势，探究层次的丰富性，操作的简易性，以及数据的典型性等特征教师提供的布料、旧纸袋、一次性塑料碗、一次性塑料盘、扭扭棒等物体组合使用，有助于学生设计胶水剪刀等辅助工具要与帽子主题材料分开放置并贴上标签设计实验开始之前先把实验盒放在抽屉里或由各小组组长保管，实验结束后让学生将实验器材整理好统一放在固定位置.巧妙设计，学会与低年级学生交流5由于低年级儿童发展的特点，课堂的纪律常常得不到保证，这时一些教师会以是否安静作为评判的依据，认为越是安静的课堂越好其实，对于科学课堂而言，安静有序并不代表有效，科学在于实践、在于交流，科学课堂的有序不是体现在“安静〃二字，而是体现在做实验有序、交流讨论有序，想让学生逐步学会做到科学课堂的有序，教师就要巧妙设计活动，在完成一个活动任务时，不断的外部刺激，顺利进入下一个环节活动的设计要环环相扣设计符合低年级儿童发展特点并含有高阶思维含量的活动记录单不仅有利于高阶思维的培养，也有利于实验结论的得出如“做一顶帽子低年级学生书写能力差，语言表达力差教师可以提前将科学词汇写在便利贴上,学生只需选择合适的科学词汇贴在活动记录单上即可或是在活动记录单上设置多个科学词汇，供儿童选择打勾帽子的设计，老师可以放手，鼓励学生多设计，最后用画图的方式，在活动记录单上画出帽子草图这样非常有利于孩子的创新思维的发展想要有序，只有巧妙设计还不够，教师要学会与低年级儿童交流教师需要做到:（）倾听认真倾听学生的发言，也要求学生们认真倾听其他同学的发言1（）关注关注学生的言行，采用班级优化大师的奖励设置表扬个人或小组2（）赞同对学生表达自己观点给予赞同，对学生质疑并提出依据给予赞同对学生能遵守规则给予赞同教师要善于挖掘小学生的优点给予鼓励和赞赏，通过榜样的示范3作用帮助小学生认识问题与不足（）善于提问科学探究活动的进程在低年级阶段需要教师的引导和支持，尤其需要教师运用各种方法促进学生思维的发展，提问就是其中有效的方法

4.及时反馈评价，设计有效的评价过程6评价是教学的重要部分，及时、恰当的反馈，能够让学生明白当前自己的优势和问题所在，从而明确努力的方向，进行自我调整，设计有效的评价过程是培养学生高阶思维的有效途径，如“做一顶帽子”这一教学内容时评价环节设计如下表.《做一顶帽子》评价过程3名称售货员我们的帽子有功能，它主要有材料制作的，因为这种材料有的特点，我们的帽子还有很多优点，比如帽子超市顾客我想购买帽子，因为这顶帽子售货员我的帽子还可以做增加的优点有改进，教师可以根据学生的反馈，给“被购买次数最多的小组加票数，获得较多票数的小组可以得到相应奖励在反馈时就能指引学生去思考“我在哪些方面需要改进〃，“我要如何进一步改进”等问题，只有这样，学生的高阶思维才能得到有效的训练，才能使学生成为评价的真正受益者参考文献⑴汪幼玲修水县三中《谈小学低年级儿童的认知特点与教学策略》，〃国培计划〃研修网2015］韦桂，［加］罗威.探究式科学教育教学指导,北京教育科学出版社，

22005.⑶沈辽.小学科学设计结构性实验材料的研究,课程教育研究，201411174-

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