高階思維視角下設計問題式探究活動

呂曉怡

〔摘? ? 要〕? 小學科學課程倡導以探究式學習為主的多樣化學習方式，促進學生主動探究。學生的探究活動應當從知識立意走向能力立意，關注學生思維品質和綜合素養能力的提升，從低階思維走向高階思維。本文通過創設問題情境、搭建問題支架、架構交流模式三方面闡述如何以問題式的探究活動驅動學生主動探究、持續探究，活化學生高階思維能力，促進思維的有效進階。

〔關鍵詞〕? 小學科學；高階思維；問題式；探究活動

〔中圖分類號〕? G424? ? ? ? ? ? ? ? 〔文獻標識碼〕? A? ? ? ? ?〔文章編號〕? 1674-6317? ? （2024）? 10? ? 052-054

高階思維，是指發生在較高認知水平層次上的心智活動或認知能力，它在教學目標分類中表現為分析、綜合、評價和創造。在小學科學課程教學中，就是通過學生的思維發展建構科學概念的，但是在目前的小學科學課堂上，學生參與的探究活動都是以教師的設計為主，學生在活動探究中缺乏對問題的主動思考以及清晰的內在思辨，因而導致在交流研討階段也缺乏精準的聯系表述和深度論證，思維單一化、碎片化、形式化，從而無法動態生成以“分析、評價、創造”為主的高階思維。

本文結合教學中的實踐案例，探討如何設計問題式的探究活動，驅動學生自主探究、持續探究、深度探究，發展高階思維，培養高階思維技能。

一、問題式探究活動設計的策略

（一）創設問題情境，促進思維生發

導入環節是一節課開始的關鍵，通過真實有趣的問題情境，激發學生的探究興趣，調動學生的知識儲備，進而引起學生積極探索的愿望。我們可以采用這樣幾種方式創設問題情境，驅動學生主動探究，促進高階思維的生發。

1.以演示實驗創設問題情境

如在進行《電磁鐵》一課教學前，學生對于電磁鐵這個裝置是陌生的，如果直接告知學生這個新裝置的名稱，就失去了一些“神秘感”，學生探究的興趣不高，思維能力只停留在“知道、了解”的低階水平。為了促進學生思維能力的有效生發，我以演示實驗來創設問題情境，以下是我設計的導入環節。

出示一枚鐵釘（引導學生認識鐵釘的釘尖和釘尾），出示一根導線，演示把導線纏繞在鐵釘上。

觀察：這個裝置由幾部分組成？

演示：將新裝置靠近回形針，觀察現象（預設：發現不能吸引回形針）；在導線兩端接上一節干電池，再靠近回形針（預設：回形針被吸起來了）。

提問：看到這個現象，你有什么問題產生？可以怎么去證明？

在此環節，學生能根據現象提出可探究的問題，為接下來的探究活動提供了方向。教師通過清晰地演示，吸引了學生的注意力，讓學生看到電磁鐵通電前后靠近回形針的對比，產生了“它是不是像磁鐵一樣具有磁性”的思考。同時，教師引導學生不僅要提出問題，還要思考怎么去檢測證明，讓學生明白任何一個推測都需要經過檢測證實，培養學生的問題意識、推理能力和實證意識。

2.以微課創設問題情境

《誰先迎來黎明》是教科版小學科學六年級上冊“地球的運動”單元第四課的內容。為了快速聚焦探究主題，引發認知沖突，我以一段自制的微課視頻導入這節課。視頻內容為當地晚上9點拍攝的夜景和烏魯木齊某地區晚上9點的夜景對比。

學生觀看了這段有趣的視頻，馬上產生了問題：為什么同樣是9點，烏魯木齊天還亮著，而本地已經天黑了？這個問題正是本節課需要探究和解決的重點問題，接下去的探究活動正是圍繞問題的解決而展開的。隨著多媒體技術的發展，學習資源和形式更加豐富，借助優質的媒介資源，可以迅速地吸引學生，引發認知沖突，聚焦科學探究的主題，有效驅動學生的主動探究。

3.以生活現象創設問題情境

科學來源于生活，服務于生活。教師可以利用學生身邊的生活現象來創設問題情境。如四年級下冊“巖石和土壤”單元第七課《比較不同的土壤》中，教師以生活中的情境導入這節課。

老師從花木市場買了三盆植物——荷花、仙人掌、綠蘿，可是老師不知道這三種植物應該種植在什么樣的土壤里，你們可以幫幫我嗎？課件出示三種不同的土壤——沙質土、黏質土、壤土，應該怎么選擇呢？這三種土壤各有什么特征？

由生活現象產生的問題，可以很好地暴露學生的前概念。這三種植物都是學生身邊經常見到的，但是這三種土壤學生并不是非常了解，從字面上去分析，也只是一種猜測，因此問題的解決就指向了對這三種土壤的特征進行研究分析?；谏顚嶋H產生的問題，更容易激發學生的主動探究意識。

除此之外，還可以通過呈現結果、典故或故事、游戲等方式來創設問題情境，激發學生自主提問，喚醒學生的自主探究意識。學生提的問題多而雜，教師要學會甄別學生的問題，哪些問題是重復的，哪些問題是有價值的，如果學生提“為什么+事實性現象”的問題，如“為什么通電后會吸引回形針？”這樣的問題，說明學生的思考方向是模糊的，接下去怎么研究是不清楚的，教師要把學生提的這一類問題轉化成學生可思考和研究的問題，從而促進思維的進階發展。

（二）搭建問題支架，呈現思維過程

產生了可探究的問題，但是該用什么途徑和方法去研究和解決，對于小學生來說存在一定的難度。因此，需要教師搭建問題支架，引導學生持續探究。搭建問題支架，可以采用以下幾種方式。

1.支架一：驅動式學習單

如在《電磁鐵》一課中，教師將學生提出的問題進行歸納整理，發現大多數指向以下幾個問題：1.這個裝置有沒有磁性？2.這個裝置是不是和磁鐵一樣，兩端磁性強，中間磁性弱？3.它有南北極嗎？4.它是不是和磁鐵一樣同極相斥、異極相吸？通過學生的提問，教師發現他們把這個裝置和磁鐵進行了對比，認為這個裝置和磁鐵很像，究竟它有沒有磁鐵所具有的性質呢？如何證實自己的猜測呢？這里，教師可以通過設計驅動式學習單的形式為學生搭建問題研究的支架，聚焦核心問題，持續、深入地推進學生的探究。下表是我為學生提供的學習單。

《電磁鐵》一課學習單

借助驅動式的學習單，學習的探究活動更加有目標和方向。以學習單上的問題為導向，促使學生在活動中有目的地觀察和檢測，同時，在觀察和檢測過程中，發現和提出新問題。

2.支架二：問題鏈

在探究活動中，我們可以設計一連串有價值的符合學生最近發展區的問題，以“問題鏈”的形式搭建探究支架，引導他們發現和提出各種問題，在分析、解決問題的同時又產生新的問題，每個問題之間環環相扣、層層遞進、前后呼應，從而建立按順序解決問題的以邏輯鏈為特征的問題鏈模式。

如《電磁鐵》一課中，教師可以以問題鏈的形式來引導，如下表。

《電磁鐵》一課教學的問題鏈設計

遵循學生的心理特點和思維進階過程，把這些問題按照順序串成一條問題鏈，探究活動圍繞這些問題的解決來展開，一步步驗證，一層層推進，給予學生充分的時間觀察、推測、檢測、證實，“形成科學推測要用證據來證明”的意識。

3.支架三：圖形組織器

我們可以利用韋恩圖、Y形圖、矩陣圖、思維導圖等，幫助學生強化某項思維技能，如比較、對比、分析或排序。例如，在研究電磁鐵時，我們就可以利用韋恩圖比較磁鐵和電磁鐵的異同點。借助圖形組織器，將思維可視化，可以幫助一部分學生掌握相應的思維技能，提高學生在課堂上應用高階思維技能的水平。

無論教師為學生搭建的是哪種支架，都是幫助學生在探究過程中不斷地思辨問題、生成問題、解決問題。而教師在這個過程中需要厘清前概念，梳理思維邏輯，洞悉思維節點，一步一個臺階地引導學生進行科學思辨、充分探究，親歷實踐過程，把內在的思維活動外顯呈現，在內化、外化與活化的層層遞進中，促進學生從低階思維走向高階思維的發展。

二、架構交流模式，活化思維能力

基于問題開展的探究活動，在解決問題的過程中，學生往往會有更多的思考和收獲，而交流研討階段是一節課中呈現問題、解決問題最重要的階段。因此，如何架構交流模式，引導學生將在探究活動中獲得的發現、產生的問題進行深度研討，對于活化學生的思維能力是非常重要的。

（一）基于模型建構的深度研討

在《神奇的小電動機》一課教學中，解釋磁極的相互作用和電動機持續轉動的原因——磁極的變換，學生很難表述清楚。教師利用自制的電動機板貼模型，可以引導學生將實驗中的發現以及產生的問題直觀地表述出來?；谀Ｐ徒嫷难杏懟顒?，可以呈現學生在主要活動中觀察、推測、檢測、解釋的過程，將問題清晰地暴露出來并加以解決。

（二）基于數據圖表的深度研討

在交流研討階段，全班數據的匯總和呈現不僅可以展示學生在探究活動中的發現，還可以反映出活動過程中出現的問題。當學生出現爭議和產生疑問時，就能引發更多的聯想、思辨、猜測和解釋，這時候也就有想法要說，有問題要提了。

例如，在五年級下冊《溫度不同的物體相互接觸》一課教學中，我們將全班的數據匯總后以折線圖的形式呈現，學生發現的共同點是：熱量總是從溫度高的物體傳向溫度低的物體，最終趨向于平衡，并且熱量傳遞的速度是先快后慢的；不同點是：溫度變化的曲線坡度是不一樣的，兩條曲線達到平衡的速度也是不一樣的，溫差越大就越快達到平衡。而為什么出現這樣的現象，可以激發學生進一步的思考和猜測以及驗證?；跀祿D表的深度研討，不僅提升了學生的研討興趣，更培養了學生深挖數據、深度分析實驗現象的好習慣，學生的高階思維技能得到了運用，高階思維能力得到了提升。

三、結語

小學科學教學是一種生成問題、思辨問題、解決問題的探究過程，而學生的高階思維正是由問題引發的，在思辨中發展，在創新中成長。我們在一線教學中，應當以學生思維能力訓練為核心，通過激發學生的探究興趣，增強科學探究能力，增強學生在解決問題過程中獨立思考和實證研究的意識，最終內化為學生分析、創造、評價的高階思維能力，全面提升科學素養。

參考文獻

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[3]梁立斌.重視“問題鏈”設計?構建高效課堂[J].新課程（中），2016（3）：141-142.