高阶思维视域下的初中科学探究性问题设计

蓝慧雅

【摘要】在科技高度发展的今天，社会对高素质人才的需求越来越迫切，也就要求各阶段教育理念及教育模式不断创新和優化，以强化学生的探究精神、创新思维、质疑能力及解决问题的能力，进而提高学生的综合素养。基于此，需要教师把握科学学科教学本质及能力要求，创新教学理念，优化科学教学模式，以促进学生科学素养的提升。本文就高阶思维视域下的初中科学探究性问题的设计策略进行分析，以求对提高初中科学教学水平及学生的学科素养有所增益。

【关键词】高阶思维；科学课堂；探究性问题；设计策略

高阶思维即基于人的高认知水平及高认知能力上的严谨思维方式及认知探究活动，在人的认知活动中，与高阶思维相关的思维活动包括分析、评价及创造三个方面，因此，要培养学生形成良好的高阶思维，就需要教师在学科教学中有意识地结合教学内容强化学生的分析、评价及创造能力的训练和培养。在初中科学学科的教学中，需要教师结合教学内容及能力要求，展开有针对性的教学及思维培养模式，以促进学生高阶思维能力的优化和提升。

一、结合生活实践培养学生发现问题的能力

科学源于生活又高于生活，日常生活中的许多现象，往往隐含着科学道理，学习科学要善于观察、善于发现。高阶思维的一个重要体现是善于在日常生活实践中结合所学知识发现新问题，这取决于学生的科学理论知识水平、良好的实践应用能力，以及基于这种能力之上的思维习惯、探究意识和敏锐体验。需要教师在教学中有意识地培养、挖掘、发展学生的这种潜智，使其在学习、实践中逐步具备高阶思维。如，浙教版八年级科学《电荷与电流》章节的教学中，针对教材中所例引的关于高速收费员在岗期间需要穿戴防毒面具上班的一则新闻，启发学生思考其中原由，并结合自己所学知识和生活体验，探究解决问题的思路和方法。

根据新闻了解到，高速收费人员之所以在工作期间需要佩戴防毒面具，其主要诱因在于他们所工作的收费站旁边建有两家化工生产企业，正是因为两家企业在每日生产中排放出的高浓度气体充斥收费站周围而威胁到收费员的呼吸健康。教师可要求学生就两家工厂生产产品及生产流程、生产原理及其过程中产生的废弃物成份等进行调查，以探究问题解决途径。经过调研，学生会了解到相关内容，并认识到在工厂生产过程中会排出大量粉尘，需要增加一套净化及除尘设施，并准备借助网络查找资料，详细探究此除尘设施的内在结构及工作原理。如果学生的探究停留于此，只是陷于低阶思维，教师可就此对学生进行思维拓展训练，启发学生思考这套设施的工作原理，并围绕自然沉降法、滤网过虑及静电吸附等方法，探究哪种除尘方法更符合生产装置的实际情况，且具备成本更低、除尘效果更佳，在此基础上选出最佳文案。通过这种教学方式，使学生由单一的思维模式上升为多角度综合思考，从而由低阶思维上升为高阶思维。

二、结合教学内容展开操作探究问题的本真

教师要认识到创新思维及探索探究精神对学生的重要性，并在课堂教学中，调动学生的动手积极性。如，针对前面提到的降低生产企业气体排放的案例，要增强静电吸附除尘的效果，必须要找到适宜的带电体。为此教师可让学生自主探索寻找带电体，通过学生的自主探究，不论结果如何，都会使学生在实践操作中积累更多的经验。在探究过程中，教师可进行适当指导，以鼓励和评价等方式激发学生的探究积极性和创新思维，并在实践中不断增强实践操作的自信心。为了调动学生的学习兴趣，提高课堂教学效率，教师可借助信息技术，如多媒体等设施辅助教学，以生动直观的方式呈现实验中涉及的科学原理，从而激发学生灵感，促使其快速理解并掌握教学知识点。如，为了解决前面案例中的问题，教师可先通过多媒体播放视频，让学生了解原子的内部结构，以及其带电情况。随后，可采取小组合作学习模式，通过实验游戏，使学生直观体验到吸管由原本不带电转化为带电体的整个过程，各小组认真分析各实验小组带电情况，并亲自操作吸管通过摩擦带电从而有效找到摩擦起电的最终原因。

三、教学中鼓励学生在质疑中解决实际问题

在初中科学课堂教学中，学生发现问题、思考问题、解决问题的能力来自于其观察和质疑能力，只有在学习中善于发现问题，积极究本溯源，才会在探究中进行独立思考、分析并做出判断，从而提高学生解决实际问题的能力。

在课堂教学过程中，可引导学生继续尝试将吸管摩擦后，观察吸管对线香有没有出现吸附情况，如果没有出现则增强摩擦，也可以用更多吸管靠近线香，如果还是没有出现吸附情况，教师可创设启发、引导性的问题以促进学生分析、思考：在实验中我们会看到吸管在摩擦后可以对碎纸屑有较强的吸附力，但对烟却没有明显的的吸附力，大家认为是什么原因？基于对整个实验过程的思考及教师的启发，学生进行主动探究，并最终找到借助起电机解决问题的办法。但针对起电机所带金属球是否带电的情况，教师可启发学生自主思考，找出问题解决办法。通过教师引导，学生找到了有效的方法，即可将吸管与毛皮相互摩擦使其带负电，利用电荷之间相互作用的内在规律，从而完成对起电机金属球带电情况进行检验。因金属球无法置于筒中，可借助金属球中电用铜丝将金属球导出并置于筒中，这样在起电机启动时带电铜丝可以对线香的烟产生吸附，从而完成除尘装置的制作。

综上所述，高阶思维视域下的初中科学探究性问题的设计，充分体现了教师对生本教育理念的真正落实，因而在培养和提升学生的逻辑思维能力方面发挥了积极的促进作用。需要教师在初中科学教学中深入把握教学核心及对学生高阶思维能力的要求，设计高质量、具有良好启发性和延展性的教学问题，引导学生深入思考，反复实践，多方探究，充分挖掘自身思维潜能，从而有效提高自身的高阶思维能力。

【参考文献】

[1]曾志旺.基于实验探究教学培养高阶思维能力[J].中学物理参考，2017（4）：52- 55

[2]魏小亮.静电除尘装置的制作与原理[J].新高考，2017（7）：58- 59