通过综合实践活动促进学生高阶思维发展——以“比较材料的隔声性能”为例

徐 卉 夏 巍

(1. 南京师范大学附属中学新城初级中学,江苏 南京 210019;2. 南京师范大学计算机与电子信息学院,江苏 南京 210023)

1 引言

美国著名教育家布鲁姆从认知目标分类角度入手,根据思维方式的复杂程度,将思维分成6个层次：知道、理解、应用、分析、评价与创造。其中，知道、理解和应用被认为是“低阶思维”,分析、评价和创造属于“高阶思维”。低阶思维主要用于学习事实性知识或完成简单任务，而高阶思维则超越简单的记忆和信息检索,表现为一种以高层次认知水平为主的综合性能力。钟志贤认为：高阶思维是发生在较高认知水平层次上的心智活动或较高层次的认知能力,主要由问题解决、决策、批判性思维以及创造性思维等能力构成。

2 高阶思维与综合实践活动的关系分析

综合实践活动是一种全新的课程形态,既不是单纯的学科课外活动,也不是纯粹的实验课程,而是以“整合”和“实践”为基本特征,从学生的实际生活和发展需要出发,从生活情境中发现问题,并转化为活动主题,通过探究、制作、体验等方式,培养学生的核心素养。学生在参与的过程中,需要共同面对课题开展协作性、研究性、实践性活动,既能促进物理课堂转型,又能促进学生的高阶思维的发展。[1]

3 “比较材料的隔声性能”综合实践活动的实施

3.1 任务驱动,注重现实意义

任务情境引入:搬新房时,书房紧临高架桥,噪声很大。

问题1:你有哪些方法减弱噪声?

生:使用隔声玻璃、耳塞。

师:我想选择一些物品把耳朵塞住,在家里搜罗出了棉布、报纸、棉花、海绵。哪一种材料的隔声性能最好呢?

学生提出了多种猜测。

师:谁的猜测对呢？让我们设计实验，进行探究。

设计意图:苏科版初中物理教材中设置了一系列的综合实践活动,学生通过活动,运用所学物理知识解决实际问题,可以更好地促进其个性发展,培养高阶思维、创新意识、实践能力等。[2]本活动是初中物理学习中的第一个综合实践活动,通过具有现实意义的实例引入，能够使学生认识到物理与生活的紧密联系,并激发其物理学习的兴趣。

3.2 讨论交流,渗透科学方法教育

问题2:如何比较材料的隔声性能?需要控制哪些量不变?

学生讨论后,提出初步的实验方案。尽管学生的方案在细节上不会面面俱到,但教师一定要鼓励学生表达,在汇报的过程中,通过其他同学的不断补充,使其实验方案更加完善，表1展示了学生汇报的初步方案和改进后的详细方案。

表1

设计意图:第一章“声现象”的知识学习简单,但是在初中阶段学生需要掌握的转换法、控制变量法、归纳法、对比法等都在该章的实验设计中有所体现,我们正好可以利用综合实践活动巩固这些方法的学习。为此,笔者设计了问题2，让学生在相互讨论和补充实验方案的过程中,感受转换法和控制变量法,体会到科学方法在实验探究中的重要性。

3.3 实践操作,感受物理魅力

采用方法1做实验时,因为教室的限制,我们只能让一组同学上台实验,用实物投影现场展示分贝仪的示数；采用方法2做实验时,让几个同学站在教室的不同位置,听声音时向后退,可以直观地看出后退距离的远近。当上台演示的同学在调闹钟、塞隔声材料时,其余的同学可以利用这一时间设计记录数据的表格。

学生根据老师的要求,设计了实验记录表格(表2)。

表2

设计意图:在实验过程中再次感受控制变量法和转换法的意义,将科学方法与实践活动相结合,使学生意识到实验方法在实验设计中的重要作用,便于学生在后续学习中学以致用。由于实验条件的限制,只能请部分同学上台来做展示,为了让其余同学也能够积极参与到课堂上,必须给他们布置适当的任务,设计表格在实验过程中也是很重要的环节,通过表格的设计,让同学们在脑海中重现整个实验的过程,调动其观察实验的积极性。

3.4 评价质疑，培养核心素养

活动总结后,运用相关视频，介绍生活中使用的隔声材料,让学生从物理又回归到生活,感受物理与生活的联系。要求学生课后利用本活动学习到的科学方法，比较生活中两种不同材料的隔声性能,完成活动报告。

设计意图:综合实践活动的每个环节都能够让学生的核心素养得到提升。在实验方案讨论阶段,学生通过讨论,不断完善小组的实验方案,培养了学生的知识应用及迁移创新能力、团队协作能力；在实验展示环节,台上的学生有条不紊地进行实验,发展了表达能力、动手实践能力和逻辑思维能力,同时,台下的学生在观察中指出实验中的问题,分析现象得到结论,也提高了观察、分析和质疑能力。那么,综合实践活动的收获如何？还需要学生通过自己动手操作来体现,课后作业设计意在巩固本活动的能力提升效果,联系生活,激发学生物理学习的兴趣。

4 物理综合实践活动能够促进高阶思维的发展

在综合实践活动中,有意识地利用学生身边的丰富条件,灵活选择能够营造生活氛围的活动内容,让学生在熟悉的氛围下产生探究兴趣,确保实践活动内容与学生的内在需求相符合,激发学生自主探究的欲望,进而发挥活动的拓展作用。实践活动充分调动了学生的学习积极性,并为学生提供了合作探究的良好平台。在活动过程中，教师可以适时地引导、鼓励、启发学生,进行合作和讨论，攻克困难问题,让学生体会到合作学习、共同进步的意义,同时体会团结的力量。[3]

综合实践活动对高阶思维的提升有着不可估量的作用，从培养学生全面发展的长远角度考虑,综合实践活动这个利器必定能促进学生高阶思维能力的提升。[4]为了更好地利用综合实践活动拓展实验教学,并将分散的知识点联系起来促进学生物理知识体系的构建，是值得不断探索的课题。