小学科学实验探究活动中培养学生的高阶思维的研究

青吐尔·吉艾西

◆摘  要：本文主要探究小学科学实验活动中培养学生高阶思维措施。研究过程中，以高阶思维内涵为切入点，分析借助小学科学实验培养学生高阶思维，能够锻炼学生思维能力，实现学生在活动中主动探究，以此为研究基础，提出具体实践措施，以期为相关工作者提供有益借鉴。

◆关键词：小学科学;实验探究活动;高阶思维;培养措施

一、高阶思维内涵

美国布鲁姆作为著名教育家，提出教育目标分类理论，将人的人资思维过程，从高至低划分为记忆、理解、应用、分析、评价及创造这六个层次。高阶思维则是与低阶思维相对应，仅能够理解知识为低阶思维阶段，高阶思维是指在较高认知水平上发生的认知能力或心智活动，能够对各种信息及知识加以分析、评价与综合。在教学目标分类中，则体现为评价、分析、综合与创造。高阶思维远超简单的信息检索与记忆，属于高层次认知水平，能够体现人的综合型能力，通过对学生系列能力发展进行关注，包含自主学习、批判性评价信息、创造性思维、解决问题能力、写作能力及信息素养，其结果展现在解决问题、批判性思维、决策与创造性思维这几方面。

二、小学科学实验探究中培养学生高阶思维价值

1.锻炼学生思维能力

在学生高阶思维培养中，以推理能力为例，其要求学生能够总结归纳事物后进行推理和判断，此为重要活动。但是，当前小学教育体制，受到课程进度及升学压力影响，在训练学生推理能力方面存在不足之处，其他学科多为“题海战术”。而小学科学则是以各种实践活动为主，教师通过有意识引导，借助活动学生能够推理相应内容，可有效弥补其他学科教学方面的不足。

2.实现学生主动探究

我国教育教学中，在培养学生高阶思维方面有所缺失，科学教学存在教育方式扁平化、模板化问题，培养学生素质也普遍停留于低层次理解、认知范畴。所以，科学教师通过加强培养学生高阶思维，改变以往教学观念，明确科学对学生高阶思维培养的重要性，在实践活动中有意识的训练学生，设置趣味性、生活型实践探究活动，可激发学生学习兴趣，进而使得学生能够主动探究，提高其思维能力。

三、小学科学实验探究活动中培养学生的高阶思维的措施

1.创设学习情境

乌申斯基曾经说过：没有兴趣的强制性学习会扼杀学生探索真理的欲望。在培养学生高阶思维中，要求学生学会自主科学探究，兴趣则是学习动力，为学生创设感兴趣的情景，可调动起探究兴趣。所以，在科学实验活动中，可创设情境，使得学生带着探索欲走进实验之中。此过程中，应当根据教学内容创设情境，包含悬念、实物、魔术、故事及游戏等，让学生们产生了强烈的探究欲望，以此吸引学生注意力，达到良好效果。

2.分析实验对象

在实验探究活动中，应当加强分析实验对象，以此培养学生分析思维能力。教师应当为学生提供有结构、生活化的材料，唤起学生已有经验，有效探究不仅需要注重实验结果，也要观察实验过程。

如，在《让纸张更结实》的教学中，可选择作业纸、美术纸、报纸、打印纸这几种纸张，学生生活中较为常见，能够加强学生对材料的了解。教师拿出密封袋，其中放上以上纸条，提问学生：“你们看一看，比一比，发现有哪些不同和相同之处？”以此巧妙地让学生认识到材料作为实验活动的“脚手架”，在学生脑海中树立控制变量的形象感知，认识到实验公平性。之后，为学生提供四种纸条、透明小碗两头穿上棉线、钩码与实验记录单，让学生捏住纸条首尾后，构成置换提起小碗的棉线，在碗中放入钩码，直到纸条断裂。“那么你们怎样放钩码呢？一次放多少个？”“钩码一个一个放，放太多纸条很快会断掉。”一步一步通过思考设计实验步骤，明确现有思维点，向目标迈进。

3.开展实验比较

设计探究式问题，要求学生进行实验比较，是促进学生知识自我构建的过程，有利于学生形成正确的思维方式、严谨的科学态度与务实的科学精神。此过程中，教师应当引导学生发现生活和提炼生活问题，以实现知识构建，通过提出不同实验活动比较，为学生提供更多解决方案，以此要求对不同领域知识整合方能解答，有利于培養其模型构建、演绎推理、创造归纳等高阶思维，树立正确科学观念。

如，在《不同的声音》实践活动中，教师应用玩具钢琴弹奏乐曲，引导学生探究声音音调的高低，提出探究式问题：琴键看起来一样为什么音调高低不同呢？音调高低不同的原因是什么？根据学生问题，教师则可设计验证性实验：

实验一：细橡皮筋与粗橡皮筋哪个音调弹出更高？

实验二：短橡皮筋与长橡皮筋哪个音调弹出更高？

实验三：紧橡皮筋与松橡皮筋哪个音调弹出更高？

实验四：通过以上实验你能够获得哪些结论？

鼓励学生积极探究上述验证性实验活动，解决自身提出问题，以培养其多宗思维综合应用能力。第三题要求学生排除细的、粗的、短的、长的橡皮筋干扰因素，以保证准确操作，才能获得正确结论;第四题则为学生提供推理、反思与批判空间，可发展学生创造性与评价性思维。面对新问题中学生需做好探究和整合观察，以推理、分析、归纳及反思的方式，发现音调与橡皮筋的关系，明确橡皮筋振动频率造成音调不同，树立物体振动频率决定声音音调高低的科学概念。

综上所述，高阶思维能力作为一种逻辑能力与认知能力较强，能够综合运用、理解与分析思维的能力，对于学生未来成长而言具有重要作用。因此，应当借助小学科学实践探究活动，结合实践内容，通过创设学习环境、分析实验对象、开展实验比较、记录实验变化的方式，在培养学生科学素养的同时发展其高阶思维能力，从而达到良好科学实验探究活动目的。

参考文献

[1]张瑞芳.小学科学高阶思维活动的设计、实施与评价[J].上海课程教学研究，2019，41（01）：83.

[2]许晓春.在“拧螺丝钉的学问”教学中促进高阶思维发展[J].实验教学与仪器， 2020，37（04）：66-68.