张娇娇
威海市鲸园小学 邮编:264200
摘要：以四年级上册《灯泡亮了》一课为例，通过有结构地材料准备、有梯度的问题设计、有层次地环节设计、有趣味的拓展延伸四方面浅谈科学课中激活、训练、深化、发展学生思维，让高阶思维落地开花。
关键词：课堂设计 高阶思维 优化
《义务教育小学科学课程标准》中提出以培养学生科学学科核心素养为主要目标，以“注重探究过程，促进思维发展”为原则，依据新课标，活用教材，以实验探究代替以学科知识、技能为目标的传统评价体系。笔者以四年级上册《灯泡亮了》一课为例，通过有结构地材料准备、有梯度的问题设计、有层次地环节设计、有趣味的拓展延伸四方面浅谈科学课中激活、训练、深化、发展学生思维，让高阶思维落地开花。
一、有结构的材料准备激活开放思维
苏霍姆林斯基曾说：“儿童是用形象、色彩、声音、动作来思维的。”在科学课上，能否让学生感受到科学探究的魅力，产生浓厚的探究兴趣，有结构的实验材料准备起到了至关重要的作用。所谓有结构的材料，是指材料的种类和组合以及交给学生的次序。有结构的材料不仅与教学内容、教学目标之间具有紧密联系，也决定了学生获取科学知识和方法，形成正确的思维方式。
小学生还处于具体形象思维阶段，充分感知实验材料成了学生们正确认识自然界、探究新知的基础。《灯泡亮了》一课的课前活动中，教师借助有结构的材料设计了探究任务：借助课前观察记录单，学生认真观察器材，填一填它们分别是由哪几部分组成的，各部分有什么作用？学生借助实验记录单认真观察实验材料，通过观察、记录与思考，开启了学生的认知体验，也激活了学生的感知与思维。
有结构的材料不仅能激发学生的探究兴趣，还能给不同层次的学生带来不同层次的感受与体验，能让学生的思维碰撞出火花。因此，实验材料的选择在学生探究活动中起到了关键作用，也决定了整个实验的成败。《灯泡亮了》一课的探究活动中，在学生已经用电池、导线、灯泡三种实验材料让灯泡亮起来之后，教师继而又设计了“能控制灯泡亮灭”的进阶探究环节，此环节中教师准备了开放的结构化材料，供学生自由选择材料来进行实验探究。
教学片段一：
进阶探究，连接能控制灯泡亮灭的电路
1.教师谈话：同学们用导线将一节电池、一个灯泡连接了起来，并且让灯泡亮了。现在，老师给大家提供了电池盒、开关、导线数根、灯泡和灯座等材料，请同学们从其中选择自己要使用的材料，四人一组，合作完成一个能用开关控制灯泡亮灭的电路。
2.学生操作。
3.展示交流：请同学们动脑思考，为什么合上开关，灯泡就亮了，而断开开关，灯泡就灭了呢？ 学生交流：断开开关时，电路是断开的，所以灯泡不亮，合上开关时，电路闭合了，所以灯泡亮了。
4.小结：我们可以利用开关，控制回路的切断或闭合。
学生在亲自挑选实验材料之时，就激活了学生的开放思维，在大脑形成多种实验方案，然后选择最佳方案来进行实验。在进阶探究环节，教师准备的导线数量超出了使用的数量，同时增加了电池盒、灯座、开关等辅助材料，这些材料可以由学生自主选择，在选择的过程中，学生首先要思考电池盒和灯座有什么作用，其次要思考要不要选择它们。同时，还要思考开关的作用，怎样连接开关，要用几根导线等问题。在思考的过程中，学生脑海中要重新架构电路连接图，激发学生的开放思维。在这个过程中，学生的开放思维得到激发，从而有效促进学生高阶思维的发展。
二、有梯度的问题设计训练批判思维
问题是科学探究的起点，又是科学探究活动的主线。
杜威认为：“知识决不是固定的、永恒不变的，它是作为另一个探究过程的一部分，既作为这个过程的结果，同时又作为另一个探究过程的起点，它始终有待再考察、再检验、再证实……”我同样认为：学生的学习过程是一个不断提出问题、思考问题并解决问题的探究的过程。因此，问题的设计与生成对提升学生的高阶思维至关重要，好的问题设计能激发学生的思维，学生在回答问题和讨论问题的过程中，批判性思维就能得到训练。在《灯泡亮了》一课中，老师设计了一系列有层次的问题串，这些问题的设计与生成，都能有效地训练学生的批判思维。
“观察灯泡”的探究环节中，教师设计了这样的问题串：
教学片段二：
问题1：大家认识了吗？一起来说一说。
问题2：同学们，你觉得当灯泡亮时，是哪个部分在发光？灯丝。对，电流流经灯丝，灯泡才能亮起来。
问题3：再来看看灯丝下面的两根金属架，它们向下连接的位置一样吗？一侧连接到……另一侧连接到……。你们看，连接点、金属架、灯丝，金属螺纹就这样组成了一个连续的通道，让电流通过。
问题4：仔细观察，电流从哪里进入灯泡?经过灯丝后，又从哪里流出？
播放课件：电流流经灯泡。
问题5：谁来说一说，这一次电流又是从哪里进入灯泡，最后又从哪里流出？
问题6：祝贺你，学会了带着问题来观察。因此，连接灯泡需要几条导线？分别与灯泡的哪一部分相连？
“认识灯泡”环节对于后面的探究环节起到了铺垫作用，学生只有深入了解灯泡的构造以及电流的进出知识，才能有目的的借助材料让灯泡亮起来。教师设计问题串诱导生疑，先让学生观察灯泡发光的部分，再引导学生思考为什么发光，学生在交流后明晰：只有电流流经灯丝，灯泡才能发光，接着教师用引导性的语言帮助学生搭建思维的桥梁，让学生在认真观察后总结电流从哪里进入，从哪里流出。学生部分的前置性知识被推翻，在获取新知的同时，批判性思维得到训练。学生在充分了解了灯泡的秘密后，教师进而提出让学生思考需要几条导线以及分别与灯泡哪一部分相连。这个问题又引发了学生激烈的讨论，辩论的过程本来就是一个批判的过程，这个过程中思维火花激烈碰撞，能帮助学生建立批判性思维意识，在推翻对方观点的过程中提升批判性思维能力。
问题串的设计不仅要符合学生的逻辑思维发展，还能帮助学生对脑海中已有知识进行批判性判断。教师有意识地让科学知识与认知思维形成碰撞，由问题引发讨论，用问题激发学生思考与探究，鼓励学生都能辩证地看问题，批判地接受科学知识，这种“较量”训练了学生的批判思维能力，搭建了思维的阶梯，发展了学生的思维力。
三、有层次的环节设计深化逻辑思维
教学环节的有效设计能帮助教师在课堂达成教学目标，而有层次地环节设计则能更好地深化学生的逻辑思维。《灯泡亮了》一课中，老师设计了有层次的环节，先是利用课前活动帮助学生认识实验材料，了解材料的使用，在此基础上设计了利用三种材料让灯泡亮起来的探究环节，学生在了解材料的基础上展开探究，目标明确，操作起来也更有方向性。在让灯泡亮起来的总结环节，教师利用引导性的语言，帮助学生总结让灯泡亮起来的本质就是“形成完整的闭合回路”，从而揭示电路的本质，引导学生思考从现象到本质的过程中深化了学生的逻辑思维。
进阶探究环节提升难度，连接能控制灯泡亮灭的电路，让学生通过自己的设计来方便生活，学生进行有目的性的进阶探究。这样有层次的环节设计，符合学生的逻辑思维顺序，帮助学生深化逻辑思维，从而培养学生的高阶思维。
综上所述，科学课堂的高阶思维培养要立足课堂设计，从材料准备、问题设计、环节设计、课后延伸等方面促进学生的有效学习，实现自主探究和认知建构。学生的高阶思维在这个过程中会逐步获得提升，这将为学生的终身发展奠定坚实的基础。
参考文献：《义务教育小学科学课程标准》