促进学生高阶思维能力发展的问题串探析

◇刘莹莹（江苏：宿迁市经济技术开发区黄河小学）

高阶思维是一种以高层次认知水平为主的心智活动，是高阶能力的核心，主要指创新能力、问题解决能力、决策力和批判性思维能力。将问题串应用于小学科学课堂探究活动，会使学生逐渐形成科学的思维方式和能力，从而促进学习者高阶思维的形成和发展。

根据《义务教育小学科学课程标准》的要求，培养学生科学素养是小学科学课程的宗旨，小学科学课程实施的主要形式是探究活动。科学教学活动以问题为起点，可以激发学生的探究兴趣，还可以在研究问题的过程中对学生进行思维的训练，提高学生的深层次高阶思维。然而，如今小学科学课堂教学普遍存在以下现象：一是在实验操作时，大多数是教师指令，学生进行操作，学生缺少对问题的思考，只是简单地动手操作；二是探究活动过程中大多只是形式化地完成课程需要。这些现象导致学生的思维只停留在对知识了解、掌握、应用等低阶思维范畴，很难培养学生的分析、综合和评价的高阶思维能力。根据课堂教学和学情的要求，设计各种不同类型的问题串应用在小学科学教学中，有利于学生形成科学的思维方式和思维习惯，促进学生高阶思维的形成和发展。

一、高阶思维的含义

美国教育家布鲁姆把教育目标分为认知领域、动作技能领域、情感领域三个领域。将认知领域又划分为知识、领会、应用、分析、综合、评价六个教学目标，这六个目标直接关注了学生的思维层次。其中知识、领会、应用是低阶思维，是较低层次的认知水平，而分析、综合、评价为高阶思维，发生在较高认知水平层次。高阶思维是小学生实现深度科学学习的关键，没有高阶思维的介入，就很难有真正意义上的探究发生。在小学科学教学过程中，教师要引导学生以问题串为脚手架，建构科学知识概念，培养学生的高阶思维能力。

图1 布鲁姆教育目标的思维层次图

二、解析探究问题串的含义

王后雄教授认为，教师围绕科学探究活动目标，并结合活动中的内在联系、实施过程而设置一系列有针对性的问题，构成一个指向明确、概念清晰且内在逻辑关系严密的问题链即称为探究问题串。将科学探究问题串应用到课堂教学中，要关注问题的生活化、角色化、平行化和阶梯化，使学生在解决问题时能突破难点，由浅入深地思考，形成科学的思维方式和思维习惯，促进高阶思维的形成和发展。

三、高阶思维与问题串的关系

在课堂教学活动中如何培养学生的高阶思维能力，不同的学者有不同的看法，达克曾提出高阶思维教学的七条原则，其中第一条认为高阶思维可以在教学过程中采用问题串的方式得到提高。

将问题串引入小学科学课堂教学活动中能够为学生提供有力的思维脚手架，从而促进学生高阶思维能力的形成。当前，国内外教育教学理论尤其重视运用“问题串”来培养小学生思维能力，高阶思维能力的培养已成为教育教学发展的一种新趋势。在小学科学课堂教学中，通过小组合作解决一系列的问题，在这个过程中学生讨论、分析、应用以及合作的能力都会得到质的飞越，进而培养学生的高阶思维能力。

四、小学科学探究问题串

在小学科学探究活动中，要通过设计一系列有逻辑关系的“问题串”提供思维认知支架，让学生由浅入深地对问题进行主动探究，驱动学生的探究欲望，引导学生的探究活动，让学生在探究中学会领会、分析、推理、思考等思维能力，逐渐培养低阶思维能力向高阶思维能力不断发展。本文梳理了四种课堂教学中常用的问题串类型，分别为生活化的问题串、角色化的问题串、平行化的问题串、阶梯化的问题串。

表1 问题串类型

（一）生活化的问题串

陶行知生活教育理论的核心是“生活即教育”，通过生活教育学生能使学生运用所学知识解决生活中的问题，能够真正地达到学以致用。将生活化的问题串融入小学科学探究活动过程，能唤醒学生已有的生活认知基础，逐步培养学生用已有的认知和学过的知识去分析解决问题的能力，让学生用自己的生活经验独立分析探究活动中的问题。例如：小学科学教科版六年级下册《垃圾的处理》中有填埋垃圾模拟实验，根据实验需求，可向同学提出一系列贴近生活的问题串：用什么样的生活材料模拟实验？用什么材料模拟地下土壤？用什么材料模拟地下垃圾？用什么材料模拟下雨？这样的问题不但与学生生活息息相关而且特别容易激发他们学习科学的兴趣和探究欲望，从而更好地理解和运用书本上的知识。通过问题串让学生自己独立思考用什么材料模拟生活中垃圾污染地下土和地下水的实验，这个分析思考的过程能够培养学生分析和解决问题的能力以及高阶思维能力。

（二）角色化的问题串

在科学探究活动中，为了使学生的高阶思维能力进一步提升，可以让其进行角色扮演参与课堂的教学内容。根据课程教学内容，将角色扮演加入问题串中，让学生亲身融入角色化的问题中，让其思维跟着角色化的问题进行改变。例如在教学教科版小学科学三年级下册第二单元“迎接蚕宝宝的到来”时，教师在教学新课程前提前为学生发放带有一系列问题的学习单：如果你是一个蚕宝宝，你喜欢什么样的生存环境呢？为什么呢？你每天想吃些什么呢？为什么要吃这些食物呢？当遇到敌人的时候，你会怎样办？在这样的一连串角色化问题的驱使下，学生进行换位思考，把自己想象成蚕宝宝，能够切身地对蚕宝宝生存情况进行探究，产生探究兴趣，从而在问题解决中，加深对所学知识的理解。

图2 “迎接蚕宝宝的到来”学习单

（三）平行化的问题串

在平行化问题中，教师根据教学活动需要，设计平行并列式的问题，问题没有主次之分，也谈不上哪个问题重要哪个问题不重要，这样可以让学生更好地理解教师所提出的问题，结合自身的已有知识经验自主地解决问题，随着问题的改变将自身的思维进行改变。例如：在教学教科版小学科学四年级上册第一单元“声音的强与弱”时，教师介绍轻重不同的声音称为声音的强弱，但学生对声音强弱的概念并没有真正的理解和体验。在这种情况下，如果教师只是介绍实验方法和材料，让学生去操作实施，那么学生只是操作工，思维的认识并没有实现提升。在这种教学环境下，教师可以设计一系列平行化的验证性问题：①轻轻拨动和用力拨动钢尺，当钢尺发出强弱不同声音时，振动幅度有什么变化？②轻轻拨动和用力拨动橡皮筋，当橡皮筋发出强弱不同声音时，振动幅度有什么变化？③轻轻敲击和用力敲击鼓面，当鼓面发出强弱不同声音时，振动幅度有什么变化？④通过对以上探究实验进行分析归纳，你有什么发现？学生通过对钢尺、橡皮筋、鼓面这三个平行化的实验问题进行思考再实验，可以帮助其灵活轻松地掌握具体的知识。

（四）阶梯化的问题串

阶梯化问题串中的问题难度是循序渐进、呈递进式螺旋上升的。为学生搭建一个问题分层的思维脚手架，使学生在由易到难的阶梯化问题串中不断建构知识概念，促进学生思维发展，提升学生高阶思维能力。以教科版小学科学六年级下册第二单元“铁生锈了”教学为例，铁是我们国家使用较多的金属，但同时也面临一个重大的问题，铁制品容易生锈，铁生锈这种现象生活中很常见，但对于铁为什么会生锈学生还没有科学的认识。教师向学生提出设计阶梯化问题串：你在生活中哪些环境中，见过生锈的铁？在没有水和真空的环境下，铁钉会生锈吗？在有水但没有空气的环境下，铁钉会生锈吗？在没有水但有空气的环境下，铁钉会生锈吗？在有水有空气的环境下，铁钉会生锈吗？这几个问题，是按照“两种条件都有”“两种条件符合其中一个”“两种条件都符合”这样的顺序提出的，会驱使学生由浅入深、一步一步地对铁钉生锈的原因进行探索，逐步培养学生的自主探究意识和思维能力。

综上所述，将生活化的问题串、角色化的问题串、平行化的问题串和阶梯化的问题串融入小学科学课堂探究活动，可以让学生自主地解决问题，还能将学生的分析思维能力激发出来。所以，教师在实际的课堂教学中，要根据教学目标和学情的需要，设计不同类型的探究问题串，促进学生高阶思维能力的形成。■