沈德華 費志明

摘要：初中生具有好奇、好玩、好動、好勝四大心理特點，而在課堂教學(xué)中，寓科學(xué)知識于具體形象的問題情境中，能激發(fā)學(xué)生的認知沖突，幫助學(xué)生觀察科學(xué)現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)科學(xué)問題、掌握科學(xué)原理、感悟科學(xué)道理，助推其透過現(xiàn)象看本質(zhì)，進而真正提升學(xué)生科學(xué)課堂的高階思維。正如一頓美餐需要調(diào)味劑刺激味蕾，一節(jié)好課也需要良好的問題情境作為催化劑。本文結(jié)合筆者自身的教學(xué)實踐，深度挖掘問題情境在初中科學(xué)課堂中的實踐與應(yīng)用，以提高學(xué)生的高階思維。

關(guān)鍵詞：初中科學(xué)；問題情境；高階思維

中圖分類號：G632.0文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1992-7711（2020）09-0003

高階思維，是指發(fā)生在較高認知水平層次上的心智活動和認知能力。人們通常將布盧姆認知目標(biāo)的記憶、領(lǐng)會、運用這三個層次視為低階思維，將分析、綜合、評價這三個層次視為高階思維。目前，區(qū)分“創(chuàng)新型”與“書匠型”教師的關(guān)鍵是能否駕馭課堂這一主陣地。而在課堂上敢于創(chuàng)設(shè)問題情境，善于捕捉學(xué)生高階思維的教師往往會勝出。教師有目的地引入或創(chuàng)設(shè)具有一定情緒色彩的、以形象為主體的生動具體的情景，以引起學(xué)生一定的態(tài)度體驗，將幫助學(xué)生理解教材，并使學(xué)生的高階思維得到發(fā)展。初中學(xué)生具有好奇、好玩、好動、好勝四大心理特點，在初中科學(xué)教學(xué)中，寓教學(xué)內(nèi)容于具體形象的問題情境中，能激發(fā)學(xué)生的認知沖突，指引學(xué)生觀察科學(xué)現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)科學(xué)問題、掌握科學(xué)原理、感悟科學(xué)道理，讓其透過現(xiàn)象看本質(zhì)，進而真正提升學(xué)生的高階思維。

2011年版的新課程標(biāo)準(zhǔn)明確指出：“教材內(nèi)容的呈現(xiàn)方式應(yīng)當(dāng)有利于學(xué)生通過活動建構(gòu)新知識。應(yīng)當(dāng)注重從學(xué)生的生活經(jīng)驗出發(fā)，創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、主動探究?！边@表明，新課標(biāo)要求科學(xué)教學(xué)在內(nèi)容上強調(diào)聯(lián)系生活、創(chuàng)設(shè)情境，在方法上強調(diào)探索實踐、聯(lián)系實際。用問題情境引導(dǎo)課堂教學(xué)，不僅豐富新課程的時代特征和生活氣息，激發(fā)學(xué)生強烈的求知欲望，而且激活課堂教學(xué)，提高課堂實效，促進學(xué)生的高階思維，助推學(xué)生的思維由書本知識向科學(xué)實踐能力轉(zhuǎn)化?？茖W(xué)教師在教學(xué)中要充分聯(lián)系實際，從學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和生活經(jīng)驗出發(fā)，創(chuàng)造性地設(shè)計問題情境，積極地開發(fā)和充分利用生活中的教學(xué)資源，讓教學(xué)回歸學(xué)生熟悉的生活情境，不僅要讓科學(xué)知識“溶解”在生活實踐中，而且還要將科學(xué)知識從生活實踐中“結(jié)晶”。

一、課堂導(dǎo)入情境化

瑞士教育心理學(xué)家皮亞杰指出，每個學(xué)習(xí)者頭腦中都有一個認知結(jié)構(gòu)。外界環(huán)境的刺激首先作用于該認知結(jié)構(gòu)。只有認知結(jié)構(gòu)傾向于它才能被知覺，否則視而不見，聽而不聞。皮亞杰認為，并不是所有外界刺激都能夠引起知覺從而產(chǎn)生學(xué)習(xí)，只有當(dāng)認知結(jié)構(gòu)與外界刺激發(fā)生不平衡時才能引起學(xué)習(xí)的需求。這說明，學(xué)生產(chǎn)生主動學(xué)習(xí)的傾向是有條件的，教師提供的學(xué)習(xí)材料必須與學(xué)生的原有認識結(jié)構(gòu)構(gòu)成某種關(guān)聯(lián)，即建立聯(lián)系并引起心理上的不平衡。只有在這樣的狀態(tài)下，學(xué)習(xí)活動才能真正展開。上課鈴聲響起，學(xué)生開始就座，等待教師的上課。此時，作為學(xué)生，雖然人已經(jīng)坐在自己的座位上，可是他們的思維并不會那么快緊跟著教師的思路，也許他們還停留在剛才下課時那件有趣的事情上。此時的情境設(shè)計，一方面要讓學(xué)生的注意力從剛才下課時繁雜的瑣事中走出來進入課堂，另一方面要促使其主動、積極地參與課堂教學(xué)，讓大腦達到預(yù)期的思維狀態(tài)。

例如，《遺傳與進化》一課，將影視明星田亮、王岳倫、陸毅、黃磊與他們的孩子田雨橙、王詩齡、陸雨萱、黃憶慈的照片呈現(xiàn)在幻燈片上，讓學(xué)生按照一定的規(guī)律分成四組，每組兩個人。然后引導(dǎo)學(xué)生回答這樣分組的原因是每一組中的兩個人物存在一定的血緣關(guān)系（都是父女關(guān)系），并且從外貌上看也十分相似。從而引出課題——《遺傳與進化》。

這樣的問題情境設(shè)計都是學(xué)生喜聞樂見的，將這些內(nèi)容引入課堂能在學(xué)生頭腦中留下深刻的印象，能營造和諧的課堂氛圍，讓學(xué)生更具有親切感，大腦思維活動處于開放狀態(tài)。學(xué)生學(xué)習(xí)新知總是在一定的情感中進行的，新授前，構(gòu)建了“愉”“悅”的教學(xué)情感，使學(xué)生在一節(jié)課的開始，就被一種愉快和諧的氣氛所包圍。而有目的地引導(dǎo)學(xué)生觀察自己熟悉的圖片、音樂、視頻等教學(xué)資源，不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時也培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力、思維能力和運用科學(xué)知識的能力。

二、核心知識情境化

德國一位學(xué)者就情境教學(xué)做過一個精辟的比喻：如果讓你一口咽下15克鹽，無論如何你都難以下咽。但如果將這15克鹽放入一碗美味可口的湯中，你會在享用佳肴時，不知不覺將15克鹽全部消化吸收了。知識融入情境，猶如湯汁溶解食鹽。鹽要溶入湯中，才能被吸收利用。干巴巴、孤零零、枯燥乏味的知識，很難被理解、消化、吸收。這也充分說明，知識需要融入情境，才能觸發(fā)學(xué)生的高階思維，彰顯科學(xué)的活力與美感。

例如，溫度計的教學(xué)，可以這樣設(shè)計核心知識的突破：活動一，幾百年前，伽利略制造了最原始的溫度計，如下圖。并提問：該溫度計的原理是什么？有何缺點？活動二，如果用普通溫度計測量人體的體溫行不行？為什么？說明體溫計與普通溫度計比較有何優(yōu)點？該優(yōu)點的作用是什么？

蘇霍姆林斯基曾說：“能夠把少年拴在你的思想上，引著他們通過一個個階梯走向知識，這是教育技巧的一個重要特征。”皮亞杰也曾說過：“教師的工作不是‘教給學(xué)生什么，而是努力構(gòu)建學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)，并用種種方法來刺激學(xué)生的求知欲。這樣，學(xué)習(xí)對于學(xué)生來說，就是一個‘主動參與的過程了?！倍鴮τ诳茖W(xué)教學(xué)核心知識的把握更應(yīng)該從創(chuàng)設(shè)問題情境著手。在這一教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計中，我們試圖從學(xué)生熟知或感興趣的問題情境著手，通過再現(xiàn)科學(xué)家的實驗設(shè)計這一真實的科學(xué)情境，為剖析“體溫計的優(yōu)點”和得到“為什么這樣設(shè)計”創(chuàng)設(shè)了良好的教學(xué)情境，使學(xué)生在不知不覺中深入思考，獲得了良好的教學(xué)效果。

三、教學(xué)流程情境化

“讓學(xué)生面臨問題，因為問題能喚起強烈的求知欲?！敝R問題化，問題情境化，情境生活化，是新課程一直倡導(dǎo)的行之有效的教學(xué)策略。知識融入了情境，情境結(jié)合了生活，學(xué)生的思維才更有效、更高階。

例如《大氣的壓強》這一課，以斌斌一家上?？萍拣^一日游為主線，分別游覽四個展區(qū)，將知識融入問題情境，并通過巧妙的問題設(shè)置，促進學(xué)生對問題的高階思維。創(chuàng)設(shè)了地下一層魔術(shù)表演瓶吞雞蛋導(dǎo)入新課，地面一層“覆杯”實驗、飲料“吸”“壓”辨析活動、杯中取袋實驗，地面二層央視錄制“馬德堡半球?qū)嶒灐?，地面三層科技長廊介紹氣壓計三大情境。然后，回歸伊始，首尾呼應(yīng)，指引學(xué)生解釋瓶吞雞蛋實驗。最后，游覽結(jié)束，通過一天科技館的游覽，向父母暢談收獲與提煉知識。

建構(gòu)主義理論認為，學(xué)生是知識意義的主動建構(gòu)者，而不是外界刺激的被動接受者。只有通過自己的切身體驗和合作、對話、思考等方式，學(xué)生才能真正完成知識意義的建構(gòu)。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀認為，學(xué)習(xí)是學(xué)生主動建構(gòu)知識的過程。學(xué)生不是簡單被動地接受信息，而是對外部信息進行主動選擇、加工和處理，從而獲得知識的意義。本課時的教學(xué)情境設(shè)計，充分考慮學(xué)生的情感體驗，把孩子當(dāng)成是發(fā)現(xiàn)者、探究者，深入了解孩子的心理狀態(tài)，整節(jié)課孩子們始終保持良好的情緒并促其感知變得敏銳，記憶獲得增強、思維變得高階，助推內(nèi)在潛能的充分發(fā)揮。

四、能力提升情境化

“從生活走進科學(xué)，從科學(xué)走向社會”是科學(xué)新課改的基本理念之一。教育家劉國正先生也曾提出：“教室的四壁不應(yīng)該成為水泥的隔離層，應(yīng)該是多孔的海綿，透過多種孔道使教學(xué)和學(xué)生的生活息息相通。”而其中情境設(shè)置的重要性不言而喻。有價值的情境設(shè)置一定是有情有境、情境交融的，由“情”激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、喚起他們的求知欲望，由“境”搭起他們接受知識、掌握技能、深化情感的云梯，促使學(xué)生不斷由“最近發(fā)展區(qū)”轉(zhuǎn)化為“現(xiàn)有發(fā)展區(qū)”，培養(yǎng)其高階思維。

例如，《空氣與生命》這章1-3節(jié)的復(fù)習(xí)，我們可以這樣設(shè)計情境：今年五·一小長假，斌斌一家自駕游嘉興南北湖。通過進入景區(qū)空氣特別清新導(dǎo)入新課。發(fā)現(xiàn)竹林探究竹內(nèi)氣體成分引出空氣成分及檢驗方法、上山呼吸急促依靠氧立得制氧復(fù)習(xí)氧氣制取與質(zhì)量守恒定律、發(fā)現(xiàn)燒烤架解釋生銹原理、看見“禁止野外用火”標(biāo)語回顧燃燒及滅火條件。最后，引導(dǎo)斌斌總結(jié)今天一天的收獲，歸納提升。

通過合理的問題情境將知識點溶解其中，又通過學(xué)生的高階思維將知識點結(jié)晶，遠比教師將知識點羅列或教師引導(dǎo)學(xué)生回憶知識點更有效。這樣的情境化復(fù)習(xí)，學(xué)生也喜聞樂見，避免傳統(tǒng)的“炒冷飯”，使學(xué)生的思維始終處于高水平的活躍狀態(tài)，能力目標(biāo)充分顯示，教學(xué)效果立竿見影。

五、滲透人文情境化

從情感、態(tài)度、價值觀的教學(xué)目標(biāo)看，高階思維包含著一種更為廣泛的人文涵養(yǎng)，這種素質(zhì)的養(yǎng)成，不是外部強加的結(jié)果，而是在一定的情境中通過分析、綜合與評價內(nèi)在生成的。走進生活，走向社會，正是當(dāng)今世界理科教育改革的趨向，也是我國科學(xué)課程改革追求的目標(biāo)。如果科學(xué)課程能在滲透我們的日常生活、融入學(xué)生的生活實際方面創(chuàng)設(shè)問題情境，必定能提高學(xué)生的高階思維和分析與創(chuàng)新能力。

例如，《物質(zhì)的分離》這節(jié)課的復(fù)習(xí)，我們可以這樣設(shè)計教學(xué)：課堂上出示一杯嘉興市某河道的水樣，問學(xué)生：直接從我市某河流里取樣，這樣的水你敢喝嗎？為什么？如果要想方設(shè)法處理成能飲用的水，你有什么辦法？凈化水的方法有哪些？然后小組合作設(shè)計實驗方案并甄選最優(yōu)方案、根據(jù)提供的實驗器材動手實踐、展示凈化后的水并分享成果。

這樣設(shè)計問題情境，不僅落實了知識目標(biāo)與能力目標(biāo)，而且情感態(tài)度價值觀也得到提升。學(xué)生會因為這節(jié)課高階思維的活躍性，復(fù)習(xí)效果事半功倍，在現(xiàn)實生活中也會更加注重環(huán)保理念，關(guān)注水質(zhì)。古希臘生物學(xué)家普羅塔戈爾也指出：“大腦不是一個等待填滿的容器，而應(yīng)是一把需要點燃的火炬?！闭n堂才是教師教學(xué)活動的主陣地，在課堂上，教師既是“導(dǎo)演”，又是“演員”，如何和其他“演員”一起將課堂這場“戲”演活潑、演精彩、演實效是需要教師不斷努力創(chuàng)設(shè)問題情境的。復(fù)習(xí)，既是一個獲取知識的過程、提升能力的過程，也是一個情感體驗的過程、人格建構(gòu)的過程，一味地只注重枯燥乏味的知識傳授而忽略了思維的訓(xùn)練與拓展，復(fù)習(xí)就是殘缺的。

蘇霍姆林斯基曾說過，在人的心靈深處，都有一種根深蒂固的東西，那就是希望感到自己是一個發(fā)明者、研究者、探索者。創(chuàng)造性的問題情境創(chuàng)設(shè)，不僅可以指引學(xué)生的思維步入“最近發(fā)展區(qū)”，更重要的是可以拓寬學(xué)生的“潛在發(fā)展區(qū)”，可以把學(xué)生的思維推向更高的發(fā)展水平。教師教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)與學(xué)生高階思維的迸發(fā)應(yīng)該是兩個不同頻率的振動，而教師教學(xué)設(shè)計的目的應(yīng)該是使這兩者的頻率達到共振。教師要指導(dǎo)學(xué)生關(guān)心身邊的事，對生活中的日常用具，遇到的生活小事，用科學(xué)的眼光去觀察與思考，學(xué)會提出有價值的問題，特別是設(shè)置精妙的問題情境，引導(dǎo)學(xué)生超越知識的學(xué)習(xí)，挖掘知識的潛在價值，培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力。

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（作者單位：①浙江省海寧市鵑湖學(xué)校314400；②浙江省海寧市教研室314400）