问题驱动培养学生的高阶思维

问题驱动教学是以问题为起点和主线，将教学内容贯穿在问题中的教学方法。学生在面对复杂的、开放的问题情境时，可以提高多方位思考的能力，激发思维方式的多元化，发展高阶思维。教师可以借助探究材料提出问题，启发思维；利用探究材料思辨问题，发展思维；依托实验现象突破问题，深化思维。

一、借助探究材料提出问题，启发思维

在提出问题之前，教师应该给学生准备丰富的探究材料，引发他们的思维碰撞。本节课中，教师给学生准备了石头、海绵、砖块、粉笔、敞口的空瓶等材料。在面对多样的材料时，低年级学生往往表现出观察事物零乱、不系统的特点。因此，教师要引导学生有序观察和反复观察，帮助他们获得更深层的事物信息。基于此，教师引导学生按照“敞口的空瓶→石头→海绵→石头→砖块→粉笔”的顺序进行观察，提出猜想，说明理由。

教学片段

问题1：猜想一下，这个敞口的空瓶里面有空气吗？说说理由。

生：有的，因为瓶子里面是空心的，空气肯定可以进去。

生：没有，因为瓶子是敞口的，空气都流出去了。

问题2：我们教室的门和窗户也都是敞开的，教室里面为什么还有空气呢？

生：我知道啦！空气可以从打开的门和窗户中流出去，也可以从打开的门和窗户中又流进来。空气可以向四面八方流动。

问题3：石头里面有空气吗？说说理由。

生：没有，因为石头是实心的，很硬，空气肯定进不去。

问题4：海绵里面有空气吗？说说理由。

生：没有，因为海绵也是实心的。

生：有的，因为海绵很软，可以吸水，所以空气也可以进去。

问题5：海绵为什么可以吸水呢？

生：因为海绵上面有一些小洞洞。

问题6：根据这个特点，你们有没有新的想法？

生：空气也可以流入这些小洞洞里面。

问题7：请再次观察石头，你们现在是怎样想的？说说理由。

生：我现在认为石头里面可能也有空气，因为我发现有的石头上面有一些很小的洞。

（之后，教师引导学生推断砖块、粉笔中是否有空气，此处略。）

科学探究中的猜想不是无凭无据的臆断，而是根据一定的科学依据对事物的本质和规律做出的初步判断。低年级学生的思维处于萌芽阶段，对事物的猜想很多不是以客观事实为依据的。问题1、3、4让学生做出猜想的同时说明理由，在思维水平上对他们提出了更高的要求。学生在说明理由的同时，可以启发其他学生打开思维，不知不觉中激发思维冲突。问题2、5是课堂生成性问题，也是更高层次的问题。在这两个问题的启发下，学生开始联系生活经验或者观察到的信息。很明显，根据生活经验，学生知道空气可以通过教室敞开的门和窗户流进流出，这使得教室里始终充满了空气。敞口的空瓶其实就是敞开门和窗户的教室的模型，学生很容易将两者关联起来，并意识到空气也可以通过敞开的瓶口流进、流出，所以敞口的空瓶里面也充满了空气。同样，在探究实践时，学生经常会用到海绵这种工具，他们观察到海绵具有大量相互连通的孔隙，这些孔隙可以吸水。通过问题6的提示，学生会将空气和水的流动性进行关联，进而推断既然水可以流入海绵的孔洞里，那么空气或许也可以流入这些孔洞里。学生可以根据物品是否空心或者有孔隙而猜想是否有空气。问题7的提出可以促使学生再次观察石头，更深入地了解石头的特征和细节，丰富对石头的认知。他们发现有些石头的表面也有一些小的孔隙，由此推断石头里面或许也有空气。积累了丰富的直接经验和科学依据后，学生再猜想砖块和粉笔中是否有空气时就会轻松且快速地做出科学的推断。

在这个过程中，教师借助丰富多样的探究材料精心设计问题，鼓励学生找出事物之间的异同，并建立关联，逐渐启发了他们的对比思维。同时，教师引导学生对探究材料进行有序观察和反复观察，逐步提高了他们观察事物的敏锐度和准确性。在这个过程中，学生初步养成了细致观察、认真分析的科学态度，并能勇敢地质疑之前的臆断，从而提升批判性思维和创造性思维。

二、利用探究材料思辨问题，发展思维

低年级学生的认知能力有限，他们特别信任教师，往往会盲目顺从教师的观点，而很少有自己独立的看法，这不利于他们思维的发展。学会对问题进行思辨是发展思维的重要途径之一，教师可以充分利用探究材料，创设引起思辨的问题情境，鼓励学生“思中辨、辨中思”。学生在思辨问题的过程中，会经历判断、推理、质疑等理性的思考过程，从而发展批判性思维和创造性思维。

教学片段

（教师给每人发一个玻璃珠，学生先观察玻璃珠，再提出猜想，说明理由。）

问题1：猜想一下，你们的玻璃珠里面有空气吗？说说理由。

生：没有，我们的玻璃珠很硬，是实心的，空气是进不去的。

生：我认为有，我们周围都是空气，在制造玻璃珠的时候可能会有空气进去。

问题2：请你们再次仔细观察自己的玻璃珠，发现了什么？

生：我的玻璃珠是圆形的。

生：我的玻璃珠里面带有颜色。

生：我的玻璃珠里面有一些小气泡。

生：我的玻璃珠里面怎么没有小气泡呢？

问题3：请玻璃珠里面有小气泡的同学说说，这些小气泡是空气吗？

生：是的，空气可以变成小气泡的。

问题4：由于制作工艺的问题，有的玻璃珠里面会有一些小气泡，这其实就是空气。为什么它没有从玻璃珠里面“跑”出来呢？

生：玻璃把空气包住了。

生：玻璃是不透水、不透气的，它把空气“关”在里面。

生：玻璃珠是密封的，空气被密封在里面了。

问题5：生活中，还有哪些物品会把空气密封在它的里面呢？

生：气球。

生：皮球、篮球。

生：饮料瓶。

生：有的橡皮里面也有空气。

生：我们上次野餐带的密封零食袋里面也有空气。

问题6：像玻璃珠这样的物品，我们用什么方法可以判断它的里面有没有空气呢？

生：放入水里看看有没有气泡冒出来。

生：这样不对，因为玻璃珠把空气密封在里面了，空气是出不来的。

问题7：那应该怎么做呢？

生：直接观察就行。如果玻璃珠里面有小气泡，就说明是有空气的。

教师给每位学生提供了材质、大小、规格都统一的玻璃珠。拥有这些共性特点的玻璃珠里面总会存在一些差异，例如，由于制作工艺的问题，有的玻璃珠里面会有一些小气泡，这其实是空气的存在形式，也是学生产生思辨的点。在回答问题1时，教师给学生充足的思考时间，大部分学生认为玻璃珠里面没有空气，有极少数学生认为空气无处不在，在制作玻璃珠时，也会有空气进去。这时，学生之间产生了思维冲突，他们开始质疑，有了想要深入探究玻璃珠的欲望。低年级学生观察事物还不够深刻，往往比较注意事物表面的、明显的特征，因此，他们一般不会注意到有些玻璃珠里面有气泡，更不会将气泡和空气联系起来。在问题2的引导下，学生更深入、细致地观察玻璃珠，从而有了更多的发现。问题3～5引导学生追根溯源，应用迁移，提升思维能力。通过之前的学习，学生知道水里面的空气可以变成气泡，那么问题3可以引导他们的思维产生迁移，比较容易理解玻璃珠里面的气泡就是空气。问题4是略带挑战性的问题，促进其思维的发展。问题5则激发了学生的头脑风暴，从他们熟知的物品中进行搜索、分析、判断、选择，这个过程也发展了他们的类比思维。问题6～7则培养了学生的思辨能力，鼓励他们勇于表达自己的观点，发展他们的批判性思维和创造性思维。

三、依托实验现象突破问题，深化思维

低年级学生往往喜欢做实验和观察实验现象，这个过程可以给他们留下深刻的印象，并让他们获得成功的体验。然而，低年级学生对实验现象的观察和分析往往虎头蛇尾，不能深入地思考。在记录实验现象时，他们往往缺乏耐心；在汇报实验现象时，他们往往不够全面、深入。因此，教师可以依托直观的实验现象为突破口，通过问题驱动，逐步深化学生的思维。

教学片段

（学生观察实验现象，并画出气泡。）

问题1：同学们，将粉笔放入水里后，你发现了什么？

生：粉笔的上面冒出了好多泡泡。

问题2：将石头和砖块放入水里后，你又发现了什么？

生：它们两个也有一些泡泡冒出来。

问题3：再仔细观察一下，粉笔上面冒出来的气泡是什么样子的？

生：很小，就像一条线珠。

问题4：那石头和砖块上面冒出来的气泡又是什么样子的？

生：也很小。

生：我们的石头（砖块）冒出来的气泡是大的。

生：我们的石头（砖块）冒出来的气泡有的是大的，有的是小的。

问题5：为什么有的气泡小，有的气泡大呢？

生：哦，我知道了！有的孔隙大，冒出来的气泡就大；有的孔隙小，冒出来的气泡就小。

问题6：请你们来预测一下，这个空桶冒出来的气泡可能是什么样子的？为什么呢？

生：很大很大！因为这个空桶的口非常大！

实验过程中，教师引导学生通过画气泡的形式将思维过程可视化，这种记录方式比较适合低年级学生。在记录的过程中，还可以培养学生客观的、严谨的、理性的思维习惯。问题1～2引导学生对粉笔、石头（砖块）放入水中后，产生的实验现象的共性特点做出初步概括。问题3～4则可以让学生从粉笔、石头（砖块）的实验现象中找出属于不同的个性特点。这种把握事物的共性和个性的思维方法就是归纳演绎，可以深化学生的推理思维。问题5引导学生对实验现象进行合理的解释，也可以深化学生的推理思维。问题6依据学生的最近发展区，引导他们解决问题。

小结

高阶思维不是一朝一夕形成的，是一个潜移默化的过程。对低年级学生而言，在问题的驱动下培养高阶思维可以为他们带来不一样的体验。纵观本课，教师选择多样的探究材料，不仅可以给学生带来丰富的感官体验，还发展了他们的高阶思维。教师要重视低年级学生对实验现象的观察和记录，同时为他们提出有挑战性的问题，发展他们的高阶思维。

（作者单位：江苏省无锡市南长街小学）