通过以评促学培养高阶思维
作者: 孟维
为了有效落实学生高阶思维的培养,教师在教学“种凤仙花”单元中开展以评促学的研究,通过设立实验班与对照班,来验证以评促学获得知识对学生高阶思维培养的有效性。这些研究活动可以帮助学生从浅层次信息的获取与分析转向深层次的理解与应用,从强迫式的知识技能获得转向有意义的思维训练。
一、背景分析
高阶思维是发生在较高认知水平层次上的心智活动或认知能力。美国教育家布卢姆将思维过程具体化为记忆、理解、应用、分析、评价和创造六个目标,其中记忆、理解、应用是低阶思维,是较低层次的认知水平,主要用于学习事实性知识或完成简单任务的能力;而分析、评价和创造则是高阶思维培养的目标,倡导的是从浅层次信息的获取与分析转向深层次的理解与应用,利于深度学习的发生及智慧教育环境的构建。在“种凤仙花”单元中,各思维目标具体内容见表1。
通过表格不难发现,低阶思维的培养主要是记忆、理解以及应用知识,这些都可以通过书本学习。例如,记忆凤仙花的外观、比较凤仙花与其他植物的异同,或者是应用学习到的知识回答有关凤仙花的简单问题。而高阶思维主要是分析、评价和创造,强调深层次的理解与应用。例如,根据所学习的知识选择一种有效方法提高凤仙花种子的发芽率,这样的问题没有现成的答案,是一个深层次且有意义的实际问题,需要学生高阶思维的参与。即使学生知道凤仙花发芽的条件(阳光、温度和水),也不一定能够有效实施,还需要反复分析、评价和创造。这个问题受到多种因素影响,对于学生来说更是一个挑战。实践是培养学生高阶思维能力的有效途径,高阶思维获得也能更好地帮助学生去实践。在“种凤仙花”单元的学习活动中,学生的做中学、创中学就是训练高阶思维的钥匙。
由此可见,创设做中学、创中学的情境就显得十分重要,在这样的活动中学生能够很好地锻炼高阶思维。例如,虽然学生在“种凤仙花”单元学习了凤仙花的知识,知道凤仙花的一生有五个阶段,但是当见到真正的凤仙花时,学生却难以判断它的生长处于哪个阶段,毕竟植物的生长是具有连贯性的,每个阶段的开始和结束不是那么明显,而且每一株植物也有所区别。正如一株刚刚开花的植物,还不能清楚地看到花苞,缺少分析、评价和创造活动训练,学生很难去辨别,而这些能力的培养都可以通过实践来完成。现阶段通过实践活动培养学生的高阶思维还存在以下问题。
做得不够。学生在科学课堂中,学得多做得少,难以有效提升科学核心素养。课程标准附录“学生必做探究实践活动”中要求,3~4年级学生要种植一种植物(凤仙花),并观察其一生的变化,但是在“种凤仙花”单元学习中,学生往往只能通过观察已经种植好的凤仙花来学习。凤仙花从播种到结果的生长时间要经历45~90天,而实际该单元教学时长差不多一个月。如果随着教学开始种凤仙花,就产生了这样一个矛盾:在学习该单元第一课《播种发芽》时开始播种,而在学习该单元最后一课《凤仙花一生》时,学生还无法看到凤仙花的开花和结果,甚至有的凤仙花才刚刚开始长真叶。
评做分离。在科学学习活动中,评价是一个重要的导向。目前,评价体系较为单一,难以促使学生做中学、创中学,更难以实现以评促学。如果教师只注重结果评价,由于时间、空间的限制,就会更倾向于让学生通过学习资料等方式完成学习任务,而不是亲手种植、去探究。这样脱离实践的学习方式不仅不符合科学发现的客观规律,还错失了学生分析、评价和创造的机会。
二、设计思路
关于学生动手实践,教师如果仅仅按照课程进度,给他们提供相应的实验素材,能不能给予他们真实的科学探究体验呢?例如,在《播种发芽》课上为学生提供种子,在《根 茎 叶》和《花 果实 种子》课上为学生提供相应的植物器官,让他们自主探究。其实这在一定程度上实现了知识的获得,学生能够记忆、理解以及应用知识,如能够认识凤仙花的植物器官、理解其主要特征,利用所学知识回答简单问题。但是这样做忽略了学生探究能力与实践能力的锻炼,毕竟科学探究不仅是针对探究对象的,还包含探究过程。例如,《养护凤仙花》一课上,虽然学生知道养护植物需要适量浇水,需要选择合适的土壤,并且能够应用这些知识,但是真正种植凤仙花时是很难成功的。因为在真实的情境中,情况要复杂得多,仅仅掌握依靠记忆、理解及应用等思维能力还远远不够。一颗凤仙花种子从发芽到生长成一株完整的凤仙花,期间要多次用到分析与评价。例如,判别凤仙花的生长状态,以及下一阶段的养护方法,这一过程充满创造性,每一株植物想要获得更好的生长条件都是具体的,需要学生创造思维的参与。
为了助力学生实现从低阶思维到高阶思维的过渡,教师可以创设学做并存的科学探究环境。具体来说,可以拆解教学目标,将这些拆解后的小目标与评价建立一一对应的联系,夯实学生低阶思维培养,为高阶思维培养打基础。同时,积极发挥评价的导向、诊断、反馈作用,实现以评促学,在评价中提出对学生实践的要求,促使他们通过做中学、创中学获得知识,在实践中锻炼高阶思维能力。
在教学中,教师还要及时收集学生的初始数据,以及实施策略后的数据,通过对比数据判别实施效果,不断调整、迭代、优化教学策略。
三、实施过程
在“种凤仙花”单元的教学中,教师结合课程标准,设计相应的植物种植实践活动,积极发挥评价的作用,鼓励学生做中学、创中学。
1.评价先于教学
评价先于教学,不仅可以帮助教师提前做好整体规划,还可以帮助学生明确该单元学习的方向,促进他们高阶思维的培养。
关于评价标准的构建,教师可以先整理该单元每课的教学目标,将这些目标根据学科特点归纳为“科学知识”“科学探究”“科学态度”“科学技术、社会、环境”四类。再将相近的内容整合,通过问卷的形式贴在科学活动手册上,帮助学生随课堂有效检测自己的掌握情况。在这一评价体系中,同时明确学生动手实践的要求,以及高阶思维的培养途径。
在“种凤仙花”单元活动手册中,有一道问题“植物应该栽培在什么样的土壤里”,需要用到前一单元土壤渗水性的知识,如果学生能够从植物需要水分与土壤渗水性的角度考虑问题,教师就可以认为他们能够将两个单元的知识融合应用,能更好地运用分析思维能力,应该给予更高的评价。
2.基于作业与课堂之间的对应性与互补性建立评价机制
低阶思维是高阶思维的基础,两者都是通过科学知识的学习获得的。在低阶思维培养的过程中,学生获得的是事实性知识和完成简单任务的能力,种植的成功率很低,但是高阶思维培养又需要学生成功种植。为了解决这个矛盾,教师可以带领学生在课堂上分小组种植凤仙花,将课堂上的种植经验与课下学生种植的需要对接。这既体现课堂与作业的对应性,帮助学生把课堂上的经验推广到课下,锻炼他们的实际种植能力;又体现了作业与课堂的互补性,让学生在课下经历更充分的观察,收获了更多知识与能力,反过来促进课堂学习。
事实上,这种评价的过程不仅打破了课上观察的局限性,还为学生带来了额外的收获。学生发现,课上观察的凤仙花是开放的,而课下观察的凤仙花是闭合的,于是产生疑问,最后通过自主探究,发现了凤仙花白天开放、晚上闭合的特性。这一过程充分体现了学生不再是简单地记忆、理解、应用知识,而是通过调查分析、评价调查结果的可信性,创造性地解决实际问题,此举是落实学生高阶思维培养的体现。
3.栽培过程中,注重质性评价与量化评价结合
高阶思维的培养不是一蹴而就的,需要实践的积累。为了保证落实培养途径,教师可以从量与质两方面评价入手。凤仙花的种植过程受植物个体的影响,如果学生既能够从学期初进行植物种植,保证经历凤仙花的完整生长阶段,又能够将方法迁移到其他相近植物种植的过程中,成功种植3种以上的植物,这样就可以认为他们的成功种植并非偶然,而是实际能力获得的体现。
为了有效帮助学生实现这一质与量的积累,教师可以组织他们在学校栽培草莓、菠萝、南瓜等植物以及蘑菇这样的真菌类生物,也为可以为他们准备玩偶南瓜、玩具熊向日葵、红珍珠番茄、鸡蛋茄等多种植物的种子,方便他们回家栽培,为量化评价提供了物质基础。
4.根据探究对象特点,将即时评价与延时评价相结合
针对该单元探究对象的特点,教师可以将即时评价与延时评价结合起来。即使同时播种的种子,有的可能2~3天就发芽了,有的可能需要一周多才发芽,这就导致学生不可避免地根据自己的种植情况,完成后续实验。本着实事求是的科学探究精神,教师对学生及时完成的部分给予即时评价,将需要等待植物生长的教学内容进行延时评价。这样能很好地避免明明没有达到某一种植阶段,有些学生却抛开事实写结论的现象,从而树立他们实事求是、严谨的科学精神。
为了创设智慧教育环境,寓教于乐,关于延迟评价,教师还可以引入成就系统。学生可以根据自己学习的情况找教师领取小奖状,这些小奖状有着多种多样的达成条件,有些随课程进行就能够顺利获得,如播种凤仙花、植物长真叶;也有一些比较有难度,需要达成一定复杂的条件才能获得,如学会催芽、学会移栽等。在一次学生挑战“学会移栽”时,教师发现,他们在移栽过程中会注意到土壤结块、移栽高度等细节,便给予延迟评价,这促使学生反复挑战,充分调动了他们的主观能动性。
5.开展线上植物记录与评价活动
通过上传植物种植记录,不仅可以更好地为学生种植的植物做出评价与指导,还能够让他们互相交流分享,使得互评更加方便,很好地锻炼了他们的评价思维,优化了高阶思维的培养。
四、学生数据采集与分析
在该研究中,一共有4个班级参与了研究活动,每个班40人。其中2个班(A班、B班)为实验班,按照总体设计策略进行干预;另外2个班(C班、D班)为对照班,不进行干预。
1.课前数据的收集与分析
通过课前数据可以发现(见表2),喜欢植物的学生占1/3左右,认识凤仙花的学生占1/4左右,而亲手种植过植物的学生则更少,对研究植物有兴趣的学生占少数。即使参与过种植的学生,养护的植物也很难成功生长,这说明学生对植物知识掌握得并不多,还处于低阶思维阶段。从课前数据可以推测,进行种植活动的学生或多或少都能有一些新发现和体会,参与种植能够给予他们更多发现。
2.课中数据的收集与分析
收集与分析学生的课中数据,既可以保证高阶思维培养的有效实施,又可以让实验班学生更清楚自己学习的内容与方向。这使得实验班学生不仅注重栽培实践,还能交流分享更多的内容,呈现出来的各项数据也高于对照班(见表3)。根据“倾听发言”这一部分数据可以发现,实验班对植物更有兴趣,这一方面得益于他们亲身种植后有更多更有趣的发现,另一方面高阶思维的参与也使得他们对植物的研究更深入。
3.课后数据收集与分析
通过课后数据的收集可以看出(见表4),实验班学生通过做中学、创中学来获得知识,对研究植物的兴趣大大提高了。他们在研究中能够通过查资料、交流分享、调研学习等方式解决自己遇到的问题,不断训练分析、评价和创造等高阶思维,评价很好地保证了这一目标的有效实施,学生从低阶思维逐步向高阶思维过渡,从浅层次信息的获取与分析转向深层次的理解与应用。
[课题:人民教育出版社课程教材研究所“十四五”课题“小学科学跨学科学习及教材呈现研究”,批准号:KC2022-32]
(作者单位:北京市三帆中学附属小学)
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