在解决真实问题中实现思维进阶发展

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1、在解决真实问题中实现思维的进阶发展——以初中科学《地球绕日运动》教学为例浙江省台州市路桥区教育局教研室韩月红刊《中学地理教学参考》2014.4[摘要]学生在各学段学习同一主题下的概念时，思维发展有着内在连贯性。初中科学教学应关注学生的原有经验和学习起点，最大程度地接近学生的真实思维。在教学设计中，教师努力寻求学科逻辑顺序与学生心理顺序的沟通，重整教学内容，围绕真实问题的解决展开教学，促进学生思维的进阶发展。[关键词]真实问题发展思维整体视野在构建知识体系和模型的过程中发展思维，是初中科学学习的重要目标。有关研究表明，学生的思维从自然状态向高层次发展的过程并非呈简单的线性增长，而是一系

2、列复杂程度逐次增加的类似螺旋式的过程。学生在各学段学习同一主题下的概念时所遵循的连贯的、典型的学习路径的描述称为学习进阶。学生思维进阶发展的规律提示我们，只有符合学生认知发展并充分调动其生活和学习经验的课程才可能构建对重要概念的深入理解。[1]这一认识不仅对课程标准的编制和教材的编写有着深远的意义，而且对于教学实践有着十分重要的指导作用。本着师生是课程的创生者的思想，本文以一线教师的视角，以亲身经历的《地球绕日运动》的教学为例，探讨教学中如何围绕真实问题的解决，促使学生在概念建构中实现思维的进阶发展。一、问题与分析科学知识体系和模型的建构一般都是围绕概念进行的。从某种意义上说，初中科

3、学学习就是一个把科学事实概念化以及学生前概念的丰富和重建过程。但是，在有些重要概念的教学中，如果忽视学生的心理顺序而沿着学科逻辑顺序进行，可能会遭遇相当大的困难。1．课堂上的困境在初中《科学》教科书中，“地球绕日运动”一节的内容分“地球的公转”、“正午太阳高度变化”、“昼夜长短变化”三部分展开。笔者曾连续观察多位教师执教该课。他们基本上都沿着教材的思路，先介绍地球公转的有关知识，再讨论正午太阳高度的变化。在第一部分中，借助小学的基础，学习似乎进行得相当顺利。但到了“正午太阳高度变化”部分，教师先给出太阳高度概念，然后讨论为什么太阳高度会变化，再讨论太阳高度变化引起的若干现象，很多学生

4、的思维开始跟不上了，教学变成了教师的自说自话。面对学生的状态，有青年教师情急之下脱口而出：“刚才都好好的，现在怎么都不响了呢？”我们发现，凡按照上述思路进行本课教学的，大多会陷入类似的困境。2．学生的认知起点6七年级学生已经能够笼统地解释一年四季的成因，也能说出春分、夏至、秋分、冬至四个节气的名称，但是，限于小学阶段的空间想象能力以及知识基础，绝大多数学生并未真正明白，地球绕太阳公转何以就能形成四季交替现象。对于夏季和冬季的正午太阳位置的差别，他们在生活中有了初步的体验，如果以合适的方式给予激活，可以作为本课学习的良好起点。此外，初中学生对自己真正想搞清的问题会非常投入。因此，基于学

5、生经验且有适度挑战性的问题更容易引发他们积极参与其中。3．学科逻辑顺序与学生心理顺序的矛盾受线性和还原思维的影响，为体现严谨的学科逻辑体系、清晰而有序地呈现知识的需要，在理科教材中，各单元的知识基本上依据学科本身的系统和内在的联系、沿着线性的路径编排。这常常会与刚开始入门的初中生的心理顺序产生矛盾。学生对自然界及其背后蕴藏的科学知识的认知常常是从真实世界的问题开始的，如为什么每天会天黑，为什么有四季轮转等等。这种认知顺序与人类早年对自然的认识有着惊人的相似。人类为了解释这些现象，开始寻找因果关系，并在此过程中建立科学概念体系，也即学科专家建立科学逻辑体系也是始于现象和问题的。但是，在

6、成人设计教材和教学序列的过程中，为了体现学科内在逻辑关系，常常忽略了孩子们的认知需求和发展路径，把专家们取得的各种结论加以浓缩提炼，让学生从系列的定义开始学习。这是把内行专家的终点当成初学者的起点。[2]因而构成了矛盾。本课中，虽然由于有小学的基础，教材的第一部分“地球的公转”貌似觉得比较顺利，但是，到了第二部分“正午太阳高度变化”，学生就困难重重。首先，“太阳高度”这一在地理专业人员眼中十分重要的概念，对学生来说却如同空降，他们不知道它有什么用、为什么要引入、跟他们的生活和经验有何关系。接着，又要讨论正午的太阳高度如何变以及为什么会这样变，还要在此基础上搞清一年中昼夜长短的轮转问题

7、。他们可能会想：为什么非要讨论好象跟我无关的正午太阳高度？它变或不变、怎么变、为什么变有这么重要吗？从学科逻辑的角度来看，以正午太阳高度的变化切入问题的讨论，是严谨和准确的，但是，严格的逻辑形式是学科专家和内行者在长期的研究中所得到的结论，与七年级学生的原有经验脱节，与他们的心理顺序间存在着矛盾。如果学生感觉不到学习任务的个人意义，要让他深度投入并理解所学的内容会十分困难。这种情况下的学习结果很可能只是一堆没有生命活力和灵性的文字符号。学生不仅未能很好地在