基于网络环境下小学科学实验中高年级高阶思维可视化的实践研究

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1、基于网络环境下小学科学实验中高年级高阶思维可视化的实践研究　　基于网络环境下小学科学实验中高年级高阶思维可视化的实践研究　　林玉环　　【摘要】随着教育信息化的发展和基础教育新课程改革的不断深入，网络技术为学科课程提供了有效可行的教学平台，网络课程资源的开发和利用正深入到科学教学领域中。本文立足课题"小学科学实验中高年级高阶思维可视化的研究",结合多媒体教学实践对网络环境下小学科学实验中高年级高阶思维可视化在具体教学实践中的具体做法进行了详细的阐述。　　【关键词】科学实验；高年级高阶思维；可视化；教学研究　　中图分类号：G622.4文

2、献标识码：A：1671-0568（2016）S1-0017-04　　简介：林玉环，广东省广州市芦荻西小学教师。　　一、引言　　通过对"小学科学实验中高年级学生高阶思维可视化的研究",在小学高年级科学实验中通过个人探究、小组合作等载体让学生运用擅长的简笔画、示意图、文字、数字符号、动作等多种手段、界面直观、深入浅出地表现自己高阶思维的过程。希望能够在小学高年级科学实验教育教学中，既做理论探讨，又做实践研究，还有对实践操作的引导，从而为小学高年级科学实验课程教育教学理论和开发实施体系做出一定的贡献。　　二、核心概念界定　　1.高阶思维的

3、内涵　　布鲁姆教育目标分类理论把人的认知思维过程从低级到高级分为六个层次（记忆、理解、应用、分析、评价和创造）。所谓高阶思维，其实也就是高级思维，是指发生在较高认知水平层次上的心智活动或认知能力。它在教学目标分类中表现为分析、综合、评价和创造。高阶思维超越了简单的记忆和信息检索，是一种以高层次认知水平为主的综合性能力，关注学生系列能力的发展，如批判性地评价信息、自主学习（自我调节学习）、问题解决能力、创造性思维能力、批判性思维能力、信息素养及协作能力。高阶思维能力的结果则表现为问题解决、决策、批判性思维和创造性思维等。　　2.小学科

4、学高阶思维可视化的内涵　　就小学科学而言，高阶思维可视化就是通过一定的载体（媒介物体）如个人探究、科学探究小组活动等，让学生运用擅长的简笔画、示意图、文字、数字符号、动作、视频、声频等多种手段，界面直观、深入浅出地呈现自己决策（思考）、问题解决、批判性思维和创造性思维等的过程。而小学科学实验中高年级学生高阶思维可视化是指：在小学科学实验中通过独自探究、科学探究小组活动等载体让学生善于运用简笔画、示意图、文字、数字符号、动作、视频、声频等多种手段、界面直观、深入浅出地表现自己问题解决、决策、批判性思维和创造性思维等的过程，让学生之间、

5、师生之间更好地交流、发展的过程。　　三、实践探索　　《义务教育科学（3~6年级）课程标准》明确指出：科学课程改革是培养小学生科学素养为宗旨，积极倡导让学生亲身经历以探究为主的学习活动。科学探究涉及提出问题、猜想结果、制定计划、观察、实验、制作、收集证据、进行解释、表达和交流等活动。根据科学的课程目标，教师应在以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程中，通过教学活动，培养小学生（尤其是高年级的小学生）的思维由具体形象思维过渡到抽象逻辑思维，让他们初步形成以抽象、分析、综合、评价、创造、比较、分类、判断、推理等为特征的高阶思维能力。那么，在具

6、体实验教学实践中，怎样才能让高年级学生的高阶思维可视化呢？　　课题研究离不开科学实验课堂教学。在小学高年级科学实验教学实践中，课题组尝试构建以独自探究或小组合作探究让高年级学生高阶思维可视化的教学策略："预设猜想中形象化——自行设计中个性化——交流讨论中完善化——探究记录中具体化——汇报整理中轨迹化——动手制作中实物化".下面以《抵抗弯曲》为例加以详细阐述。　　1.预设猜想中形象化　　首先，出示一张纸，以高年级学生的已知和须知为基础，进行任务驱动："猜想一下，在上面能放多少个1元硬币而不弯曲？"并请学生示范实验，就实验结果再次进行任

7、务驱动："怎样做可以增强它的抗弯曲能力？"引导鼓励学生从实验目标中选择最感兴趣的探究主题（问题）。在明确自己的探究主题（问题）基础上，引导学生利用已有的知识或主观认识经验和逻辑推理，对自己要探究的主题（问题）进行推测、判断，以形象化的手段展现出来，以到达高阶思维可视化的目的。　　2.自行设计中个性化　　接着，让学生以小组为单位猜想、讨论，利用平板电脑设计活动方案。以科学探究小组为主要形式进行探究，是学生确定建构知识的最有效途径，引导他们进行分析与创新，让他们通过自行设计途径来自己解决问题；让学生利用平板电脑自行设计活动方案，目的在于

8、让他们能更好地探究自己想要解决的主题（问题）。让他们运用自己喜爱的方式（简笔画、示意图、文字、数字符号、视频、声频等）将他们的高阶思维可视化。　　3.交流讨论中完善化　　在学生自行设计实验方案后，为了判断他们的思维过程是否有误、是否合