“展现·关联·嬗变”科学思维进阶三部曲

世界变化之快前所未见，我们的孩子以后要做什么，他们以后要做的事现在还没有出现，我们的孩子以后会遇到什么问题，他们以后要面对的问题现在还没有发生。在这样一个科技高速发展、信息爆炸的时代，学校教育面临前所未有的挑战。越来越多的科学教育人意识到，知识是学不完的，要重视发展学生的科学思维成了共识。在科学课中，“展现·关联·嬗变”三部曲促使学生思维从肤浅到深刻、从表象到本质、从简单到系统不断进阶。

展现：实现思维的可感。学生的思维往往是“内隐”的，教师可以通过让学生说一说、画一画等方式展现思维，为后续针对学生思维断点、难点开展精准教学，促进学生思维进阶做好准备。

让学生说一说，展现学生的原有认知。沉浮与什么因素有关？学生认为“重的物体沉，轻的物体浮”“体积大的物体沉，体积小的物体浮”。学生用语言呈现思维的过程，就是把肤浅、零散、模糊的想法进行整理，由凌乱变得条理、零碎变得完整、模糊变得清晰的过程，是从形象思维向抽象思维发展的过程。

让学生画一画，展现学生的原有认知。怎样用一根导线、一节电池点亮一个小灯泡？有学生在纸上画了一节电池、一个小灯泡，在它们之间连了一条线，把他的想法表达了出来。学生在画的过程中，需要梳理思维，把想法转化成示意图。

关联：产生思维的冲突。学生的原有认知展现后，教师要善于通过辩一辩、做一做等方式，使其与原有认知产生思维冲突，在矛盾和疑惑中高速运转思维，激发来自内心深处的对探寻事物本质属性、内在规律和相互关系的兴趣。

让学生辩一辩，梳理探究思路。当学生提出“重的物体沉，轻的物体浮”和“大的物体沉，轻的物体浮”两种不同的观点后，教师要及时引导学生辩论。学生辩论的过程，就是不断寻找证据支持自己观点、反驳对方观点和思维不断碰撞的过程。在这一过程中，学生逐步厘清了探究思路，明晰了自己要寻找的相关证据，发展了实证思维。

让学生做一做，论证原有认知。原有认知对不对，让学生做一做便知，这就是科学的可证伪性。前面提到的用一根导线、一节电池点亮一个小灯泡的连接方法是不能点亮小灯泡的。学生为了探究点亮小灯泡的方法，会自发尝试不同连接方式，教师应要求学生把他们的连接方式一一用电路图画下来。这是一个建构物理模型，促使学生从形象思维向抽象思维发展的过程。

嬗变：促成思维的进阶。在学生通过做一做获得大量的信息后，教师要引导学生对信息进行整理、交流、研讨，化繁为简、由表及里，探寻事物的本质特征和客观规律，并将规律在生活实际中进行应用。在这样的过程中，学生的思维逐步从形象思维发展到抽象思维。

在比较与分类中，化繁为简。学生点亮小灯泡尝试了各种各样的连接方式，并且用电路图的形式记录下来，教师引导学生将这些电路图进行比较，寻找它们之间的相同点和不同点，从而自然把电路图分成了两类：能够点亮小灯泡的电路图和不能点亮小灯泡的电路图。

在分析与综合中，由表及里。学生仔细分析能够点亮小灯泡的电路图，综合起来都有一个特点，那就是电流都是从电池正极出发经过小灯泡再回到负极，并且电流能够这样不断循环流动。而不能点亮小灯泡的电路图，分析之后发现，电流从电池正极出发后，由于电路断了不能回到负极，或者电流没有经过小灯泡。通过分析与综合，学生从探究灯泡亮与不亮的表面现象逐步探寻到这种现象产生的内在原因。

在抽象与概括中，归根结蒂。学生在探究灯泡亮与不亮内在原因的过程中抽象和概括出三种电路——回路、断路、短路及其相应特点，总结出现象产生的本质规律。

在推断与应用中，举一反三。学生通过探究获得电路的基本规律后，教师应引导学生对生活中的用电现象进行推断，发现用电器工作时电路是回路，不工作时是断路，用电器被烧坏了可能是短路。学生在推断中，演绎思维得到了发展。

在思维进阶的过程中，展现思维是进阶起点，思维冲突是进阶动力，思维嬗变是进阶目标。“展现·关联·嬗变”思维进阶三部曲不应成为僵化的教学模式，教师要根据教学实际进行灵活运用，让学生在探究体验中掌握思维方法，提升思维品质。

（作者系科学特级教师、浙江省杭州市萧山区教育发展研究中心小学科学教研员）

《中国教师报》2022年12月21日第7版