| 标题 | 指向核心素养的高阶思维培养 |
| 范文 | 范建华 摘要：高阶思维能力体现了知识时代对人才素质提出的新要求，是适应知识时代发展的关键能力和必备素养.培养学生创新精神和实践能力，必须培养学生的高阶思维.要真正培养学生核心素养中的科学思维，就需要在教学中遵循学生的认知规律，设计合理的教学过程，运用合理的教学手段，逐步提升学生的思维能力，最终培养学生的高阶思维. 关键词：核心素养;科学思维;高阶思维 高阶思维（ higher - order thinking）是指发生在较高认知水平层次上的心智活动或认知能力.高阶思维能力体现了知识时代对人才素质提出的新要求，是适应知识时代发展的关键能力和必备素养.《国家十二五教育规划发展纲要》中明确提出要培养学生的学习兴趣、创新思维和实践能力，培养学生创新精神和实践能力，必须培养学生的高阶思维.高阶思维的培养最终指向培养学生核心素养中的必备能力之一的科学思维.核心素养要素之一的科学性思维主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素，它与高阶思维在教学目标分类中的“分析、综合、评价和创造”不谋而合.本文以“磁体与磁场”的教学为例，谈谈高阶思维的培养. 1 基于前认知的科学论证 学生从日常生活经验的积累和在小学科学课上的学习已经初步了解了磁体，对于磁体能吸引铁的性质有所了解，但还有如下一些问题有待解决：还能吸引其它物质吗？还能吸引哪些物质？磁体的两极为何叫南北极？在基于前认知的基础之上通过学生活动进行科学论证. 活动1：让学生用摆放在桌上的條形磁体分别试着吸引桌上的铜、铁、铝、木块、镍片，观察现象.学生发现磁体能吸引铁片和镍片，进而得出“磁体能吸引铁、钴、镍的性质叫磁性”. 活动2：让学生用条形磁体吸引摆放在桌面上的一堆大头针，判断条形磁体不同部位的吸引能力是否相同.再让学生用U形磁体做同样的实验.得出“磁铁的两极的磁性是最强的，将这里叫做磁极”. 活动3：让学生观察事先摆放在桌面支架上的小磁针的指向.学生发现小磁针红的一端指向北方，白的一端指向南方.问学生这会不会是碰巧出现的现象呢？让学生用手轻轻拨动小磁针待其静止后再次观察，发现仍指南北方向.总结观察的现象，得出“小磁针悬挂后静止时分别指南和指北的两极分别叫作南极（S）和北极（N）”。 评析学生的前认知中知道磁体能吸引铁，对于其它物质呢？为何磁体的两端分别叫做南极（S）和北极（N）？这些需要通过学生的思考和探究进行科学论证，通过这个过程，学生的思维能力得到了提升. 2 实验探究后的素养提升 活动4：学生用两个条形磁体探究相同的磁极和不同的磁极间的力的相互作用关系.学生实验之后得出结论：“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”，教师和学生一起总结：用一个磁体的同一个极靠近另一个磁体时，另一个磁体的两端只有一端能被吸引. 教师演示：用磁体的同一个磁极分别靠近钢尺的两端时，发现钢尺的两端都能被吸引. 活动5：学生分组探究：用条形磁体判断两个红色物体（一个是普通铁块、一个是磁体）中哪个是磁体，并且判定磁体的哪一端是N极， 评析“学以致用”是学习所要达到的一个目标.至于知识的运用，并非机械地死搬硬套，而是在新的物理情境中能灵活运用已有的知识，提升问题求解能力的素养. 3 质疑驱动下的思维创新 教师演示：用手拨小磁针、用尺子拨小磁针、用嘴吹小磁针，小磁针都能动起来，说明有物体施加给小磁针作用力. 教师演示：用条形磁体靠近小磁针（保持一定距离），小磁针也动了起来，和学生一起分析得出：应该存在着一种我们看不见摸不着的物质在给小磁针施加作用.告诉学生“这种物质就叫做磁场.”教师提问：如何来探究磁体周围这种看不见摸不着我们感受不到的磁场？ 图片展示飘扬的红旗，教师提问“能通过飘扬的红旗知道风的方向吗？”学生回答可以并类比分析得出，同样可以通过能感受到磁场作用的小磁针来研究磁场. 活动6：粗略探究磁场方向的特点，学生将小磁针放在磁体周围，观察它的指向来探究磁体周围的磁场.同时发现在不同位置小磁针所指的方向不同. 活动7：深入探究磁场方向的特点.规定N极的指向为该点的磁场方向.将条形磁体放在A4打印纸中间，将小磁针分别放在周围不同的位置，观察小磁针的指向.移走小磁针，并在纸上画出箭头表示小磁针的指向.总结得出“小磁针的指向不同说明不同位置磁场的方向不同”. 教师分析：我们已经研究了少数几个位置的磁场方向，如果在现在的每两个点之间再用小磁针验证磁场的方向，并且也画下来，大家感觉这些所有的箭头能不能连贯起来形成一条有方向的曲线？那么我们就可以不需画每个点的箭头，而用一条带箭头的曲线来整体呈现这些点的磁场方向.磁体周围不仅摆放小磁针所研究的地方有磁场，其余的地方电有磁场，大家猜想周围的磁场在不同位置方向呈现什么样的特点？大家用铅笔在纸上试着画画看. 活动8：学生猜想白纸上不同位置的磁场方向并用铅笔画出，并分组交流讨论. 评析教育要“为思维而教”，物理学科教育尤为如此，物理课堂应是思维型的课堂.让学生先通过类比，知道磁体周围有一种我们看不见的物质.再初步探究磁体周围磁场的特点，进而深入探究.最后在探究的基础之上进行思维的创新，猜想磁体周围磁场的分布规律.实验基础上的猜想和思维的创新是物理学研究的常用方法，这是在物理教学中需要让学生逐渐具备的核心素养. 4 实验基础上的模型建构 教师提问：大家画得对不对呢？我们需不需要验证？如何验证？学生想到可以使用小磁针来进行验证.即将小磁针摆在所画的线上，如果小磁针的指向沿线的切线方向，则说明猜想正确. 活动9：用小磁针验证猜想的磁场方向， 在学生验证的同时教师提问：一条线上有无数个点，我们用小磁针一个点一个点地试，方案可行吗？如果很多点同时验证，怎么办呢？学生回答用许许多多的小磁针同时来验证.教师提出疑问：哪里有这么多小磁针呢？教师告诉学生可以用铁粉来替代小磁针.铁粉放在磁场中，会被磁化成一个个小磁针.铁粉与纸面间有摩擦力，被磁化的铁粉不可能向小磁针那样自由地转动.轻轻敲击纸板，让铁粉轻轻离开纸面就可以自由转动了，之后又落回纸面上. 活动10：学生将条形磁体放入KT板中间事先雕刻出来的与条形磁体等大的空格处，将刚才的A4纸盖在塑料板上（两次摆放磁体的位置重合），将铁粉轻轻地均匀地在纸上撒薄薄的一层，撒好铁粉后轻敲白纸板，观察纸面上铁粉的分布形态，并同时与原来猜想的磁场方向对比. 实验发现：铁屑在磁场中有序地排列起来，好像排列成许多条曲线，将小磁针放在纸上的某一位置，看一下小磁针的指向是不是沿曲线在这点的切线方向？结合这些铁屑的分布曲线和小磁针的指向，形象地将磁场的分布情况和各处的方向连贯地表示出来了.告知学生人们结合这些铁屑的排列情况和小磁针N极的指向所画出的一些带箭头的曲线，就可以形象地描述磁场，这些线叫作“磁感线”.人们利用这种假想出来的曲线，就可以形象地描述磁体周围看不见摸不着但却真实存在的磁场了.这些线不是在磁体周围真实存在的，它是人为地为了方便研究而假想出来的曲线.图片展示常见磁体周围的磁感线分布，知道磁体的外部磁感线由N极发出，回到S极，各点的切线方向为该点的磁场方向，磁感线的疏密可以描述磁场的强弱. 评析猜想之后需要实验的检验，实验的设计和方案的优化有助于培养学生严谨的实验思维，初中生要有简单的模型建构能力，在实验检验之后基于实验事实建构磁感线模型，有助于促成学生对磁场的深度理解. 布鲁纳认为“随着社会的发展，单靠对知识的机械理解和记忆只会加重学生的负担，必须注重和发展学生的认知能力”.科学思维的培养是物理教学的核心，教会学生思维是教育的使命.要真正培养学生核心素养中的科学思维，就需要在教学中遵循学生的认知规律，设计合理的教学过程，运用合理的教学手段，逐步提升学生的思维能力，最终培养学生的高阶思维. 参考文献： [1]梁旭.指向核心素养的教学目标研制——以人教版必修2第六章“万有引力与航天”为例[J].中学物理教学参考，2017 （4）：4-6. [2]吴志明.促进深度学习的问题驱动教学研究—一以“光的直线传播”为例[J].中学物理教学参考，2017（12）：4 -6. [3]刘良华.谈尝试教学之核心精神[J].人民教育，2014（15）：11 -13. |
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