小學科學課堂思維型互動實施探究
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［摘要］發展學生的思維能力是教育的重要目的，但并不是所有的課堂互動都能發展學生的思維能力。思維型互動著力于將思維能力的培養貫穿于教學的全過程，關注、聽懂和回應學生的科學思維，以學生的真實想法設計和開展課堂形成性評價。實現高質量的思維互動有以下教學策略：開放式的真實任務、形成性對話和思維碰撞；思維型互動的重要學習環境包括：進階式的學習目標、形成性的課堂評價和創造型的思維環境。
教育的重要目的是培養學生的思維能力，科學的教學理論都將促進學生積極思維和發展思維能力作為課堂教學的核心［1］，科學思維是科學素養的核心［2］。其他國家的科學課程標準中也強調了科學思維的重要性，如美國《下一代科學教育標準》提出要把培養科學思維能力作為科學教育的核心目標，要求學生在科學實踐中學習和使用科學知識的同時，積極參與發展和改進自己的科學理論、創造解釋、基于證據進行推理和辯論等，強調課堂互動要反映科學共同體的真實互動，讓不同的想法發生碰撞，學生與同伴一起參與建構科學理論的過程［3］。可見，強調科學思維已經成為國際科學教育的共識。
思維型課堂互動是針對傳統科學課堂互動中不利于發展學生科學思維的互動形式提出的。當前，小學科學課堂互動還存在兩個突出的問題：一是科學探究機械化，不能按學生的想法開展探究活動；二是課堂互動僵化，不能有效激發學生的科學想法。越來越多的研究者認為，盡管語言被認為是學習的主要機制，但并非所有的交流模式都對促進學生的積極思維同等有效［4］。在傳統課堂環境中，教師設計的教學任務是受到教材限制的，所提的問題是簡單的或封閉式的問題，對學生的想法也只有對錯的評價，課堂上幾乎沒有時間和空間讓學生表達并拓展他們的想法。思維型互動著眼于課堂中師生的思維活動，將思維能力的培養貫穿于教學的全過程，要求教師以學生的想法為基礎，提供有用的反饋來促進學生學習，根據學生在課堂上表現出來的學習質量信息提出后續問題，促使學生提高解釋的清晰度和質量，使得學生之間的觀點碰撞自發涌現出來。引發學生真實的想法、回應學生想法以推動思維發展、促使學生傾聽和評價同伴想法的教學策略，幫助學生運用證據和推理，建構和改進自己的科學理論，是促進思維互動的有效策略。
二、思維型互動的實施策略
1．使用高階認知任務以引發學生真實的想法
課堂教學中思維互動的發生是以學生積極主動參與課堂實踐為前提的。學生沒有自己的觀點很難理解他人的觀點，也不容易對他人的觀點感興趣，沒有需要反駁和捍衛的觀點，辯論也就無從發生。因此，思維互動的首要目標是引發學生真實的想法，讓學生在活動前、活動中和活動后都有自己需要為之負責的理論觀點。學生在課堂中的互動主要是由教學任務的性質決定，一個高質量的學習任務對課堂教學中的思維互動至關重要。思維型互動鼓勵教師盡量提出高認知任務，要求學生把可觀察的現象和內隱的科學想法聯系起來，激發學生真實的觀點和想法，為學生在科學課堂中的思維參與提供生成觀點的機會。如何提出能夠引發學生真實想法和高思維要求的學習任務呢？已有研究表明，開放式提問更容易獲得學生較長的回答［5］，容易引出學生真實的想法。然而，僅有開放式提問是不夠的，還需要引發學生的認知沖突。如，在“把種子散播到遠處”一課中，教師一般會提出這樣問題：種子成熟后是怎樣傳播到遠處的？這是一個開放式的提問，但難以調動學生的已有知識和經驗制造認知沖突，學生難以擁有一個需要為之負責的觀點，以便在課堂中捍衛自己的觀點并回應或反駁其他觀點。當教師將學習任務以情境的方式呈現出認知沖突時，學習任務被修改為：出示一幅房頂上長有野草的照片，給出幾種不同散播方式的種子，問學生哪些種子有可能被散播到房頂，為什么？這是一個容易引發學生認知沖突的真實情境，野草那么矮，種子要怎樣才能被散播到房頂？哪些種子可能被散播到房頂？這是需要學生通過觀察和推理才能回答的問題，也是學生通過觀察和推理能夠擁有自己真實想法的問題。這種基于真實情境的開放式討論任務更能引發課堂上的思維互動。
2．采用形成性對話來回應學生真實的想法
思維型互動中，教師要收集課堂上學生學習表現的證據，判斷學生的能力水平和所需的幫助，根據教學實際情況，合理調整教學難度、教學方法和教學進度等，回應學生真實的想法，以適應學生的概念理解和能力發展。在這個搜集學生學習的證據以制訂適應性教學活動的過程中，課堂對話是一個有效的形成性評價方式。這種在課堂上將形成性評價作為教學過程的對話就是形成性對話，形成性對話旨在提供教師傾聽和回應學生想法、并讓學生相互傾聽和回應的機會，是促進課堂思維互動的有效策略。在很多課堂教學中，教師常常提出有預期標準答案的問題，對學生的回答也往往只考慮其正確與否，而較少關注學生回答的合理性，以及學生的回答說明了怎樣的學習需求。由此出現很多教師非選擇性盲聽，對與標準答案不同的學生真實的想法視而不見、聽而不聞，甚至故意曲解學生的真實意思，牽強附會地“引導”到標準答案、標準操作步驟上來，學生的真實想法得不到回應，積極思維參與者的身份得不到認同。形成性對話可以讓教師既回應學生真實的想法，又能順應其真實想法發展知識與技能。如在“把種子散播到遠處”一課中，教師出示房頂上野草圖片后，給學生提供了5種植物的種子，讓他們觀察后選出哪種種子能夠被散播到房頂。學生觀察后，教師逐一讓學生表達觀點并說明理由。下面是第四種種子———黃豆能否被散播到房頂的討論。T：你支持4號種子嗎？S1：靠動物傳播。T：證據呢？S1：小鳥把種子叼起來，帶到房頂上去。T：對他的這個說法（有什么看法）？S2：我覺得不可能，因為風根本吹不動。T：他說的是什么？S：動物傳播T：對了，對于別人的提問一定要認真聽了，你才能去反駁他或者提出質疑，看來傾聽很重要。S3：反駁，因為它是圓的，萬一從房頂滾下來呢。T：有道理。圓的，證據是圓的。S4：有可能剛好卡在了房頂上。T：對啊，有可能剛好卡住了。他回答了他的疑惑，那現在，你再說。S5：黃豆莢爆開，就可能會到房頂。T：她提出了新的想法。好，現在有兩種觀點了。（板書）第一個是說靠動物傳播，還有一種認為是靠自己爆開，有人說它容易爆開。兩種說法，我希望得到的是你們的依據。S6：萬一黃豆莢的殼太硬，沒有爆開怎么辦呢？S7：我發現那個皮可以爆開。豆莢熟了就可以爆開，老師以前說過的。T：哦，用到了以前學的知識。這樣吧，我們再來仔細觀察一下黃豆的豆莢……學生觀察完黃豆的豆莢后，教師又補充了真實拍攝的黃豆種子成熟時豆莢彈射過程的視頻，輔助學生進行推論。研究表明，小學生對結構和功能的科學解釋大多不能包括原因、影響和機制等［6］，往往只能通過數據、現象和經驗等來進行推理。在這段實錄中，學生僅能使用經驗、現象、已有知識等數據作為推理的依據，尚不能有選擇地使用與觀點聯系緊密的證據作為推理支持。在課后訪談中，執教教師對每位學生的回答都做了解讀和判定，并能說出依據解讀進行反饋和回應的理由。例如，該教師認為S1學生回答4號種子靠動物傳播到房頂，說明他“沒有證據意識”，“這個推測的背后是沒有任何證據支撐的”，于是她向學生追問“證據呢？”希望能在教師的引導下，學生可以基于證據進行推理和辯論。然而，由于該學段的學生缺少循證推理訓練，雖然教師很努力地在尊重學生想法的基礎上不斷聚焦討論的問題（如重復和強調學生對“圓”這個特點的關注）和引導基于證據的推理（如“我要的是你們的依據”等），但在很長一段討論中學生之間也只是在相互反駁觀點，并且只是使用經驗和猜想作為反駁的依據。直到這個片段結束，教師發現學生沒有足夠的數據能夠聯系到觀點成為證據使用，于是在學生提到豆莢時順勢讓學生再仔細觀察豆莢到底會不會“爆開”，并用視頻的方式提供了新的證據。這就是一種形成性的對話，教師在與學生交流時判定學生的學習水平，并依據對學生表現的解讀決定下一步的教學行為。教師不僅監控了課堂的思維目的、思維材料、思維過程、思維結果和思維策略，還對非認知因素也進行了監控，如對游離在集體討論之外的學生進行了干預。由于教師不斷地使用形成性的對話來回應學生的真實想法，學生之間形成相互傾聽、質疑、反駁等社會性互動；同時教師的下一步教學策略也是基于學生的真實想法來設定，不僅順應了學生的真實想法，還適應了學生的思維發展水平。
3．分享想法和參與辯論讓思維發生碰撞
學生的自主建構包括認知建構和社會建構，教師要為學生積極主動地認知建構和社會性建構提供充分交流的空間。有研究者發現，學生分享想法和參與辯論能獲得更多的學習收益［7］，因此，思維型互動要實現課堂上高質量的思維互動，學生自主建構觀點、分享觀點并進行辯論的思維碰撞過程非常重要。一個高認知的問題可能引發學生真實的想法，為學生的思考留出足夠的時間和空間，有利于學生擁有愿意負責的觀點，而設計教學活動讓學生分享觀點則有利于了解彼此的觀點，引發科學辯論，讓觀點之間發生碰撞。“互動板書”和“熱席（hotseat）”策略可有效引發學生分享想法并相互碰撞［8］。互動板書是為了防止學生自發涌現的觀點太多太快而被遺忘和淹沒，用板書將每個正反觀點都記錄下來的做法。互動板書將學生每個不一樣的觀點都寫下來，尊重學生積極思維者的身份，鼓勵學生大膽說出自己真實的想法，不僅能讓學生彼此正確理解對方的觀點，還能讓學生隨時檢視每個觀點與自己觀點的異同，使得學生之間的觀點相互呼應和碰撞。熱席策略是讓學生上臺負責匯報本組的探究活動并答辯，由臺下的聽眾對答辯小組進行提問和質疑，脫離形式束縛的熱席互動也可以是學生對某個觀點進行正反辯論，觀點的捍衛者都成了熱席。熱席策略能夠將熱席上的觀點與臺下每個學生的觀點進行比較，促使雙方觀點發生碰撞，在辯論中改進各自的觀點。在“把種子散播到遠處”一課中，教師在教學中也應用了熱席策略和互動板書策略。如上述引用片段中“對他的這個說法？”“他回答了他的疑惑”等，都是教師試圖在學生提出一個觀點后將其推向熱席的位置。這個片段中，學生之間有對熱席觀點（如S1）的反駁與質疑（如S2和S3），也有捍衛和補充（如S4和S5），雖然他們之間的辯論由于知識和推理技能的局限質量并不高，但他們之間的思維的確碰撞起來了。教師將兩種有爭議的觀點同時寫在黑板上，就是用了互動板書的策略。當兩種觀點同時出現在板書上時，學生之間的辯論甚至已經越過教師直接對話起來（S6和S7）。
三、思維型互動的學習環境保障
要做到高質量的思維互動，對教師的教學能力要求相對較高，教師要提供以下重要的學習環境：
1．進階式的學習目標
目的性是思維的根本特點，反映了思維活動的自覺性、有意性、方向性和能動性。高質量的思維互動一定有一個明確的教學目標，使用高認知問題啟發下的高質量學習任務，引發學生認知沖突，激發學生積極主動的思維。但高思維需求的任務不一定會有高思維參與的執行過程，在教學過程中還需要對互動的思維進行監控。教師要對教學目標保持清醒的認識，在大概念的思想下對教學目標進行學習進階分解，根據學生的學習情況，及時調整學習目標。如在“把種子散播到遠處”一課中，教師的主要教學目標是“結構和功能”與“基于證據的推理”，而結構和功能這一跨學科概念又與推理密切相關，因此教師始終保持對循證推理這一目標的高度警覺和有效監控，在教學中將學生的學習表現與學習目標進行比較，發現學生能力水平與目標之間的距離，在此基礎上及時調整學習目標和教學策略以順應學生思維的發展，可以說在目標進階的指導下實現了適應性的教學。
2．形成性的課堂評價
思維結構是動態結構與靜態結構的統一，隨著思維目的、思維材料、思維過程、思維環境等方面的變化，思維結構也發生變化。傳統的教學評價多為終結性評價，以評價思維的靜態結構為主。在經歷了對學習的評價—為了學習的評價—作為學習的評價的發展后，教育研究者對評價的作用有了新的認識。形成性評價也從傳統的課后測驗開始向課堂延伸，這使我們對思維的動態結構進行及時評價變為可能。思維型互動需要形成性的評價，形成式對話就建立在形成性評價的思想之上。高質量的思維互動要求教師根據形成性評價的思想，設計高思維需求的學習任務，使用開放式的真實性問題引發學生的真實想法，搜集學生學習的證據，聽懂學生的想法，根據目標的學習進階解讀和判定學生的能力水平，鋪設從學生水平到學習目標的踏腳石，開啟下一個進階水平的學習活動，為學生從不同的學習節點向目標發展規劃學習路徑。
3．創造型的思維環境
良好的思維環境是積極思維的前提，高質量的思維互動要求營造創造型的課堂教學情境。在課堂教學中，教師要采取民主的教學方式，激發學生的創新意識和創造能力；鼓勵學生獨立思考，主動參與科學辯論，大膽質疑小心求證，敢于挑戰權威；教師要退出課堂思維的權威中心，讓學生為自己的學習負責，有理有據地反駁他人的觀點、捍衛自己的觀點，基于證據修改和完善自己的想法；教師應尊重學生的想法，發現學生想法中的合理性，在大概念的思想指導下變概念轉變為概念豐富，將學生的知識碎片發展為知識體系；教師還要對學生的學習能力具有敏感性，根據學生的實際情況實施分層教學，因材施教，既不刻意拔高學習目標，也不能沒有生長性學習。如“把種子散播到遠處”教學片段所示，在充分尊重學生想法的基礎上，循序漸進地引導學生通過思維互動實現思維發展。
作者:邵發仙 廖幸 單位:重慶市教育科學研究院初等教育研究所 重慶市南岸區珊瑚實驗小學
