管淑君

學(xué)生的科學(xué)探究能力與其科學(xué)思考的深度密切相關(guān)。在教師的啟發(fā)引領(lǐng)下，學(xué)生將獲得的原始信息，通過大腦的分析整理，加工成完整、清晰、有條理的知識，并聯(lián)結(jié)到他們現(xiàn)有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)上。深度思考就是思維的深加工，也是學(xué)生鞏固、轉(zhuǎn)換和內(nèi)化信息的過程，是通往理解、領(lǐng)悟、運(yùn)用的通道。在執(zhí)教六年級下冊第三單元《化石告訴我們什么》一課時(shí)，我嘗試通過多種途徑促進(jìn)學(xué)生深度思考，有效提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

由單層到梯狀，提升思維層次

注意、參與、互動和交流、共同解決問題、利用有意義的想法、邏輯思維是思維能力的六個(gè)單層，它們以梯狀上升，從簡單到復(fù)雜，從低級到高級，形成兒童思維發(fā)展的規(guī)律。根據(jù)這一規(guī)律，我們應(yīng)從兒童本身出發(fā)，考慮到年齡及生理心理特點(diǎn)，讓他們通過直接參與、互動進(jìn)行直觀體驗(yàn)，再經(jīng)過交流，共同解決問題，培養(yǎng)其邏輯思維能力，提升思維層次。

教學(xué)片段：制作印跡化石

師：印跡化石是怎樣形成的呢？你們能用黏土、貝殼、樹葉這些材料來說明嗎？

（學(xué)生討論交流，他們用貝殼或樹葉在黏土上用力摁一下，留下痕跡，黏土干了之后，就可以形成化石模型。）

師：在制作時(shí)有什么需要注意的呢？

（根據(jù)學(xué)生的回答，教師利用投影出示制作步驟。）

師：科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，被發(fā)掘出來的很多化石，都分布在不同的巖層中，這是為什么呢？（利用投影展示不同巖層中的化石。）分小組討論說一說。

生：可能有的動物先死去，比較早地形成化石，而有的動物晚一些，所以形成的化石也晚一點(diǎn)。

師：（拿出一組的化石模型）過了幾百萬年，又有一些動植物死去，或在松軟的黏土上留下印記，這時(shí)形成的化石在原先形成化石的什么位置上呢？

生：上面。

（教師拿出另一組的化石模型放在第一組的模型上。）

師：又過了幾百萬年，又有新的化石形成，這些化石呢？

生：在第二組的化石上面。

師：以此類推，隨著不同年代的化石形成，最早形成的化石就出現(xiàn)在了最底下，這么一層又一層形成的巖石，就是巖層。不同時(shí)代的化石就分布在了不同時(shí)期的巖層中。

小學(xué)生的思維以具體形象思維為主。課堂中，教師并沒有局限在只讓學(xué)生理解印跡化石的形成上，而是與教材描述相結(jié)合：化石分布在不同的巖層中，如果把不同年代的巖層比作一本書，那么化石就是書頁中的特殊文字。通過把各組的印跡化石模型進(jìn)行疊加，讓學(xué)生理解巖層的概念，同時(shí)也明白了化石與它周圍的巖層屬于一個(gè)時(shí)期，為后續(xù)認(rèn)識化石的作用打下基礎(chǔ)。這樣的設(shè)計(jì)，使得這一活動從單層的思維——直觀體驗(yàn)化石模型的制作，認(rèn)識化石的形成，進(jìn)階到梯狀的思維——理解化石是“書頁”中的特殊文字。學(xué)生在深刻理解知識的基礎(chǔ)上，把握各知識間的關(guān)聯(lián)，并適時(shí)遷移和應(yīng)用。

由表象到深層，內(nèi)化思維深度

隨著年級的增長，學(xué)生的思維形式開始從形象思維轉(zhuǎn)變?yōu)槌橄笏季S。自我意識也已初步形成，能對自己的認(rèn)知活動和思維過程進(jìn)行初步的監(jiān)控和調(diào)節(jié)。教師的適時(shí)點(diǎn)撥引導(dǎo)，能讓他們的思維得到有效提升。課堂上，學(xué)生能抓住某一點(diǎn)，集中注意力，由表象到深層，深入持久地思考，從而獲得更深刻的理解。

教學(xué)片段：化石的形成

師：剛才我們通過視頻、文字，對恐龍骨骼化石、其他動植物印跡類化石以及琥珀等化石的形成過程有了一定的了解。那么，現(xiàn)在你們能用一些關(guān)鍵詞來概括化石形成以及它們被發(fā)現(xiàn)的過程嗎？

（小組討論交流。）

生：我們組的關(guān)鍵詞是死亡、硬組織、掩埋、礦物化、地殼運(yùn)動、暴露。

生：我們組的關(guān)鍵詞是硬組織、保存、包圍、礦物化、上升、坍塌、暴露。

師：大家有沒有不同意見？

生：我們覺得死亡不是關(guān)鍵詞。因?yàn)橛械幕怯≯E化石，它可以是動物活著的時(shí)候，活動留下的痕跡。

生：我們覺得硬組織也不是。因?yàn)橄耒昊巧镎麄€(gè)被包裹了，不管是硬組織還是軟組織，都包在里面了。

生：我們覺得掩埋和包圍也不是，印跡化石是動植物留下的遺跡，“包圍”這個(gè)詞不合適。如果掩埋的話，印跡就消失了。

師：那這樣一來，關(guān)鍵詞就只剩保存、礦物化、地殼運(yùn)動、上升、坍塌、暴露。對于這些詞，大家還有沒有其他想法？

生：地殼運(yùn)動和上升、坍塌、暴露都講的是化石被發(fā)現(xiàn)，所以可以用一個(gè)詞概括。

師：你們認(rèn)為這幾個(gè)詞可以用哪個(gè)關(guān)鍵詞概括？

生：暴露。

師：化石形成及被發(fā)現(xiàn)的過程，我們可以用這幾個(gè)關(guān)鍵詞來概括：保存、礦物化、暴露。誰能用自己的語言來解讀一下這些關(guān)鍵詞？比如，什么被保存了？什么被礦物化了？怎樣暴露出來了？

生：古生物的殘骸、遺跡等被保存下來，在周圍的沙土、巖石里被礦物化，通過地殼運(yùn)動暴露出來。

教學(xué)中，學(xué)生在對化石形成有了一定的感性認(rèn)識和整體把握后，教師讓他們用關(guān)鍵詞提煉化石的形成過程，使他們能真切領(lǐng)會到化石的共同特點(diǎn)，感悟化石形成的過程。用這一方法，讓學(xué)生對各類化石的形成過程的認(rèn)識，從表象到深層，有了更深層次的思考。在各組交流的過程中，不僅錘煉了學(xué)生的語言表達(dá)能力，也把科學(xué)學(xué)習(xí)推向更有深度的領(lǐng)域。

從孤立到聯(lián)系，建構(gòu)思維系統(tǒng)

圖形、符號等形象直觀的事物更符合大腦的理解和記憶，思維導(dǎo)圖就是這樣一種可視直觀的有效學(xué)習(xí)手段，它讓原來孤立的知識點(diǎn)形成有聯(lián)系的、系統(tǒng)的知識網(wǎng)絡(luò)，能夠有效幫助學(xué)生用創(chuàng)新的視角思考問題，以此來提高他們的探究能力。

教學(xué)片段：化石的作用

師：通過化石除了能了解到古代生物的形態(tài)和習(xí)性外，科學(xué)家還可以了解到哪些信息呢？

（學(xué)生猜測。）

師：老師為大家準(zhǔn)備了一些有關(guān)化石作用的資料，有關(guān)于地質(zhì)變化的，有關(guān)于氣候變化的，還有關(guān)于生物進(jìn)化的。你們想研究哪個(gè)方面的呢？大家可以自主選擇。

（教師分發(fā)資料，指導(dǎo)學(xué)生閱讀、分析。）

師：現(xiàn)在請研究魚龍以及太行山貝殼化石的小組發(fā)言。在什么地方發(fā)現(xiàn)了化石？大家想到了什么？

生：在太行山上發(fā)現(xiàn)化石，我想到可能太行山這個(gè)地方原來是一片海洋。

師：也就是說環(huán)境發(fā)生了改變。看來，通過化石，我們還能知道動物曾經(jīng)的生存環(huán)境是怎樣的。那么，為什么大海會變成陸地呢？

生：可能是太行山那個(gè)地方發(fā)生了火山或者地震等地質(zhì)變化，讓那里的陸地升高，海的地方變成了高山。

師：看來，通過研究化石，我們還能知道地質(zhì)變化會改變動物生存的環(huán)境。下面請研究猛犸象化石的小組展開發(fā)言。撒哈拉沙漠里面發(fā)現(xiàn)了鱷魚化石。這個(gè)發(fā)現(xiàn)讓大家想到了什么？是什么原因使得它的生存環(huán)境發(fā)生了改變？

生：我想到撒哈拉沙漠原來可能不是沙漠，而是河流，那里生活著鱷魚。

師：是什么使得猛犸象滅絕的？為什么它的生活環(huán)境會發(fā)生變化？

生：氣候變化以及新特種的出現(xiàn)。

師：所以，新物種出現(xiàn)常常也是造成生存環(huán)境變化的一個(gè)原因。再請研究馬的演變小組匯報(bào)。最早的馬是什么樣的？從古至今，馬發(fā)生了什么變化？為什么會發(fā)生這些變化？

生：最早的馬和現(xiàn)在的狗差不多一樣大，后來馬的體形越來越大，而且它們的腳趾也不同了。我認(rèn)為肯定是它們生活的環(huán)境在不斷變化，它們?yōu)榱诉m應(yīng)環(huán)境，所以慢慢改變了自己的樣子。

師：我們通過研究各個(gè)時(shí)期馬的化石，發(fā)現(xiàn)了馬的進(jìn)化過程?，F(xiàn)在，我們將各個(gè)知識點(diǎn)聯(lián)系起來，用箭頭表示如圖1。

教師讓各組先通過一個(gè)個(gè)孤立的資料來認(rèn)識化石的作用，再通過討論、思考，把各個(gè)孤立的資料所顯示的化石作用，通過思維導(dǎo)圖形成系統(tǒng)的認(rèn)知，將各個(gè)資料的全部潛態(tài)、顯態(tài)信息，用知識結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)思考等方式組成一個(gè)統(tǒng)一的有機(jī)整體，以思維導(dǎo)圖反映事物間的聯(lián)系，為學(xué)生建構(gòu)思維系統(tǒng)，以提升科學(xué)核心素養(yǎng)。

通過本課的教學(xué)分析，可以明確地認(rèn)識到，只有當(dāng)學(xué)生的已有經(jīng)驗(yàn)與新信息形成有效連接時(shí)，他們的思維層次才能得到提升;當(dāng)學(xué)生能用準(zhǔn)確的語言有序地表述化石的相關(guān)信息時(shí)，這就意味著學(xué)生的思維已經(jīng)從表象深入到了深層，有了更深層次的思考。當(dāng)學(xué)生對單個(gè)的事例進(jìn)行分析，讓原來孤立的知識點(diǎn)形成了系統(tǒng)的知識網(wǎng)絡(luò)，從而構(gòu)建了思維系統(tǒng)，這表明深度的學(xué)習(xí)思考成功了。如此，學(xué)習(xí)便真正發(fā)生了。