基于問題的高階思維教學研究

馮幼絨 孫天山

摘要：作為思維的高級形式——高階思維，正逐漸被人們所認識。培養(yǎng)學生的高階思維能力已成為當下教育教學活動的主要目標。設置“階梯性問題、開放性問題、批判性問題、真實性問題、探究性問題”是培養(yǎng)學習者高階思維的有效策略。

關鍵詞：問題；高階思維；課堂教學；開放性問題

文章編號：1008-0546（2016）05-0002-03 中圖分類號：G632.41 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.05.001

一、問題的提出

新課程實施以來，廣大一線教師的精神面貌發(fā)生了可喜的變化，教學觀念得以更新，教學策略、教學手段得以改善。同時更應看到課堂教學改革的實效遠沒有達到預期的效果，傳統(tǒng)的“教師為中心，課本為中心，知識為中心”課堂教學的格局沒有發(fā)生實質(zhì)性的變化。課堂教學形態(tài)“濤聲依舊”，教師灌輸、學生被動接受的局面沒有被真正打破。課堂教學依然是采用單向的信息傳遞方式，學生沒有真正成為學習的主體。課堂教學仍然是以完成教材知識傳授為目的，并通過大量練習進行反復操練達到熟練掌握知識。這種學習靠的是死記硬背，學生習得的是事實性知識，完成的是簡單任務，解決的是一些良構問題。所有這些，只要運用低階思維（Low Order Thinking）就可完成。低階思維缺乏對所學知識的深度理解，無法實現(xiàn)對知識的解構與重組。

學習追求的不只是在知識數(shù)量上的簡單增加，而是能夠建立起相互關聯(lián)的基本知識結構框架，形成對世界的基本認識和理解，應在有思維的學習歷程中建立起學科觀念和思維方法[1]?！敖逃皇亲M一桶水，而是要點燃一把火”。教學的根本目的是要讓學生學會思考，學會質(zhì)疑，學會創(chuàng)新，學會解決真實的問題，而不是灌輸已有的結論或現(xiàn)成的答案?！秶沂褰逃?guī)劃發(fā)展綱要》明確提出：“提高課堂教學質(zhì)量要突出學生的主體地位，探索適應學生身心特征和課程要求的有效教學模式，改進教法、學法，引導學生主動思考、樂于探索、勤于動手，培養(yǎng)學生的學習興趣、創(chuàng)新思維和實踐能力?！迸囵B(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力，就必須培養(yǎng)學生的高階思維（High Order Thinking），培養(yǎng)學生的高階思維能力（High Order Thinking Skills）已成為當下教育教學活動的主要目標。[2]

二、高階思維的基本內(nèi)涵

思維是大腦對客觀事物的本質(zhì)和事物之間內(nèi)在聯(lián)系的規(guī)律性做出概括與間接的能動的反映。是通過空間結構思維和時間邏輯思維這樣兩種基本形式實現(xiàn)的。[3]按照心智活動或認知能力，思維分為高階思維和低階思維。

在思維的眾多論述中，杜威（Dewey）對思維過程的解釋最為經(jīng)典。杜威認為，思維的過程是一種事件的序列鏈。思維是不能自然發(fā)生的，而是由“難題或疑問”“一些困惑、混淆或懷疑”引發(fā)的，正是這些問題與疑惑維持和引導著反思性思維過程?！皢栴}的本質(zhì)決定了思考的結果，思考的結果控制著思維的過程”。杜威雖沒有明確提出高階思維的相關論述，但從布魯姆（Bloom）的思維目標分類看，杜威所指的思維過程實質(zhì)就是一種高階思維，杜威對思維的認識是從人的思維發(fā)生的原動力——問題入手，揭示了問題的思維之源。美國學者瑞斯尼克（Resnick）認為，高階思維是不規(guī)則的、復雜的，能夠產(chǎn)生多種解決方法，需要多種應用標準，自動調(diào)節(jié)，且包含不確定性。[4]恩尼斯（Ennis）則對高階思維的特征作了說明，并從思維結構、信息整合、邏輯推理和判斷等方面進一步細化了相關的標準。布魯姆對學習者的思維發(fā)展從認知角度細化為具體可操作的六個層級（見表1）。其中，分析、綜合和評價（修訂后的分析、評價和創(chuàng)造）稱之為高階思維。布魯姆對高階思維的界定使一線教師在教學實踐中將高階思維能力發(fā)展和具體的課程教學有機地整合起來，也為教師評價自己的教學能否促進學習者的高階思維能力提供了界定標準。

在國內(nèi)也有很多教育思想注重對思維能力的培養(yǎng)，這其中包含了高階思維的思想。但我國對高階思維、高階思維能力研究起步較晚。本世紀初國內(nèi)學者開始涉獵這一課題，最先是鐘志賢教授對高階思維能力的研究。他針對學習者高階思維能力發(fā)展的教學設計宗旨，提出了促進學習者高階思維能力發(fā)展的教學設計假設。對“高階思維”進行了定義，認為高階思維是發(fā)生在較高認知水平層次上的心智活動或較高層次的認知能力，從其行為表現(xiàn)上看主要表現(xiàn)為分析、綜合、評價和創(chuàng)造。從思維能力來看，主要表現(xiàn)為創(chuàng)新能力、問題求解能力、決策力和批判性思維能力。鐘教授給出的定義，在國內(nèi)得到了普遍的認可，他的研究也吸引了更多一線教育工作者對于高階思維研究的關注。

三、基于問題的高階思維教學策略

通過解決問題來學習的思想由來已久，從蘇格拉底的談話法到杜威的問題教學法、布魯姆的發(fā)現(xiàn)學習法，都是以問題為中心的學習方法。將學科的核心知識進行合理的重組，巧妙地設計成各種問題，激發(fā)學生探究的熱情，實現(xiàn)對所學知識的自主建構和深度理解，促進學生高階思維能力的發(fā)展是當務之急。

1. 設置階梯性問題，在低階思維的基礎上提升學生的高階思維

學習的過程是一個由淺入深循序漸進的過程，問題設計要符合學生的思維方式，符合學生的認識規(guī)律。階梯性問題引導學生由簡單到復雜，應由已知到未知，由感性到理性，由淺入深，層層推進，實現(xiàn)由“低階思維”向“高階思維”的轉換。

如在學習“二氧化硫的性質(zhì)與酸雨[6]”時，設置如下階梯性問題：

1. SO2與CO2的組成相似但結構不同，它們的化學性質(zhì)有許多共同之處，也存在很多差異。請根據(jù)所學知識分析它們具有哪些共性？又有哪些不同的性質(zhì)？寫出3-5個你熟悉的SO2發(fā)生氧化反應和還原反應的化學方程式。

2.酸雨主要是大量燃燒含硫燃料釋放出SO2所造成的。

①現(xiàn)有雨水樣品1份，每隔一段時間測定該雨水樣品的pH，所得數(shù)據(jù)如下：

分析數(shù)據(jù)完成下列問題：

雨水樣品pH變化的原因 （用化學方程式表示），如果將剛取樣的上述雨水和自來水相混合，pH將 （填“變大”或“變小”），原因是（用化學方程式表示）。

②依據(jù)硫酸型酸雨的形成原理，你認為采取哪些措施可減少酸雨的形成？并設計實驗檢測空氣中二氧化硫的含量。

問題1是有關SO2的化學性質(zhì)的問題，學生只要通過與CO2的相似性（組成）與差異性（硫的化合價）的簡單比較，就能理解SO2的有關性質(zhì)。問題2情境新穎、思維容量大，能引發(fā)學生全面、深刻的思維活動。問題1是一個基礎性問題，學生容易解決，問題2是在問題1的基礎上進行拓展延伸，尤其是問題②對思維提出了更高要求，是一種具有開放性和創(chuàng)新性的高階思維。

2. 設置開放性問題[7]，在思維的碰撞過程中培養(yǎng)學生的高階思維

化學開放性問題是一類思維要求很高的問題，它有別于傳統(tǒng)的封閉性問題。開放性問題的條件是多維的，思維方式及途徑是多重的，問題的答案是多元的。開放性問題更具挑戰(zhàn)性，學生的思維不易受到限制。因此，開放性問題有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識以及獨立思考、解決實際問題的能力，有利于學生在對話和思維的碰撞中活化所學的知識，其思考的過程對于培養(yǎng)學生的高階思維有著特別重要的作用。

3. 設置批判性問題，在批判與思辨過程中發(fā)展學生的高階思維

批判性問題不僅可以培養(yǎng)人的洞察力、辨別力和判斷力，還能激發(fā)人的敏銳智慧、反思能力，以及創(chuàng)造能力和獨立思考的能力[8]。批判性問題能夠促進學生對知識的深層次理解，發(fā)展學生的高階思維。

如：在學習“乙烯”的化學性質(zhì)時，可設計如下問題：

一些中學教材或教輔用書中，在探究乙烯化學性質(zhì)時，常設計如下實驗：“將乙醇與濃硫酸混合并加熱到170℃，生成的氣體直接通入酸性高錳酸鉀溶液”。請問這種設計合理嗎？如果不合理你將怎樣改進？

這是學習乙烯的新授內(nèi)容，學生對高錳酸鉀的氧化性有所了解，但對于乙烯的性質(zhì)并不熟悉，不敢直接回答。同學們帶著問題或查閱文獻收集證據(jù)，或通過實驗探究用事實說話，或進行討論交流展開激烈爭論。經(jīng)過學生獨立的思考、共同的分析、交流發(fā)言、相互傾聽等活動，在質(zhì)疑與辯論中形成了共識。即直接將反應生成的氣體通入酸性高錳酸鉀溶液的實驗設計不合理。因為該反應過程中可能會產(chǎn)生還原性很強的二氧化硫氣體，所以必須除去二氧化硫氣體的干擾。上述問題的設計與解決，引導學生敢于對教材、或?qū)＜业葯嗤岢鎏魬?zhàn)，敢于進行評價、質(zhì)疑，敢于發(fā)表自己的想法和見解，在批判和辯論中發(fā)展學生的高階思維。

4. 設置真實性問題，在遷移與拓展過程中深化學生的高階思維

高階思維要求學習者處于真實的復雜的情境中。因此，問題的設置應具有情境性和復雜性的特點。培養(yǎng)學習者解決問題的能力是為解決現(xiàn)實生活中各種真實性問題，而真實問題往往又是復雜和變化的，將學習的問題鑲嵌于真實、復雜的情境之中，可以使基于問題的學習更加明確也更易于學習者理解，也更利于將所學知識遷移到現(xiàn)實生活中，并在解決真實問題過程中創(chuàng)生新的知識。真實性問題，可以深化對所學知識的理解，進行高階思維活動，實現(xiàn)新的知識建構。

5. 設置探究性問題，在探索與綜合過程中促成學生的高階思維

“探究性問題一般沒有明確的條件或結論，也沒有固定的形式和方法，要求學習者認真收集和處理問題的信息，經(jīng)過觀察、分析、綜合、歸納、概括、猜想和論證等深層次的探索活動，并認真研究才能獲得解決問題的答案。開放性、操作性、探索性和綜合性是探究性問題的重要特征?！边@類問題涉及的基礎知識和基本技能十分廣泛，在問題解決過程中需要創(chuàng)造性和探索性，解決問題的方法也必須靈活多變，在探索與綜合過程中促成學生高階思維的形成。

參考文獻

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[6]王祖浩. 普通高中課程標準實驗教科書化學1.南京：江蘇教育出版社，2009，6

[7]孫天山.基于學生理解的問題設計[J].化學教學，2013，（7）：23-25

[8]石敬珠.教師課堂提問策略建構：問題設計的觀察視角研究[J].中學化學教學參考，2012，（5）：3-5