在技術(shù)與工程課中培養(yǎng)學生的高階思維

杜志剛

摘要認知領(lǐng)域目標從低到高依次分為記憶、理解、應用、分析、評價、創(chuàng)造六個層級。在這六個層級中，記憶、理解和應用屬于低階思維層次目標；分析、評價和創(chuàng)造屬于高階思維層次目標。高階思維相對于低階思維而言，更具有挑戰(zhàn)性和開放性的特點。對于技術(shù)與工程領(lǐng)域的相關(guān)內(nèi)容，教師應設(shè)計訓練學生高階思維的教學環(huán)節(jié)，引導學生開展以分析、評價和創(chuàng)造為主要形式的高階思維活動。本文以“做一頂帽子”活動為例，談談在技術(shù)與工程領(lǐng)域中培養(yǎng)學生高階思維的一些探索和思考。

關(guān)鍵詞 認知領(lǐng)域目標 教學環(huán)節(jié) 高階思維

中圖分類號：G424文獻標識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.24.019

Cultivating Students’ High-order Thinking in Technology and Engineering Course

——Take the activity of "making a hat" as an example

DU Zhigang

（Zhejiang Wenhai Experimental School， Hangzhou， Zhejiang 310018）

Abstract： From low to high， cognitive goals are divided into six levels： memory， understanding， application， analysis， evaluation and creation. Among these six levels， memory， understanding and application belong to the objectives of low-level thinking level； Analysis， evaluation and creation belong to the objectives of high-level thinking. Compared with low-level thinking， high-level thinking is more challenging and open. For relevant con？ tents in the field of technology and engineering， teachers should design teaching links to train students’ high-or？ der thinking， and guide students to carry out high-order thinking activities in the form of analysis， evaluation and creation. Taking the activity of "making a hat" as an example， this paper discusses some exploration and thinking on cultivating students’ high-order thinking in the field of technology and engineering.

Keywords： cognitive domain goals； teaching link； high-order thinking

美國教育學家布魯姆把認知領(lǐng)域目標劃分六個層級：知識、領(lǐng)會、應用、分析、綜合、評價。這六個層級指向的是我們所說的思維層次。后來安德森等專家對六大層級目標進行了整合和完善，將認知領(lǐng)域目標從低到高依次分為記憶、理解、應用、分析、評價、創(chuàng)造六個層級。在這六個層級中，記憶、理解和應用屬于低階思維層次目標；分析、評價和創(chuàng)造屬于高階思維層次目標。高階思維相對于低階思維而言，更具有挑戰(zhàn)性和開放性的特點。

對于技術(shù)與工程領(lǐng)域的相關(guān)內(nèi)容，教師應設(shè)計訓練學生高階思維的教學環(huán)節(jié)，引導學生開展以分析、評價和創(chuàng)造為主要形式的高階思維活動。下面以“做一頂帽子”活動為例，談談在技術(shù)與工程領(lǐng)域中培養(yǎng)學生高階思維的一些探索和思考。

確立發(fā)展高階思維的教學目標

技術(shù)與工程課的一般目標是提升學生的設(shè)計與制作的能力，培養(yǎng)學生的動手能力，但高階思維導向下技術(shù)與工程課的教學目標不僅僅是上述的內(nèi)容，更重要的是提升學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，發(fā)散與求異的創(chuàng)造能力以及評價能力（見表1）。

目標作為行動的直接動機指引和調(diào)整著各種行為，并作為支配人的意志的內(nèi)在規(guī)律貫穿在人的實踐中。如果制定“通過制作一頂帽子，學生動手操作的能力得到提升”這樣一般的教學目標，教師在課堂教學過程中重點培養(yǎng)學生的動手能力，讓他們按照教師提供的模板和步驟完成一頂帽子的制作就算達成了目標。這樣做高階思維中分析、評價和創(chuàng)造的目標顯然是無法達成的。

筆者在教學活動前設(shè)計的目標是：（1）通過小組合作，能設(shè)計個性化的帽子。（2）通過制作帽子，提升動手和分析能力。（3）展示和交流，能基于標準進行評價。第一個小目標體現(xiàn)的是思維的多樣性，只有思維具有多樣性才會有創(chuàng)造性。第二個小目標體現(xiàn)的分析思維，動手能力只是目標中的一部分。第三個小目標體現(xiàn)的是評價思維。

為了達成“通過小組合作，設(shè)計不同的個性化的帽子”這一小目標，筆者接下來就考慮從功能、制作方法等方面入手。為了體現(xiàn)功能和制作方法的不同，首先會思考提供給學生哪些不同的材料才能體現(xiàn)多樣性。同樣，為了達成“通過展示和評價帽子，能基于標準進行評價”這一小目標，須考慮通過何種途徑進行展示，從哪些方面進行評價，由誰來評價，評價標準是什么？有了高階思維目標的指引，才會有高階思維的活動組織和設(shè)計。

創(chuàng)設(shè)激發(fā)高階思維的情境

教學中，創(chuàng)設(shè)情境主要是營造學習氛圍。小學生從小具有強烈的接觸物體、探究物體的本能和需求，樂于探索身邊的新鮮事物。教師在教學中，可以根據(jù)學生的興趣愛好、生活經(jīng)驗、知識水平、思維特點，創(chuàng)設(shè)他們熟悉的情境，有助于喚醒學生主觀上的自我需求并激發(fā)創(chuàng)造欲望。在自我需求的驅(qū)動下，設(shè)計和制作出成果，學生更能體驗成功的樂趣，發(fā)展他們的創(chuàng)造性思維。

在本課中，筆者設(shè)計了如下導入情境：A教師接到了一個廠家的訂單，需要為班級訂購兩種帽子，一種是防雨的帽子，一種是太陽帽，你們愿意接受這個任務嗎？通過情境筆者提出了本節(jié)課的任務：設(shè)計并制作能防雨或能遮陽的帽子。整節(jié)課中，教師始終把學生的設(shè)計和制作活動置于這一情境中。在評價環(huán)節(jié)中，教師又以廠家要檢驗帽子是否符合防雨或能遮陽的要求這一情境，引導學生從功能性這一角度進行檢驗。學生戴上帽子，用大的照明燈模擬太陽，從頭頂上照射，看是否滿足遮擋陽光的要求；學生戴上帽子，用灑水壺模擬下雨，從頭頂上噴水，看是否滿足防雨要求。在展示、交流的過程中，教師繼續(xù)設(shè)置情境：廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品是要銷售出去的，為了得到更多的利潤，我們有哪些好辦法？這樣可以使學生認識到產(chǎn)品是需要考慮成本的，從而滲透成本的意識。

技術(shù)與工程課中的高階思維導向的情境設(shè)置不同于的一般的情境創(chuàng)設(shè)。需要考慮情境是否真正貼近學生的實際生活，是否能真正激發(fā)他們設(shè)計和創(chuàng)造的欲望，是否能引發(fā)他們對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和功能等方面進行反思和評價。

提供引發(fā)高階思維的探究材料

技術(shù)與工程課中的高階思維以材料為載體，引發(fā)高階思維的材料應該是有結(jié)構(gòu)的材料。技術(shù)與工程活動中的有結(jié)構(gòu)的材料是指教師精心選擇的典型材料組合，同時要貼近學生的日常生活，讓學生可以利用這些材料根據(jù)需要搭配選擇，既體現(xiàn)科學性，又符合學生的身心特點與認知規(guī)律。結(jié)構(gòu)性的材料能起到啟迪思路，為設(shè)計多種方案提供支持，使學生在有限時間內(nèi)制作個性化的作品成為可能。

本課中，筆者為學生準備了紙盤、扭扭棒、大硬紙、小硬紙、彩帶、塑料紙、報紙、布片、棉線尺子、雙面膠、剪刀、膠帶等十多種材料和工具。這些材料在生活中比較常見，因此學生對材料的特點也比較清楚，方便根據(jù)需要進行搭配使用，制作成不同功能、個性化的帽子。帽子的主體構(gòu)造分為帽蓋和帽檐。紙盤、大硬紙、小硬紙、塑料紙、報紙、布片可以用來做帽蓋或帽檐，根據(jù)功能要求可以選擇搭配，比如防雨帽可以用塑料紙做，也可用報紙加塑料紙或者硬紙加塑料紙，這樣為學生設(shè)計方案提供了多種可能性。扭扭棒、膠帶、雙面膠等起到固定和連接的作用，而且固定和連接方法也有多種方案可供選擇。彩帶起到裝飾美化的作用，可以自由裁剪和拼搭，設(shè)計出不同的造型。在課堂上，每個小組都制作出了不同的帽子，這與材料的多樣性和結(jié)構(gòu)化是密不可分的。

技術(shù)與工程活動中的材料不但影響產(chǎn)品的外觀與結(jié)構(gòu)，還影響到學生的分析和比較，以及對產(chǎn)品的評價。所以，教師在準備材料時，需要比準備其他課的材料更花心思。

設(shè)計富有高階思維的記錄單

在教學活動中，記錄單有著非常好的指導作用。活動前，根據(jù)學生特點，設(shè)計富有高階思維的記錄單，對引導學生開展富有創(chuàng)造性的活動有非常大的幫助。高階思維導向下的活動記錄單既要考慮制作所需的材料和工具、產(chǎn)品的特色、結(jié)構(gòu)的設(shè)計、制作的流程設(shè)計等，又要包含有關(guān)評價的內(nèi)容，讓學生清楚制作的目的是什么，也就是要制作成什么樣的產(chǎn)品，制作出來的產(chǎn)品應該具有什么樣的功能等（見表2）。

高階思維導向下的活動記錄單，應該細化評價指標，指引學生活動的方向。在整個課堂教學中，我們提倡教、學、評一致，與高階思維活動目標一致的評價標準能促進高階思維目標導向下的教學活動更高效地展開，進而達成培養(yǎng)思維品質(zhì)的目標。同時，在記錄單中，盡可能制定符合設(shè)定的教學目標的評價量規(guī)，方便現(xiàn)場查驗。

在“做一頂帽子”活動中，活動記錄單列出了13種材料和工具提供給學生選擇。在制作帽子之前，通過畫簡單設(shè)計圖，教師引導學生設(shè)計出帽子的結(jié)構(gòu)。制作完成后，組織學生進行評價交流。本次設(shè)計與制作活動是以小組為單位完成的，在記錄單中主要是以小組評價為主?？紤]到學生的實際學情，教師對評價進行了簡化，具體內(nèi)容為：具有帽子特點；功能實現(xiàn)；材料選擇合理。評價量規(guī)也簡單明了，做到3點就是A，做到2點就是B，做到1點就是C，沒完成就是D，這樣的設(shè)計符合低年級學生的特點，很快就能評價出產(chǎn)品的等級。

評價不是目的，只是促進學生思維發(fā)展的手段。同時，評價單的設(shè)計根據(jù)學生年齡特點、產(chǎn)品特點，可以靈活選擇不同的評價主體，不同的評價標準和內(nèi)容。

重視高階思維導向下的作品評價

評價可以讓學生在后續(xù)的設(shè)計和制作中變得有章法，領(lǐng)悟到在以后類似學習中知道怎樣構(gòu)思，怎樣選擇材料，怎樣調(diào)整設(shè)計方案，學會依據(jù)適當?shù)臉藴蕦λ嘶蛘咦约旱淖髌氛归_評價與反思。高階思維導向下的展示與評價，需要關(guān)注作品的科學原理和作品的特色，同時要對照設(shè)定的評價量規(guī)進行檢驗。

本課中，筆者引導學生從是否具有帽子特點（有沒有帽子的結(jié)構(gòu)）、是否實現(xiàn)既定的功能（防雨或者遮擋陽光）、材料選擇是否合理（防雨帽是不是選擇了防水的材料）三方面進行小組評價。第一方面，是否具有帽子特點，關(guān)注的是科學原理，既然是做帽子，就要符合帽子的結(jié)構(gòu)特征，如具備帽蓋和帽檐等；第二方面，是否實現(xiàn)既定的防雨或遮擋陽光的功能。評價是否實現(xiàn)既定的防雨或遮擋陽光的功能，則通過創(chuàng)設(shè)情境，利用照明燈照射頭頂上的帽子觀察透光情況，利用灑水壺噴灑頭頂上的帽子觀察頭發(fā)打濕的情況來進行檢驗。

學生在評價中學會反思，在反思中促進新的思維形成。這比作品本身的好壞更值得去關(guān)注。在有限的課堂時間內(nèi)，學生的作品可能不會很好，可能功能性也不完善，但是從另一個角度來看，這樣反而給學生的反思改進留下了很大空間。我們既要引導學生反思設(shè)計中所運用的知識原理是否合理，更要反思解決問題的辦法是否合理，以及引導從眾多問題中尋找關(guān)鍵問題，思考進一步的解決方案，讓作品更完美。

經(jīng)過檢驗后有部分小組沒能滿足防雨或者遮擋陽光的要求，筆者繼續(xù)引導學生反思：你們覺得為什么沒有通過檢測？問題出在哪里？讓學生找到問題所在，如：可能是連接地方出問題導致“漏雨”，也可能是材料使用不合理導致失敗的，還可能是帽檐太小導致遮陽效果不佳等。找出了問題所在，也就是為完善和改進帽子奠定了基礎(chǔ)。

技術(shù)與工程課是以一定的科學概念為起點，通過技術(shù)設(shè)計制作發(fā)展學生運用科學概念的課型。高階思維的發(fā)展是以低階思維為基礎(chǔ)的，離開了低階思維談高階思維的培養(yǎng)就如同空中樓閣。因此，在技術(shù)與工程課中培養(yǎng)高階思維的同時不能脫離了低階思維開展活動。