化學課堂教學中“讓高階思維發生”的基本策略研究

馮新平

摘要：促進學生的思維發生是實現高階思維能力發展的核心，促進思維發生的關鍵是要深入知識的內在邏輯，通過挖掘知識本質、創設教學情境、設置問題驅動、構建思維模型、運用教學評價等手段促進學生在課堂教學活動中思維積極主動發生。

關鍵詞：化學教學;學生思維;主動發生;基本策略。

文章編號：1008-0546（2022）04x-0051-04

中圖分類號：G632.41

文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2022.04x.015

所謂讓思維積極主動發生就是防止教學過程中出現“淺層思考”或者“假性思考”的現象。布魯姆將認知水平劃分為記憶、理解、應用、分析、評價、創造等六個層次，在教學中不僅要引導學生經歷記憶、理解、應用等低階思維活動，更要引導學生主動體驗分析、評價、創造等高階思維過程，促使學生思維的顯性化和結構化，讓學生的高階思維過程內化為思維習慣，提升和發展學生的高階思維能力。

一、課堂教學現狀

隨著新一輪課程改革的不斷推進，核心素養逐漸走入課堂教學中，然而在課堂教學中過于注重教學形式、學生思維不夠深入而導致淺表化、碎片化、形式化的“淺層思考”或者“假性思考”的現象普遍存在。學生在學習過程中對知識的理解不夠深透、情感的體驗不夠深切，更缺乏對知識的學科價值和意義系統的深度思考。

1.缺乏對知識本質特征的深度挖掘。教學過程中教師只關注具體的、事實性的知識，教學過程中只強調具體內容，不能挖掘知識內容背后蘊含的學科觀念、邏輯關系和意義價值。學生的學習從“知識到知識”，只關注外在形式、忽視學科本質和學科價值的學習，學生沒有真正理解知識和體驗情感，知識沒有走入學生的心靈深處，學生難以獲得對知識深層意義和自我生命意義的認識。

2.設置的問題沒有多少思考價值。教師雖然有強烈的問題意識，通過創設問題引領教學成為了常態，但問題質量不高，缺乏牽一發而動全身的核心問題、高階思維問題，淺表性的問題充斥著課堂，“滿堂問、滿堂答”的現象時有發生，引領學生思維走向深入是問題的關鍵，所以淺表性的問題無法觸及學生的心靈深處。

3.學生缺乏深度參與知識構建的機會。課堂教學追求實效性，學生通過教師的“告知”獲取知識，很少自主參與構建知識的形成過程，即便是化學實驗，學生也是在老師的“關懷”下按部就班地完成實驗過程，學生雖有參與行為，但沒有主動體驗推理、分析、評價等高階思維活動，難以引起學生深切地體驗、深入地思考、深透地理解，即學生的心理活動沒有參與對知識系統的構建過程。

二、課堂教學中讓思維發生的基本策略

讓思維在課堂教學中深刻發生就是通過精心設計教學活動，讓學生的思維外顯化和活動化，學生通過學習過程，能從單向思維到多向思維、從靜態思維到動態思維、從結果思維到過程思維，最終能從淺層思維走向高階思維，提高學生的思維水平，進而學生的懷疑精神、批判性思維和創新能力也得以不斷提高和發展，實現課堂教學從傳授知識、培養能力轉變為“改變思維、啟迪智慧、點化生命”的素養課堂，最終實現學生核心素養的全面發展。1.挖掘知識本質讓高階思維發生。教材呈現的

是具體的、靜態的知識，而知識的本質是動態的、是由符號表征、邏輯形式和意義系統三個要素構成的，所以素養課堂強調不只是掌握靜態的具體知識，而是基于知識的特征，超越表層的符號表征、理解邏輯形式，最終達到知識的意義系統，所以課堂教學要準確把握知識構成的三個要素，尋找知識與形成能力、養成品格、發展觀念之間的關系，挖掘知識的本質特征，帶領學生走入知識的內在結構，從知識的價值和生命生長的視角體悟知識的意義系統，最終讓學生感悟和體驗知識的文化屬性和社會屬性，學生在這樣的教學活動中思維感悟不僅主動，而且深刻。

案例1.人教版高中化學必修第一冊“電解質”教學中，老師不僅要引導學生認識電解質及其電離的概念、用符號表征電解質、電離的過程等表層知識，還要引導學生能從物質類別以及微觀結構的視角分析、解釋、預測電解質的性質，逐步使學生建立從“微觀組成的視角”認識電解質的思維方法，挖掘出電解質與電離的認識功能，這樣就可以超越電解質及電離知識的表層，不僅有利于學生高階思維的發展，還有利于學生深刻理解知識的邏輯形式，形成穩定的思維模式和認識思路，最后再引導學生形成認識電解質和電離的核心視角，進入知識的意義系統。從電離發生的條件、電離學說的發展歷史、電解質和電離在生產生活中的應用等視角引導學生感受化學知識產生的特定背景、價值功能、科學家的探索精神等，感悟和體驗知識的文化屬性和社會屬性。

2.創設教學情境讓高階思維發生。教學情境蘊含著豐富的學科問題，學生在解決學科問題的過程中通過親身經歷收集相關資料、識別有效證據、科學推理論證、處理轉化數據、評價探究方案等活動過程，就是體驗分析、評價、創造等高階思維的過程，不僅有利于引導學生構建知識，同時具有促進知識遷移、感悟學科本質等深層次的教學價值，所以真實的教學情境讓學生思維真實發生。

案例2.人教版化學必修2第二冊“乙醇與乙酸”教學情境：通過展示“紅燒魚”情境素材圖片，介紹在燒魚過程中通常要加入食醋，引出食醋的主要化學成分——乙酸，接著通過資料卡片介紹燒魚時，醋可使魚骨中的鈣（CaCO3）、磷等礦物質溶解，增加人體對鈣、磷的吸收利用，引導學生思考從上述資料中體現了乙酸的哪些化學性質？如何證實你的猜想？通過挖掘提示信息“醋可使魚骨中的鈣（CaCO3）溶解”，學生自然會通過乙酸與CaCO3的反應將探究的視角指向乙酸的酸性，進而通過實驗探究來完成對乙酸酸性的理解和構建。

反思：創設的教學情境要引導學生產生具有思考價值的問題，驅動學生思維不斷活化和深化，進而主動參與探究過程，為學生提供更多的“發現化學問題和解決化學問題”的機會，激發學生求知的欲望，學生在親眼所見的客觀事實面前觀察、感受面臨的化學現象和化學問題，并能從本質上去理解和認識化學現象的實質，養成用化學的視角審視身邊真實情境中存在的化學問題的思維習慣，進而探索蘊含的化學知識和化學思想方法，幫助學生從科學的角度認識和理解人與自然的關系，所以對真實情境產生的化學問題的探究過程，就是學生思維真實發生的過程。

3.通過問題導向讓高階思維發生。設置有思考價值的問題是促進學生高階思維的關鍵。教學中結合教學內容以設計有導向性的問題，引發學生規范地經歷邏輯思維的基本過程和用于邏輯思維的基本形式，聚焦問題，講究方法，思維才有可能發生[1]，才能實現對高階思維能力的訓練，所以問題驅動是學生學習活動多樣化、思維過程化、顯性化的具體表現，學生的思維在問題驅動下能主動發生。

案例3.人教版化學必修第一冊“鈉的化合物”教學中，由發酵面粉或制作面條用到純堿或小蘇打，引發學生探究碳酸鈉與碳酸氫鈉性質的愿望，創設生活化的教學情境，進而設置如下問題：

問題1：在面粉發酵或面條制作時為何要用到碳酸鈉與碳酸氫鈉？（引發學生對化學性質的探究欲望）

問題2：蒸饅頭和煮面條與化學實驗中的哪個實驗操作（反應條件）相關？可能體現出物質的哪些化學性質？（通過設問，引導學生從“蒸和煮”的生活經驗產生探索新知的思維方向，學生結合“蒸和煮”的實質得出蒸饅頭和煮面條過程中體現出的操作可能與加熱有關，這樣的設問，架設了溝通新舊知識的橋梁，實現了新舊知識之間遷移，進而引發學生產生“用加熱的方式”探究碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質，倘若用直接告知的方式讓學生探索熱穩定性，學生只是被動接受，缺乏對探究熱穩定性的主動性和過程性的深度思考，不能引發學生形成思維的習慣，這樣獲得的知識也是淺表化、碎片化的而非結構化和功能化的知識，只有記憶價值而沒有學科價值和社會價值。

在學生探索完碳酸鈉與碳酸氫鈉的熱穩定性后，教師提供如下學習資料：饅頭面條咀嚼過程中會有甜味，最后口腔中會發酸，說明面粉遇到唾液會有酸性物質產生，再結合資料設置問題：

問題3：蒸饅頭或做面條過程中加入碳酸鈉與碳酸氫鈉是否也會與酸性有關？（由于學生尚未學習有機化合物，不具備糖類的知識，所以通過提供資料可以引發學生思考蒸饅頭和煮面條過程中體現出碳酸鈉與碳酸氫鈉性質可能與酸的反應有關，為學生指明思考的方向，進而引發學生探究碳酸鈉與碳酸氫鈉與酸的反應）。

反思：通過設置有導向性的驅動性問題，不僅引導學生通過主動思考完成了對碳酸鈉與碳酸氫鈉的熱穩定性、與酸反應等性質的探究，同時體會了研究物質性質所具有的思維方法，感悟化學知識來源于生活、服務于生活的價值觀念，有效提升學生的思維深度。有思考價值的問題要源自于教學情境，讓學生的思維自然發生;問題要邏輯清晰，可形成層次遞進的問題鏈，讓學生的思維清晰而且能使思維結構化;問題要指向學科思想和方法，幫助學生獲得對學科價值和學科本質的認識;問題要指向問題解決的方法和策略，提升學生解決復雜情境中實際問題的能力。所以有思考價值的問題是學習活動中呈現學生思維過程的具體表現，是促進思維真正發生的重要抓手。

4.構建思維模型讓高階思維發生。思維模型是運用模型去解釋現象、預測可能的性質或者做出判斷的思維方法，化學教材呈現的知識是前人探索的間接經驗，是現成的結果，但對學生來說并不是現成的，課堂教學就是引導學生對化學知識的再發現過程，學生通過對化學知識的探索和思考，最終實現用新知識來修正和充實原有的知識結構，擴大并形成新的認知結構。因此，化學課堂教學要讓學生經歷探究發現、構建知識體系、最終形成特有的化學問題的解決方法，進而形成穩定的解決化學問題的思維模型，逐步學會用化學的視角觀察現實世界，用化學思維分析現實世界，用化學符號描述現實世界，最終全面認識世界，所以構建思維模型有利于學生思維的持續發生、進而促進思維能力的發展。

案例4“.氧化還原反應”專題復習教學片段。

環節三：探索物質的氧化性強弱

活動：演示“淀粉碘化鉀溶液遇氯水顯色”的實驗過程，引導學生觀察現象并思考問題。

設問1：淀粉遇碘單質變藍色的過程是化學變化還是物理變化？（信息資料略）

設問2：加入過量的氯水后藍色為何會褪去？請結合已有知識預測一下可能是哪些物質之間發生的反應使藍色褪去？

設問3：如何驗證是氯水與碘單質發生了反應？

設問4：實驗中涉及到幾種物質的氧化性強弱順序如何？排序的依據是什么？

設問1通過微觀結構對實驗現象的分析過程，有助于引導學生形成用微觀視角對宏觀現象進行分析思考的思維視角;設問2引導學生對反應現象的本質進行思考討論，有助于引導學生形成根據已知的知識模型分析提出猜想、形成結論的思維視角。設問3強化學生的證據意識及猜想能力，引導他們通過設計實驗方案并進行探究，體會化學實驗與科學探究的方法、意義和價值功能。設問4引導學生結合已學知識對實驗結論進一步歸納，并以化學符號進行表征，以此引導學生感悟“根據資料進行分析、討論驗證方案并進行評價”的高階思維方法。

反思：化學學習中的認知模型是一種結構化的思維，是解決化學問題的認知思路，教學過程中老師要創造條件，不僅要從宏觀上對物質的性質和變化進行觀察描述，更重要的是從微觀結構上進行解釋，以深刻把握物質變化的本質規律[2]，逐步構建為自己的思維模型，同時要引導學生善于將所構建的思維模型在學習實踐中有意識地去運用，使思維模型內化于心、外化于行，達到知情意行的高度統一，引導學生形成主動建構自身知識網絡體系的能力。

5.運用教學評價讓高階思維發生。學生思維習慣的養成和高階思維能力的發展要滲透到教學的每一個環節，所以也要對學生在學習的每一個環節進行評價，這樣才有利于學生思維的發生，教師通過創設真實的問題情境，觀察學生在解決問題中的思維表現，教師不是自導自演、滿堂灌，而是通過學習過程中從不斷提問和點評，觀察學生對問題的回應，及時反饋矯正學生的思維方向，同時要發揮學生自評、同伴互評、教師評價的作用[3]，不光圍繞知識評價，還要圍繞化學學科思想與觀念、化學科學思維方式與思維水平進行評價，通過多元化的教學評價方式，豐富學生思維的體驗和感悟。

案例5.人教版選擇性必修1“電解池”（第1課時）教學片段。

用所給材料，結合已有知識完成電能轉化為化學能的轉化。

學生活動1：用所給材料完成電解實驗，并檢驗電極產物（過程和現象略）。

評價活動1：可以從不同角度分別進行評價。如：學生可以互評能否獨立完成電解池的組裝，能否對電極產物進行檢驗，是否需要老師或同學的指導或幫助;教師可以評價學生在組裝過程中是否自主完成或主動參與實驗過程，環節是否正確，對產物檢驗的操作和判斷是否準確。

學習活動2：小組合作完成電解池工作原理的分析，嘗試建構電解池模型。

學生之間交流完成電解池的工作原理的分析，初步完成電解池模型的建構，并進行解釋（具體過程和結果略）。

評價活動2：實驗組長可以評價對電解池工作原理的解釋邏輯是否清晰，表述是否準確;教師評價與同學之間共同評價對電解池工作原理的解釋邏輯是否清晰，表述是否準確，結論是否準確。

在教學過程中重視關注學生思維發展的過程。

學什么（是否會組裝電解池、檢驗電極產物、解釋變化實質）？怎么學（是否主動參與思考及實驗操作）？學到什么程度（是否需要在老師的指導下完成，熟練程度如何，對結論是否能表述清楚）？綜合評價學生的思考結果與思考過程（是否樂于思考？是否會思考？是否能主動思考？思考的水平層次如何？）不僅關注到學生的思維習慣，同時也關注思維過程，思維過程的顯性結果，有利于引發思維的不斷生長，這對發展學生的高階思維能力有很大的幫助。

啟示：教學評價直接決定著學生思維能否真實發生以及思維發展的方向和思維水平層次。要發展學生的高階思維能力，教學評價不能只是游離于教學活動之外、凌駕于教學之上、在教學過程結束后孤立出現的一個教學環節，是融合于課堂教學活動每一個環節的有機組成部分。教學設計要考慮用怎么樣的評價方式使學生的思維過程顯性化來體現學習過程和結果的顯性化，要將“評價任務”設計在教學活動中，做到評價內容全面化和評價時機全程化，通過評價過程促進學生從借鑒、傳承思維到質疑、分析、批判、創新思維，使教學評價成為學生思維發生和高階思維不斷生長的有效路經，這樣的教學評價才有實踐意義。

參考文獻

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[3]鄭愛芳，陳新華，張賢金.基于“教-學-評一致性”的高中化學課堂教學評價模型構建與應用[J].化學教學，2021（2）：26-32.