重視培養學生高階思維能力

王靈華

相信很多教師都讀過《布魯姆教育目標分類學》一書，布盧姆的教育目標分類學將認知過程，按照從簡單到復雜、從促進知識保持到促進知識遷移的順序，分成六個類別：記憶、理解、應用、分析、評價、創造。前三個屬于知識本身層面，與知識保持的聯系更為緊密，一般界定為低階認知能力；后三個往往發生在把知識運用到更復雜的任務中，超越了知識本身，成為學生成功解決問題的必備能力，一般界定為高階認知。黎加厚教授主編的《新教育目標分類學概論》一書認為，在布盧姆教育目標分類學的六層分類結構中，記憶、理解、應用層次屬于認知活動的低級思維層次，而后面的分析、評價和創造則為高級思維層次。

換言之：記憶、理解、應用屬于認知活動的低階思維層次，分析、評價和創造則為高階思維層次。高階思維是發生在較高認知水平層次上的認知活動。

2022年頒布的《義務教育科學課程標準》將科學思維作為學科核心素養之一，明確了科學思維的重要地位和作用。科學思維是從科學的視角對客觀事物的本質屬性、內在規律及相互關系的認識方式，主要包括模型建構、推理論證、創新思維等。細讀課程標準對科學思維的內涵和要求便會理解，其中也闡述了培養學生高階思維能力的具體要求，只是沒有進行明確界定。我們將課標對科學思維的解讀與布魯姆的目標分類進行比對就會發現，兩者雖然表述方式不同，卻有著異曲同工之處。

課標中對模型建構的表述為：以經驗事實為基礎，對客觀事物進行抽象和概括，進而建構模型；運用模型分析、解釋現象和數據，描述系統的結構、關系及變化過程。此處離不開高階思維“分析”的參與。推理論證的表述為：基于證據與邏輯，運用分析與綜合、比較與分類、歸納與演繹等思維方法，建立證據與解釋之間的關系并提出合理見解。這是高階思維評價的表現形式。創新思維表述為：從不同角度分析、思考問題，提出新穎而有價值的觀點和解決問題的方法。這是高階思維的創造行為。

基于以上分析，在小學科學教學中培養學生思維能力就是要聚焦培養學生的分析、評價、創造這三種高階思維能力。只有落實了高階思維能力的培養，才能夠全面落實對學生科學思維能力的培養。

需要指出的是，培養學生的低階思維能力與高階思維能力同等重要。低階思維能力是高階思維能力的基礎；低階思維是促進知識的保持，高階思維是促進知識的遷移。沒有知識的保持，遷移從何而來？例如教學湘教版《地表在變化》一課，在研究地殼的變化時，以珠穆朗瑪峰曾經采集到魚龍化石，同時還發現了魚類、貝類、藻類等多種海洋生物化石，以及珠穆朗瑪峰每年都在長高等事實為證據，以類比為推理邏輯，抽象概括出“喜馬拉雅山脈曾經是海洋，經歷了漫長的地質變化才演化成如今的地貌”。在這一概念的建構過程中，學生經歷了對事實的分析、綜合、比較等思維過程，回憶已有的認知經驗：魚龍、貝類、藻類都是生活在海洋中的生物。學生應用這些已有的認知進行判斷：喜馬拉雅山脈發現了海洋生物的化石，那么喜馬拉雅山脈有可能曾經是海洋。再綜合其他事實：喜馬拉雅山脈現在每年還在不斷長高。于是，學生綜合推理得出“喜馬拉雅山脈曾經是海洋”的科學認識。我們反觀這個概念建構的過程，經歷了高階思維——評價的思維過程。

評價，即基于準則和標準做出判斷。要經歷檢查和評論兩個認識過程：檢查，即發現一個過程內部的矛盾和謬誤，確定一個過程是否具有內部的一致性，也就是內部邏輯是否合理；而評論是指發現一個過程與外部準則之間的矛盾，確定一個過程是否具有外部的一致性，也就是說，要應用合乎邏輯的推理方法做出正確判斷。

具體到《地表的變化》這一課，首先經歷檢查的認知過程：（1）珠穆朗瑪峰曾經采集到魚龍化石，同時還發現了魚類、貝類、藻類等多種海洋生物化石；（2）珠穆朗瑪峰每年都在長高……這些事實之間既不矛盾又相互補充。接下來進入評論的過程：海洋生物是生活在海洋中的，因此珠穆朗瑪峰遠古時代曾經是海洋；珠穆朗瑪峰每年都在長高，因此是從遠古時代的海洋一點點長成現在的世界最高峰，而且每年還在繼續長高。內部邏輯合理，外部邏輯順暢，這樣的分析過程使學生的高階思維能力得到培養和訓練。但是這個高階思維過程又是以原有認知的回憶、理解和應用為基礎，做出高階思維判斷的。

因此高階思維的發展是以低階思維為基礎，但是不能將高階思維與低階思維割裂開來，它們是有機統一的整體，對科學思維的發展都起著不可或缺的作用。