通過《設計起重機》教學促進學生高階思維發展

◇高喜軍（北京：北京市平谷區北楊橋中心小學）

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，分成了六個類別，依次是：記憶（回憶）、理解、應用、分析、評價、創造。其中，記憶（回憶）、理解、應用均屬于知識本身層面，可界定為基本認知能力；分析、評價、創造超越了知識本身，能為學生成功解決問題提供必要的知識和認知過程，可界定為高階認知能力。教育的兩個最重要的目的是促進學習的保持和學習的遷移，而高階認知能力的培養可以有效促進學生所學知識的有效遷移。在課堂教學中，引導學生開展以分析、評價和創造為主的高階認知活動，對于促進學生實現深度學習和形成科學素養具有十分重要的作用。本文結合《設計起重機》一課，淺析如何對學生進行分析、評價、創造思維的培養。

一、“理解、應用”為基礎，促進學生分析思維發展

“應用”更多的是單一維度，是特定場景的簡單應用，而分析是結構化知識的重要過程。能理解和應用后的知識可能還是零散的知識，不是體系化的知識，到了開始分析的階段，知識就轉向了體系化。所以，在理解、應用基礎上要重視對學生進行“分析”思維的培養，這可以有效促進學生高階思維能力發展。以《設計起重機》課堂教學一課為例（見表1）。

表1 《設計起重機》課堂教學設計

如果只停留在理解、應用階段，那么學生學習的知識是凌亂的，沒有宏觀統領，缺乏系統性。而高階思維中的“分析”是有確定方向的，面對新情境，知道用什么（分析）比知道怎么用（應用）更重要。所以為了讓學生所學知識達到有效前移，必須在理解應用的基礎上對學生進行“分析思維”訓練（見表2）。

表2 《設計起重機》一課分析思維訓練

二、以“檢查、評論”為導向，促進學生評價思維發展

教育目標分類學中的“評價”，原指基于準則或標準做出判斷。在技術與工程領域中，“評價”應指對自己的設計理念、觀點、制作過程、結果等做價值判斷的能力。例如，判斷自己小組的觀點是否有充分理論支持，或自己的制作過程是否達到最優化、設計的產品是否符合標準等。這是最高水平的認知學習結果，因為它要求超越原先的學習內容，綜合多方面的知識并要基于明確的標準才能做出評價。評價類別包括的認知過程，由檢查和評論兩部分構成：檢查重點判斷內部一致性，而評論基于外部準則進行判斷。以《設計起重機》一課為例。

在《設計起重機》一課中，“檢查”主要體現為在各個環節中，通過小組討論，激發學生“不斷進行自我反思和完善”的過程。“檢查”與課堂實踐活動相結合，可以推進課堂活動有序高效開展。“評論”涉及基于外部的準則和標準（需求）對設計活動進行優劣判斷，是評價思維的重要組成部分。在“評論”這一認知過程中，學生注意到設計方案具有多維度特征，并且基于這些特征做出判斷。例如，依據設計的起重機承載實際效果和相關成本、美觀、安全等維度來判斷設計方案的合理性等。具體分析見表3。

表3 《設計起重機》一課檢查、評論過程分析

三、以“轉化、制作”為依托，促進學生創造性思維發展

“創造”原指要求學生在心理上將某些要素或部件重組為不明顯存在的模型或結構，從而生成一個新產品。小學生進行創造的心理結構與科學家、成年人進行創造的心理結構基本相同，但表現不同，其顯著區別就在于小學生的創造一般不具有或具有較小的社會價值。小學生由知識轉化而提出的新穎的科學問題，將已有知識轉化到新情境中甚至對教學實驗的改進等，都可視為知識創造的具體表現。結合小學生的特點，首都師大初等教育學院教授葉寶生特別在“創造”前增加“轉化”二字，以強調知識間的轉化也屬于創造，將轉化創造大體可分為四類：1.將已有知識聯結形成新知識；2.將形象特征抽象化創造新知識；3.科學方法在新情境中的應用；4.技術設計中創造的新形象。《設計起重機》一課屬于技術與工程領域，創造性思維培養主要體現分析見表4。

表4 《設計起重機》一課創造性思維培養的主要內容

總之，高階思維提倡從淺層次知識的獲取與分析轉向深層次的理解與應用，使學生從強迫式的知識技能習得轉向有意愿的思維學習，使思維實現科學化、最優化，從而利于深度學習的發生及智慧教育環境的構建。在科學課上，以記憶、理解、應用為基礎，培養學生分析、評價、創造等高階思維能力，可以有效提升學生科學素養，真正實現立德樹人的教學目標。