高階思維教學不可忽視

首新

從20世紀初到21世紀，科學教育目標發生了重大轉變，從日常基本技能（如讀寫、知識等）傳授轉向科學能力的培養，探究式、啟發式、合作式的學習過程逐漸受到重視。學習不再是單一的接受過程，而是生生、師生間的思維互動，高階思維已然在科學學習過程中發揮著重要作用。科學高階思維是義務教育科學課程中“科學思維”目標的進一步具體化。

從科學學習的角度而言，科學高階思維的形成與科學探究密不可分。這是由于當前主流科學教學都是基于探究的，不管是問題式的、項目式的，還是基于設計的科學活動，科學探究總是用一條無形的主線指導學習過程。科學探究取向的高階思維教學，包括提出研究問題、制訂實驗計劃、控制變量、推論、樹立和辯護論點、識別隱藏的假設、確定可靠的信息來源等過程。科學探究過程中對推理、批判性思維、論證等高層次認知過程的重視，使其培養的科學探究能力與科學高階思維能力有較大的重疊。科學高階思維的形成與科學探究教學密不可分，注重科學高階思維的科學探究活動具有不同程度的開放性，鼓勵學生多角度思考問題、對各種可能性進行合理評價，創造性思維得到重視。

因此，科學探究是培養科學高階思維的主要形式。科學高階思維是指在探究科學問題和科學學習過程中，順利地運用批判性思維和創造性思維為核心的高層次認知進行科學思維的認知或智力活動。

結合科學高階思維與科學知識、科學探究的關系，科學學科高階思維的結構應包括三個維度。第一維度是科學課程內容結構，包括13個學科核心概念、4個跨學科概念；第二維度是科學思維表現，包括問題提出、方案設計、證據搜集、信息解釋、物體應用、產品改進、反思評價等7個要素；第三維度是高階思維核心結構，包括創造性思維和批判性思維。科學學科高階思維結構是一個系統的有機整體，三個維度之間既相對獨立又相互聯系。第一維度和第三維度構成的平面解釋了科學課程內容與高階思維的關系；第二維度和第三維度構成的平面解釋了思維表現各要素（主要是科學探究過程）中如何融入高階思維；第一維度和第二維度構成的平面解釋了科學課程內容與思維表現的整合，在科學課程中主要表現為科學探究過程。

基于上述科學高階思維結構，要有效培養科學高階思維，應讓學生在科學探究過程中充分經歷創造性思維和批判性思維的認知活動。由此可構建“創設情境、提出問題；設計方案，選擇方案；合作探究，達成一致；交流評價，總結反思；靈活遷移，聚焦運用”的環節，開展為高階思維而教的合作探究教學。從橫向來看，每個教學環節都期望學生經歷創造性思維和批判性思維過程，如“創設情境，提出問題”環節，期望學生根據情境提出多種研究問題，然后聚焦最合適的研究問題；“設計方案，選擇方案”環節，期望學生能設計多種問題解決方案，然后考慮多個因素，綜合不同的觀點，選擇最佳實施方案。從縱向來看，從教學伊始到結束，發生了從創造性思維到批判性思維的變化，到了后期如“交流評價，總結反思”階段，批判性思維為主的認知過程占據主導，縱向的教學環節也遵循創造性思維到批判性思維的變化。

高階思維的培養是一個系統工程，除了建立有針對性的教學模式實施教學，還要注意課堂氛圍，若教師一味地照搬教學程序，沒有理解合作探究過程中的師生行為，不注重逐漸開放學生的思維，科學課堂就顯得過于操作化，學生沒有學習的主體感。因此，科學教師要不斷提高自我專業素質，理解合作探究、高階思維學習的教學理念，結合自身教學經驗進行高階思維教學。這才是推行高階思維教學模式最基本的保證。