摘 要：教育工作者應(yīng)以新時(shí)代人才培養(yǎng)為方向，于教育實(shí)踐中著重關(guān)注學(xué)生高階思維的養(yǎng)成，通過(guò)為學(xué)生提供鍛煉機(jī)會(huì)，推動(dòng)學(xué)生問(wèn)題解決能力、創(chuàng)造力和批判思維等發(fā)展.據(jù)此，文章在闡述高階思維內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，以人教版高中化學(xué)教學(xué)實(shí)踐為例，闡述學(xué)生高階思維培養(yǎng)路徑.

關(guān)鍵詞：高階思維；人教版；高中化學(xué)

中圖分類號(hào)：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-0333（2023）18-0104-03

收稿日期：2023-03-25

作者簡(jiǎn)介：高穎端（1983.12-），女，江蘇省海門(mén)人，本科，中學(xué)一級(jí)教師，從事中學(xué)化學(xué)教學(xué)研究.

基金項(xiàng)目：江蘇省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃立項(xiàng)課題“指向高中學(xué)生高階思維養(yǎng)成的高中化學(xué)“問(wèn)題化教學(xué)研究”（課題立項(xiàng)號(hào)：D/2021/02/246）

1 高階思維能力簡(jiǎn)述

通常情況下，高階思維形成于相關(guān)主體認(rèn)知層次相對(duì)較高的心智活動(dòng)，作為高階能力的核心內(nèi)容，高階思維不僅包括決策力、創(chuàng)新力、問(wèn)題解決能力，同時(shí)還包含批判性、綜合性思維等，在教學(xué)實(shí)踐中落實(shí)高階思維培養(yǎng)工作，契合新發(fā)展階段社會(huì)對(duì)人才的最新要求^[1].以布盧姆教學(xué)目標(biāo)分類理論為參照，其將教學(xué)目標(biāo)分為六項(xiàng)內(nèi)容，即：記憶、理解、應(yīng)用、分析、評(píng)價(jià)、創(chuàng)造，前三項(xiàng)目標(biāo)側(cè)重于學(xué)生形成低階思維，后三項(xiàng)目標(biāo)則為教學(xué)活動(dòng)的延伸，更關(guān)注學(xué)生高階思維的發(fā)展.學(xué)生經(jīng)過(guò)特定時(shí)間的學(xué)習(xí)后，認(rèn)知水平層次會(huì)有所提升，此時(shí)即會(huì)形成高階思維.

2 高中化學(xué)教學(xué)中高階思維培養(yǎng)路徑

2.1 以學(xué)科素養(yǎng)為導(dǎo)向，重塑教學(xué)

從化學(xué)學(xué)科本質(zhì)特征來(lái)看，為宏觀辨識(shí)和微觀探析，其屬于靜態(tài)空間，是貫穿學(xué)科學(xué)習(xí)的空間序列，化學(xué)符號(hào)則為外顯表征.與之相對(duì)的即為分析化學(xué)問(wèn)題的時(shí)間軸，即：變化觀念和平衡思想，屬于動(dòng)態(tài)推演活動(dòng)^[2].物質(zhì)間變化為化學(xué)學(xué)科重要知識(shí)，而學(xué)習(xí)主體在對(duì)物質(zhì)間變化程度進(jìn)行分析時(shí)，則需以平衡思想為引領(lǐng)，對(duì)限度問(wèn)題進(jìn)行研究.同時(shí)，化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)還要求學(xué)生具備優(yōu)秀的模型認(rèn)知和證據(jù)推理能力，教師在培養(yǎng)該項(xiàng)能力時(shí)，要為學(xué)生提供質(zhì)疑、批判機(jī)會(huì)，使學(xué)生在抽絲剝繭的過(guò)程中就某一主題作出理論假設(shè).但應(yīng)當(dāng)注意：學(xué)習(xí)過(guò)程的參與在一定程度上比得出模型更重要，在去皮留質(zhì)的過(guò)程中，學(xué)生可總結(jié)出理論適用條件，感受到理論得出的艱辛.另外，教師需關(guān)注學(xué)生科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)形成，重視其實(shí)踐應(yīng)用能力發(fā)展，并于具體化學(xué)科學(xué)學(xué)習(xí)和實(shí)踐活動(dòng)中推動(dòng)學(xué)生形成良好的科學(xué)態(tài)度和社會(huì)責(zé)任感.

化學(xué)教師應(yīng)明確：證據(jù)推理教學(xué)又可被細(xì)化為宏觀、微觀、定量和邏輯證據(jù)四個(gè)部分，且每部分證據(jù)類型又可劃分為證實(shí)、證偽兩大方面.同時(shí)，化學(xué)學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)也將證據(jù)推理劃分為四個(gè)水平，從不同角度培養(yǎng)學(xué)生高階思維.以人教版高二化學(xué)選擇性必修一第三章《水溶液中的離子反應(yīng)與平衡》教學(xué)為例，該章教學(xué)涉及到電離常數(shù)、水的離子積常數(shù)、溶度積常數(shù)等，為增進(jìn)學(xué)生對(duì)上述平衡常數(shù)內(nèi)涵的理解，教師可選擇其中某一常數(shù)組織探究活動(dòng)，指導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建理論模型，并運(yùn)用類推方式理解其他的平衡常數(shù).在此階段，學(xué)生高階思維即可得到發(fā)展，會(huì)從分析推力水平向評(píng)價(jià)推理水平過(guò)渡.此外，學(xué)生在證據(jù)推理思維引導(dǎo)下所構(gòu)建的思維模型還具有遷移性特點(diǎn)，有助于學(xué)生在新的情境中學(xué)習(xí)新的規(guī)則和理論.

2.2 以質(zhì)疑批判為線索，優(yōu)化教學(xué)

批判是創(chuàng)造的基礎(chǔ)，是實(shí)現(xiàn)高效學(xué)習(xí)的前提條件，學(xué)生在批判性的學(xué)習(xí)氛圍中可更好地掌握相關(guān)理論的適應(yīng)性和抽象概括性，所建立的學(xué)科認(rèn)知結(jié)構(gòu)才能更加靈活和優(yōu)質(zhì).教師在學(xué)科核心素養(yǎng)視域下組織化學(xué)學(xué)科教學(xué)的關(guān)鍵就在于通過(guò)復(fù)雜情境培養(yǎng)學(xué)生高階思維，因而需以批判和質(zhì)疑為線索，將其貫穿于課堂教學(xué)全過(guò)程，以此驅(qū)動(dòng)學(xué)生高階思維發(fā)展，提升學(xué)生創(chuàng)造能力水平^[3].在具體學(xué)科教學(xué)實(shí)踐中，教師不僅要有意識(shí)地保護(hù)學(xué)生質(zhì)疑精神、鼓勵(lì)學(xué)生勇于對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行批判，還要主動(dòng)結(jié)合教材內(nèi)容，為學(xué)生設(shè)計(jì)具有驅(qū)動(dòng)性特點(diǎn)的化學(xué)問(wèn)題或問(wèn)題鏈，以有效的問(wèn)題為媒介，創(chuàng)設(shè)批判氛圍，使質(zhì)疑和批判潛移默化地形成教學(xué)常態(tài)，長(zhǎng)此以往，學(xué)生即會(huì)自動(dòng)生成高階思維，取得良好的學(xué)科發(fā)展.

本環(huán)節(jié)選擇人教版高二化學(xué)選擇性必修二第二章《分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》中“共價(jià)鍵”理論，以質(zhì)疑批判為線索，對(duì)教學(xué)加以設(shè)計(jì).對(duì)于教師而言，在進(jìn)行本部分教學(xué)時(shí)，可將教學(xué)活動(dòng)分為六個(gè)小部分，即：自學(xué)、互學(xué)、尋疑、整合、釋疑和共識(shí)，前三個(gè)環(huán)節(jié)屬于質(zhì)疑部分，為學(xué)生學(xué)習(xí)共價(jià)鍵相關(guān)知識(shí)的預(yù)備階段，后三個(gè)部分則為批判部分，是該部分知識(shí)教學(xué)的主體，由學(xué)生共同討論、總結(jié)本課相關(guān)理論模型和高級(jí)規(guī)則.在本課前期，教師即可通過(guò)學(xué)習(xí)平臺(tái)向?qū)W生發(fā)布任務(wù)：相關(guān)資料顯示，19世紀(jì)中葉即有學(xué)者對(duì)分子中原子間相互作用情況進(jìn)行了研究，并將其界定為化學(xué)鍵，隨著時(shí)代的變遷，現(xiàn)代化學(xué)鍵理論愈發(fā)完善，而共價(jià)鍵則為該項(xiàng)理論體系的核心部分，請(qǐng)你結(jié)合以往所學(xué)知識(shí)，查閱相關(guān)資料，對(duì)共價(jià)鍵相關(guān)知識(shí)進(jìn)行預(yù)習(xí).學(xué)生在自學(xué)、與他人互動(dòng)交流的過(guò)程中，會(huì)初步形成對(duì)共價(jià)鍵的理解，同時(shí)，在查閱資料的過(guò)程中，也會(huì)提出疑問(wèn)，即：共價(jià)鍵有哪些類型？不同類型共價(jià)鍵如何區(qū)分？將問(wèn)題代入課堂學(xué)習(xí)活動(dòng)中，將會(huì)取得事半功倍的學(xué)習(xí)效果.在正式教學(xué)階段，教師可設(shè)計(jì)問(wèn)題鏈：共價(jià)鍵具有何種性質(zhì)？共價(jià)鍵可以分為幾種基本類型？請(qǐng)嘗試闡述由π鍵、σ鍵或二者同時(shí)構(gòu)成的共價(jià)鍵類型.學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)，很快即可得出共價(jià)鍵具有飽和性、可分為π鍵和σ鍵兩種基本類型的結(jié)論.而教師第三個(gè)問(wèn)題，則可將學(xué)生的思維引向高階，即其開(kāi)始會(huì)思考π鍵和σ鍵在不同分子中的形成原理.此時(shí)教師即可進(jìn)入探究教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生觀察乙烷、乙烯和乙炔三種分子結(jié)構(gòu)，以小組形式進(jìn)行討論，記錄不同分子內(nèi)π鍵和σ鍵的數(shù)量，交流不同分子中π鍵產(chǎn)生原理.同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生繪制乙炔分子中的π鍵，增進(jìn)學(xué)生對(duì)這一部分知識(shí)理解.待完成上述探究活動(dòng)后，即可組織學(xué)生深入討論：經(jīng)過(guò)之前的學(xué)習(xí)已經(jīng)了解到Na與Cl在得失電子后，皆會(huì)形成電子對(duì)，此時(shí)電子可被Na原子和Cl原子共用形成共價(jià)鍵，你認(rèn)為這一觀點(diǎn)是否正確？學(xué)生經(jīng)過(guò)本節(jié)知識(shí)學(xué)習(xí)，自然會(huì)對(duì)這一結(jié)論持質(zhì)疑態(tài)度，教師適當(dāng)指導(dǎo)學(xué)生從元素電負(fù)性差別理解這一問(wèn)題，即可使學(xué)生得出結(jié)論：在元素電負(fù)性相差很大情況下，其通過(guò)化學(xué)反應(yīng)形成的電子對(duì)不會(huì)被共用.

通過(guò)上述教學(xué)流程，在教師的講解和指導(dǎo)下，學(xué)生會(huì)自然而然地生成共價(jià)鍵相關(guān)知識(shí)框架，且有助于學(xué)生對(duì)已學(xué)知識(shí)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化整合，提升學(xué)生問(wèn)題解決能力水平.

2.3 以復(fù)雜情境為載體，生本教學(xué)

新的教育形勢(shì)下，教師構(gòu)建有效的教學(xué)情境、以復(fù)雜情境為載體展開(kāi)教學(xué)活動(dòng)，可確保學(xué)科核心素養(yǎng)要求的落實(shí).同時(shí)，在情境教學(xué)中教師可鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自我解釋，提升學(xué)習(xí)質(zhì)量.自我解釋就是指學(xué)生在學(xué)習(xí)學(xué)科知識(shí)、解決化學(xué)問(wèn)題期間，運(yùn)用自己的語(yǔ)言描述和證明文本信息的行為.1946年，美國(guó)著名學(xué)者埃德加·戴爾在對(duì)學(xué)習(xí)活動(dòng)深入研究的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了學(xué)習(xí)金字塔理論，他認(rèn)為：學(xué)習(xí)活動(dòng)可分為被動(dòng)和主動(dòng)學(xué)習(xí)兩種，在被動(dòng)學(xué)習(xí)模式下，學(xué)習(xí)者聽(tīng)到、看到、講到或演示的學(xué)習(xí)內(nèi)容留存率平均不足50%；而在主動(dòng)學(xué)習(xí)模式下，學(xué)習(xí)者通過(guò)討論和實(shí)踐所學(xué)知識(shí)留存率則較為理想，在50%以上，而學(xué)習(xí)者為他人講解的知識(shí)留存率則可達(dá)到90%^[4].因此，化學(xué)教師在教學(xué)實(shí)踐中可構(gòu)建復(fù)雜情境，為學(xué)生提供自我解釋的機(jī)會(huì)，掌握學(xué)生文本學(xué)習(xí)情況，推動(dòng)學(xué)生心理和認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)擴(kuò)充.同時(shí)，教師也要明確：學(xué)生面向復(fù)雜情境所作的自我解釋，可直接形成問(wèn)題解決模型解決復(fù)雜問(wèn)題，其屬于高階思維培養(yǎng)最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，即：評(píng)價(jià)和創(chuàng)造.

以人教版高二化學(xué)選擇性必修一第二章《化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡》中第一節(jié)《化學(xué)反應(yīng)速率》為例，教師應(yīng)明確：一直以來(lái)，在高考考題中化學(xué)反應(yīng)速率知識(shí)都會(huì)出現(xiàn)，主要考查學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率概念內(nèi)涵的理解、考查學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率外界條件影響的掌握情況等.如2021年河北高考題：

室溫下，某溶液初始時(shí)僅溶有M和N且濃度相等，同時(shí)發(fā)生以下兩個(gè)反應(yīng)：①M(fèi)+N=X+Y；②M+N=X+Z，反應(yīng)①速率可表示為v₁=k₁c²（M），反應(yīng)②速率可表示為v₂=k₂c²（M）（k₁、k₂為速率常數(shù)）.反應(yīng)體系中組分M、Z的濃度隨時(shí)間變化情況如圖1所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是：

A.0～30 min時(shí)間段內(nèi)，Y的平均反應(yīng)速率為6.67×10^-8mol·L^-1·min^-1

B.反應(yīng)開(kāi)始后，體系中Y和Z的濃度之比保持不變

C.如果反應(yīng)能進(jìn)行到底，反應(yīng)結(jié)束時(shí)62.5％的M轉(zhuǎn)化為Z

D.反應(yīng)①的活化能比反應(yīng)②的活化能大

該題即為典型的復(fù)雜情境，考查學(xué)生的高階思維.

教師在為學(xué)生講解該題時(shí)，可先讓學(xué)生根據(jù)題目文本信息確定相關(guān)知識(shí)要點(diǎn)，并對(duì)選項(xiàng)逐一進(jìn)行解釋，然后鼓勵(lì)學(xué)生自我解釋每個(gè)選項(xiàng)所涉及的理論知識(shí)模型，在此基礎(chǔ)上指導(dǎo)學(xué)生形成相應(yīng)的解題思路，面向其他學(xué)生講述自身所做選擇的理由，最后得出正確答案，即答案為A.

學(xué)者杜威曾說(shuō)：思維過(guò)程實(shí)際上可以被看待為一系列事件序列鏈，在思維過(guò)程中，往往是先反思而后才是批判和探究，在此基礎(chǔ)上，方能獲得驗(yàn)證結(jié)論.新發(fā)展階段，新課標(biāo)、新理念與教育領(lǐng)域教學(xué)活動(dòng)深度滲透，高中化學(xué)教師若想提升教學(xué)質(zhì)量，推動(dòng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展，就要培養(yǎng)學(xué)生高階思維，鼓勵(lì)學(xué)生勇于思考、質(zhì)疑和批判，學(xué)會(huì)主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)體系，提升問(wèn)題解決能力.

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[責(zé)任編輯：季春陽(yáng)]