龔建文（浙江省杭州市余杭區(qū)倉(cāng)前中學(xué) 311121）

陶行知說(shuō)：“真教育是心心相印的活動(dòng)，唯獨(dú)從心里發(fā)出來(lái)，才能打動(dòng)心靈的深處。”這是一種非常形象的說(shuō)法，用這種說(shuō)法闡釋初中科學(xué)教學(xué)，具有很高的契合度。從這個(gè)角度來(lái)看，初中科學(xué)教學(xué)應(yīng)當(dāng)追求這種真教育，要讓學(xué)生在科學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)的過(guò)程中有打動(dòng)他們心靈深處的元素，這些元素越豐富，那么高階思維培養(yǎng)的契機(jī)也就越多。浙江地區(qū)實(shí)施初中科學(xué)教學(xué)多年以來(lái)，積累了非常豐富的經(jīng)驗(yàn)。本文以浙教版“物質(zhì)的密度”教學(xué)為例，談?wù)勅绾卧诔踔锌茖W(xué)教學(xué)中實(shí)現(xiàn)高階思維的理解與培養(yǎng)。

一、初中科學(xué)教學(xué)中高階思維的理論理解

從認(rèn)知的角度來(lái)看，高階思維更多地是指發(fā)生在較高認(rèn)知水平層次上的心智活動(dòng)或認(rèn)知能力；而從教學(xué)目標(biāo)分類(lèi)的角度來(lái)看，高階思維則表現(xiàn)為分析、評(píng)價(jià)和創(chuàng)造等活動(dòng)?？紤]到布盧姆的認(rèn)知目標(biāo)分類(lèi)思想在我國(guó)教育史有重要的地位，因此利用這一理論也可以為教師在教學(xué)實(shí)踐中尋找到能夠促進(jìn)學(xué)生高階思維能力發(fā)展的具有較強(qiáng)可操作性的圖式。在具體的實(shí)施過(guò)程中，為了實(shí)現(xiàn)學(xué)生高階思維的發(fā)展，教師可以在教學(xué)的多個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行努力，如在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)要細(xì)化教學(xué)目標(biāo)，在教學(xué)實(shí)施的過(guò)程中設(shè)計(jì)有效的任務(wù)，這樣就可以驅(qū)動(dòng)學(xué)生在真實(shí)情景中實(shí)現(xiàn)問(wèn)題的高水平解決。

進(jìn)一步理解高階思維，還應(yīng)當(dāng)有這樣兩點(diǎn)基本認(rèn)識(shí)：

其一，思維是高于知識(shí)的，高階思維是高于低階思維的；同時(shí)，思維是植根于知識(shí)的，高階思維是植根于低階思維的。

明確這一點(diǎn)，很大程度上是為了厘清傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)中的一些誤區(qū)，如課程改革中曾經(jīng)風(fēng)靡一時(shí)的重視思維而輕視知識(shí)的觀念，如今來(lái)看，這是一種錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)，脫離知識(shí)教學(xué)而空談思維培養(yǎng)，理論上是無(wú)法成立的，邏輯上也是不通的。因此，科學(xué)思維一定要以科學(xué)知識(shí)的建構(gòu)為載體，要通過(guò)給學(xué)生設(shè)計(jì)出良好的知識(shí)發(fā)生過(guò)程，才能夠在此基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)生的思維。同樣，只有學(xué)生的低階思維能夠充分運(yùn)用在知識(shí)建構(gòu)中，高階思維才會(huì)有發(fā)展基礎(chǔ)。畢竟，高階思維不可能憑空發(fā)生，當(dāng)學(xué)生運(yùn)用形象思維加工科學(xué)學(xué)習(xí)對(duì)象的時(shí)候，其后的抽象思維才有可能發(fā)生；當(dāng)學(xué)生孤立地分析多個(gè)對(duì)象并發(fā)現(xiàn)其中可能存在聯(lián)系時(shí)，系統(tǒng)思維才有可能發(fā)生……因此，低階思維作為高階思維培養(yǎng)的基礎(chǔ)，這一認(rèn)識(shí)必須確立。

其二，高階思維決定著學(xué)生的思維高度，決定著科學(xué)知識(shí)建構(gòu)與應(yīng)用的基本形態(tài)。

如果把高階思維的培養(yǎng)比作塑造一個(gè)人的靈魂，那它一定需要一個(gè)良好的軀體，否則這個(gè)靈魂就無(wú)處安放。這個(gè)軀體實(shí)際上就是良好的課堂樣態(tài)，一個(gè)好的科學(xué)課堂，應(yīng)當(dāng)是學(xué)生有強(qiáng)烈的探究欲望，應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生經(jīng)歷一個(gè)良好的探究過(guò)程。有了這樣的課堂樣態(tài)，學(xué)生的思維才能自然發(fā)生，高階思維也才有可能在低階思維的基礎(chǔ)上慢慢生長(zhǎng)出來(lái)。

二、初中科學(xué)教學(xué)中高階思維的培養(yǎng)例析

在上述認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步具體到日常的科學(xué)教學(xué)過(guò)程中，教師要想切實(shí)有效地培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力，那就要在教學(xué)中既創(chuàng)設(shè)一個(gè)良好的宏觀學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生能夠經(jīng)歷良好的知識(shí)發(fā)生過(guò)程，并且激活學(xué)生的思維；同時(shí)也要從細(xì)節(jié)處考慮，即將新信息與原信息建構(gòu)新聯(lián)系，客觀分析，大膽質(zhì)疑，以打破常規(guī)并發(fā)展學(xué)生解決問(wèn)題的深度思考能力。

在浙教版“物質(zhì)的密度”這一知識(shí)的教學(xué)中，我們發(fā)現(xiàn)有多個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)可以發(fā)展學(xué)生的高階思維。考慮到高階思維與低階思維之間的密切聯(lián)系，在下面的闡述中，筆者也會(huì)涉及低階思維的闡述。

在引入環(huán)節(jié)，教材設(shè)計(jì)讓學(xué)生觀察三塊體積相同的銅、鐵、鋁，然后讓學(xué)生去鑒別。當(dāng)學(xué)生借助于生活經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)顏色或有無(wú)磁性去判斷的時(shí)候，這就是低階思維。此時(shí)教師可以在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上增設(shè)難度，那學(xué)生的思維就可以從低階走向高階，如將三個(gè)金屬塊刷上同樣的顏色，那又如何辨別呢？有學(xué)生說(shuō)還可以用磁鐵，那很顯然會(huì)遇到的問(wèn)題是磁鐵無(wú)法區(qū)分銅和鋁。而當(dāng)學(xué)生提出可以用掂量的方法去判斷時(shí)，教師提出的問(wèn)題則可以是：如果銅和鋁的大小（實(shí)際上就是體積）不同，那又如何判斷呢？……總之，教師一個(gè)個(gè)問(wèn)題的提出，實(shí)際上就是一步步提高問(wèn)題的難度，然后就是“逼”著學(xué)生一步步提高自己的思維水平，這樣就可以打開(kāi)高階思維培養(yǎng)的大門(mén)。

在活動(dòng)環(huán)節(jié)，主要的過(guò)程就是讓學(xué)生通過(guò)天平比較質(zhì)量的方法，通過(guò)活動(dòng)認(rèn)識(shí)到不同物質(zhì)的質(zhì)量與體積之間存在著某種聯(lián)系。如果說(shuō)教材提供的現(xiàn)成思路讓學(xué)生去操作培養(yǎng)的是學(xué)生的低階思維的話，那么考慮到高階思維的培養(yǎng)，這里可以讓學(xué)生去自主設(shè)計(jì)比較過(guò)程，也就是說(shuō)“相同質(zhì)量比體積”與“相同體積比質(zhì)量”這兩個(gè)思路可以讓學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)。實(shí)踐表明，學(xué)生是有可能自主獲得這一發(fā)現(xiàn)的。教師可以讓學(xué)生先去“試錯(cuò)”——通過(guò)隨機(jī)比較，可以發(fā)現(xiàn)這樣一些情形：體積大的鐵塊比體積小的鐵塊的質(zhì)量大；體積小的鐵塊比體積大的鐵塊的質(zhì)量大。而這分明是一對(duì)矛盾，為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的情形呢？這時(shí)學(xué)生會(huì)自然而然地產(chǎn)生疑問(wèn)。有了這個(gè)問(wèn)題的驅(qū)動(dòng)，學(xué)生的思維也就會(huì)從低階走向高階，其最直接的表現(xiàn)就是學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量與體積之間存在著一定的聯(lián)系，有學(xué)生會(huì)有“同一物質(zhì)，質(zhì)量越大，體積越大。不同的物質(zhì)，在體積或者質(zhì)量相同的情況下，質(zhì)量與體積常常不同”這一結(jié)論的得出，實(shí)際上就是高階思維的萌芽。

在探究環(huán)節(jié)，主要的教學(xué)活動(dòng)就是讓學(xué)生通過(guò)思維的演繹，去了解密度的概念。當(dāng)學(xué)生認(rèn)識(shí)到反應(yīng)物質(zhì)的性質(zhì)可以借助于質(zhì)量和密度兩個(gè)物理量的時(shí)候，教師需要進(jìn)一步讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到同一物質(zhì)的質(zhì)量和體積之間的定量關(guān)系。教材中的設(shè)計(jì)是讓學(xué)生用天平去測(cè)量，在筆者看來(lái)，這是一個(gè)只能運(yùn)用到低階思維的教學(xué)設(shè)計(jì)。如果想發(fā)展學(xué)生的高階思維能力，那么就應(yīng)當(dāng)立足于思維發(fā)展來(lái)設(shè)計(jì)教學(xué)。筆者在教學(xué)中讓學(xué)生觀察一枚硬幣，并用相應(yīng)的物理符號(hào)即m和V去表示質(zhì)量和體積；然后將兩枚硬幣疊在一起，將其視作一個(gè)整體，并向?qū)W生提出問(wèn)題：“如果要表示此時(shí)的質(zhì)量和體積，應(yīng)當(dāng)是怎樣的符號(hào)？”學(xué)生也就會(huì)想到是2m和2V。如此類(lèi)推，教師可向?qū)W生提出問(wèn)題：“有什么發(fā)現(xiàn)嗎？”這時(shí)，很多學(xué)生都會(huì)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于同一枚硬幣而言，如果體積倍增，那么質(zhì)量也倍增，也就是質(zhì)量與體積之間是一對(duì)正比例關(guān)系。這個(gè)發(fā)現(xiàn)完全是邏輯推理的結(jié)果，是學(xué)生基于大腦中抽象出來(lái)的表象進(jìn)行的推理，表現(xiàn)出來(lái)的是比較高階的思維水平。而當(dāng)大多數(shù)的學(xué)生都能夠有這樣的推理時(shí)，也就意味著高階思維能力的培養(yǎng)取得了比較普遍的效果。

三、初中科學(xué)教學(xué)中高階思維的實(shí)踐思索

通過(guò)分析上面這樣一個(gè)教學(xué)案例，我們可以發(fā)現(xiàn)在初中科學(xué)教學(xué)中要發(fā)展學(xué)生的高階思維，首先必須對(duì)高階思維有比較準(zhǔn)確的了解，而了解的重點(diǎn)，就應(yīng)當(dāng)是高階思維可能會(huì)在怎樣的情境中發(fā)生。應(yīng)當(dāng)說(shuō)這是高階思維培養(yǎng)的一個(gè)重要著力點(diǎn)，扣準(zhǔn)了這個(gè)著力點(diǎn)，對(duì)于教師來(lái)說(shuō)，也就打開(kāi)了高階思維培養(yǎng)的大門(mén)。

通過(guò)大量的案例可以發(fā)現(xiàn)，在初中科學(xué)教學(xué)中，高階思維的培養(yǎng)主動(dòng)權(quán)在于教師。之所以這么說(shuō)，是因?yàn)槿绻處熗耆寣W(xué)生去自主學(xué)習(xí)知識(shí)，學(xué)生很大程度上都會(huì)在低階思維的水平上徘徊，即使偶爾有伸向高階思維的觸角，那也是無(wú)意識(shí)的行為，很難得到可持續(xù)的發(fā)展，很多時(shí)候?qū)W生還會(huì)因?yàn)橛龅嚼щy的問(wèn)題而將觸角縮回來(lái)。相反，如果教師能夠發(fā)揮積極的引導(dǎo)作用，那么就可以幫助學(xué)生拓寬高階思維發(fā)展的空間。

著名教育家陶行知先生提出最重要的教學(xué)理念之一就是“教學(xué)做合一”，特別提倡并強(qiáng)調(diào)要在“做”上學(xué)。這一思想對(duì)初中階段的科學(xué)教學(xué)也具有重要的指導(dǎo)意義?？茖W(xué)課程對(duì)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神和實(shí)踐能力有積極作用，教師應(yīng)立足于高階思維能力的培養(yǎng)，讓學(xué)生整合多學(xué)科知識(shí)，強(qiáng)化思維能力，以提升其綜合能力。除此之外，陶行知還強(qiáng)調(diào)：“活的人才教育不是灌輸知識(shí)，而是將開(kāi)發(fā)文化寶庫(kù)的鑰匙，盡我們知道的交給學(xué)生?！逼鋵?shí)，活的人才教育以及開(kāi)發(fā)文化寶庫(kù)的鑰匙最終就體現(xiàn)在學(xué)生的高階思維水平上，學(xué)生的思維水平越高，掌握并運(yùn)用這把鑰匙時(shí)就會(huì)越靈活。

在培養(yǎng)學(xué)生高階思維能力的過(guò)程中，有兩個(gè)注意點(diǎn)必須強(qiáng)調(diào)：一是從低階思維向高階思維的過(guò)渡。本文已經(jīng)多次強(qiáng)調(diào)，高階思維的發(fā)展要以低階思維作為基礎(chǔ)，低階思維如何才能生長(zhǎng)出高階思維，取決于教師創(chuàng)設(shè)的情境，也取決于問(wèn)題的設(shè)計(jì)。當(dāng)良好的情境與科學(xué)的問(wèn)題相結(jié)合，并且恰到好處地提出來(lái)時(shí)，學(xué)生的思維往往更容易被激活，思維也會(huì)表現(xiàn)出應(yīng)有的高度；二是對(duì)高階思維的評(píng)價(jià)。這是一個(gè)極其重要的問(wèn)題，只有掌握了準(zhǔn)確評(píng)價(jià)高階思維是否得以培養(yǎng)的依據(jù)，教師才能在日常的教學(xué)當(dāng)中尋找到抓手。一般認(rèn)為高階思維體現(xiàn)為學(xué)生分析復(fù)雜事物、解決復(fù)雜問(wèn)題的水平，因此在高階思維培養(yǎng)之后，讓學(xué)生去在新的情境中解決新的問(wèn)題，是評(píng)價(jià)高階思維得以培養(yǎng)與否的重要思路。關(guān)于這一點(diǎn)，還需要在教學(xué)中進(jìn)一步探究。

四、結(jié)語(yǔ)

高階思維能力的培養(yǎng)是初中科學(xué)教學(xué)研究的重點(diǎn)問(wèn)題?？茖W(xué)學(xué)科常常被稱之為聰明人學(xué)習(xí)的學(xué)科，之所以有這種樸素的認(rèn)識(shí)，一個(gè)很大的原因就在于科學(xué)學(xué)科知識(shí)的建立與演繹需要大量的思維參與。當(dāng)人們把思維分為低階思維和高階思維的時(shí)候，科學(xué)學(xué)科的思維指向，顯然更多的是高階思維。高階思維能力主要是指較高層次的心智活動(dòng)或認(rèn)知能力，涵蓋了分析、批判、評(píng)價(jià)、決策和創(chuàng)造等多維度的能力，對(duì)學(xué)生的發(fā)展起著重要的影響。