李旭斌

(中國人民大學(xué)附屬中學(xué)朝陽學(xué)校 北京 100028)

美國教育學(xué)家布魯姆從認知目標分類角度入手，將思維分成從低層次到高層次、從簡單到復(fù)雜的6個思維層次，依次為知道、理解、應(yīng)用、分析、評價、創(chuàng)造(后來修正為創(chuàng)新)[1].其中，分析、評價、創(chuàng)造(創(chuàng)新)屬于高階思維表現(xiàn)，它超越簡單記憶和信息檢索，表現(xiàn)為一種以高層次認知水平為主的綜合性能力.

從認知特征來看，高階思維是一種聯(lián)結(jié)的、有組織的、系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)思維方式，使用抽象思維，將信息組織成一個整合的體系，使用恰當?shù)倪壿媅2].構(gòu)建物理高階思維課堂，有助于提升學(xué)生科學(xué)思維品質(zhì)，表現(xiàn)在基于經(jīng)驗事實建構(gòu)物理模型，運用抽象概括、分析綜合、推理論證等方法分析解決問題，基于事實證據(jù)和科學(xué)推理對不同觀點和結(jié)論提出質(zhì)疑和批判、進行檢驗和修正，進而提出創(chuàng)造性見解[3].

1 基于核心素養(yǎng)的高階思維課堂維度創(chuàng)設(shè)

高效課堂教學(xué)少不了教師的正確引導(dǎo)、活動的有效參與、學(xué)生的實際獲得，以此為依據(jù)創(chuàng)設(shè)物理高階思維課堂的3個維度：問題設(shè)計、活動參與、實際生成.

問題設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生高階思維的有力手段，引導(dǎo)學(xué)習的問題不僅圍繞物理概念、規(guī)律進行設(shè)計，而且具備開放性、挑戰(zhàn)性、層次性、存在多種解決途徑等一系列特點.

活動參與應(yīng)強調(diào)學(xué)生對學(xué)習過程的實際參與，給予學(xué)生充分的時間思考，進行概念的建構(gòu)、規(guī)律的認識、方案的設(shè)計，并給予學(xué)生時間進行班級討論，學(xué)生之間交流他們對概念、規(guī)律的理解，研究解決問題所用方案的設(shè)計與考量.

實際生成不僅僅是對概念、規(guī)律的正確認識和正確應(yīng)用，更是學(xué)生在不同見解、不同方案展示和交流的基礎(chǔ)上，就對方的認識方式、設(shè)計方案做出評價，并對認識的最優(yōu)方式、設(shè)計的最佳方案的選取達成一致或保留意見，甚至對不同的觀點提出質(zhì)疑并進行修正，進而提出創(chuàng)造性的見解.

2 問題引領(lǐng)下的物理高階思維課堂創(chuàng)設(shè)

注重高階思維的課堂教學(xué)有3個基本特征：(1)能經(jīng)常出現(xiàn)關(guān)于為什么、如何的問題；(2)能聽到學(xué)生互相交流他們的觀點、敢于表達和推斷；(3)能觀察到學(xué)生基于恰當?shù)倪壿嬤x擇程序，甚至調(diào)整程序以便應(yīng)對新的、非常規(guī)的任務(wù)，懂得監(jiān)督發(fā)展和評估解決策略[2].以上3個特征實際上必須依托“問題”課堂，實質(zhì)是超越“記憶性提問”，使用“元認知提問”，把例行公事的“回憶性問題”變成讓學(xué)生證明“理解了”的問題[4].可見，問題是高階思維課堂的活化劑，好的問題能夠讓學(xué)生在活動參與過程中思維被充分激活，采用不同途徑、不同方法分析解決問題，同時為后續(xù)的班級交流、評價，以及對認識方式、設(shè)計方案的選取，甚至是批判性的質(zhì)疑修正、創(chuàng)造性提出見解做好鋪墊，實現(xiàn)高階思維課堂3個維度的激活與融會貫通.

怎樣的問題能夠充分激發(fā)學(xué)生的高階思維？教師根據(jù)物理知識的邏輯過程，結(jié)合學(xué)生錯誤認識，設(shè)計一連串相互關(guān)聯(lián)、層層遞進的問題，將知識由淺入深、層層推進，激發(fā)學(xué)生高階思維[4].筆者通過查閱文獻結(jié)合自身教學(xué)實踐，將高階思維問題的特征歸納為以下幾點.

第一，問題情境的創(chuàng)設(shè)可以是與前概念造成認知沖突激發(fā)學(xué)習欲望，也可以是建立在最近發(fā)展區(qū)順向延伸；問題情境既可以是從生活實踐中來，也可以從已有認知或已有學(xué)習基礎(chǔ)中來.

第二，問題本身符合學(xué)生認知規(guī)律，即“感性到理性”“具體到抽象”“簡單到復(fù)雜”，問題的層層遞進可以體現(xiàn)在從低階思維向高階思維的過渡，以激發(fā)高階思維為目的.

第三，在高階思維發(fā)展階段，問題或問題鏈應(yīng)成為“從分析到評價、再到創(chuàng)新”的進階路徑.

第四，問題不能放得太寬或收得太死，這樣都不利于學(xué)生思維的發(fā)展.

第五，問題與問題之間具備較好的邏輯連貫性.

第六，教師應(yīng)有意識地在問題設(shè)計過程中，滲透學(xué)科德育，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責任意識.

基于以上分析，問題引領(lǐng)下的物理高階思維課堂教學(xué)模型如圖1所示.

問題引領(lǐng)下的物理高階思維課堂教學(xué)模型適用于常態(tài)課教學(xué)，不僅適用于概念、規(guī)律課，還適用于實驗課.課程環(huán)節(jié)可以分為：情境、問題(鏈)、活動、生成4個方面，學(xué)生在問題引領(lǐng)下，依次經(jīng)歷喚醒前概念、分析、獨立思考、討論交流、評價選擇、質(zhì)疑創(chuàng)新的思維過程，其中分析、獨立思考、討論交流屬于高階思維的分析層次，指向基于經(jīng)驗事實建構(gòu)物理模型，運用抽象概括、分析綜合、推理論證等方法分析解決問題；評價選擇屬于高階思維的評價層次，指向基于事實證據(jù)和科學(xué)推理對不同觀點和結(jié)論提出質(zhì)疑和批判、進行檢驗和修正；質(zhì)疑創(chuàng)新屬于高階思維的創(chuàng)新層次，指向提出創(chuàng)造性見解.

教學(xué)案例1：實驗驗證動量守恒定律方案設(shè)計的高階思維呈現(xiàn)(表1).

表1 實驗驗證動量守恒定律方案設(shè)計的高階思維呈現(xiàn)教學(xué)設(shè)計

續(xù)表1

3 任務(wù)驅(qū)動下的物理高階思維課堂延展

任務(wù)型教學(xué)是一種以任務(wù)為基礎(chǔ)的教學(xué)途徑，主要包含任務(wù)設(shè)計、任務(wù)實施、管理評價等方面，有利于增強學(xué)生的主體性，啟發(fā)學(xué)生思維，提高學(xué)生實踐及團隊協(xié)作能力[1].任務(wù)設(shè)計應(yīng)從學(xué)生學(xué)習實際出發(fā)，設(shè)計出針對性強、操作性強、任務(wù)性強的多活動任務(wù)，鼓勵學(xué)生帶著批判的意識收集資料，讓學(xué)生以小組為單位相互合作、討論交流，培養(yǎng)他們求異思維能力[1].有學(xué)者針對探究性學(xué)習、項目式學(xué)習，提出培養(yǎng)高階思維的途徑：通過意外性實驗設(shè)疑，激發(fā)學(xué)生分析思維，評價實驗方案的不足，聯(lián)系新信息與已知信息修改完善方案，最后巧用課后延展實驗培養(yǎng)學(xué)生高階思維[5].

可見，挑戰(zhàn)性學(xué)習任務(wù)是物理高階思維課堂延伸的助推劑，學(xué)習任務(wù)的挑戰(zhàn)性、多樣性、可探究性在進一步提升學(xué)生高階思維能力的同時，也進一步促進了學(xué)生相互合作、討論交流、求異創(chuàng)新.筆者通過查閱文獻結(jié)合自身教學(xué)經(jīng)驗，將挑戰(zhàn)性學(xué)習任務(wù)的特征歸納為以下幾點.第一，任務(wù)最好是課堂教學(xué)的課后延伸，保持思維邏輯的連貫性.第二，教師提供給學(xué)生必要的學(xué)習資料、研究方法，給學(xué)生提供完成任務(wù)的支架.第三，學(xué)習任務(wù)的班級評價、討論交流與展望需要課時支撐(例如選修課)，以免任務(wù)學(xué)習停留于形式.第四，分組合理，組內(nèi)異質(zhì)、組間同質(zhì)，組員人數(shù)3～4人為宜，不宜過多或過少.第五，指導(dǎo)學(xué)生完成任務(wù)的過程中滲透學(xué)科德育.

基于以上分析，任務(wù)驅(qū)動下的物理高階思維課堂延展模型如圖2所示.

圖2 任務(wù)驅(qū)動下的物理高階思維課堂延展模型

任務(wù)驅(qū)動下的物理高階思維課堂延展模型適用于研究性學(xué)習.任務(wù)環(huán)節(jié)可以分為任務(wù)設(shè)計、任務(wù)實施、任務(wù)評價3個方面，學(xué)生在任務(wù)驅(qū)動下依次經(jīng)歷任務(wù)描述、資料提供、學(xué)生分組、任務(wù)指導(dǎo)、分組實施、評價交流、展望創(chuàng)新的活動過程，其中任務(wù)指導(dǎo)、分組實施屬于高階思維的分析層次，指向基于經(jīng)驗事實建構(gòu)物理模型，運用抽象概括、分析綜合、推理論證等方法分析解決問題；評價交流屬于高階思維的評價層次，指向基于事實證據(jù)和科學(xué)推理對不同觀點和結(jié)論提出質(zhì)疑和批判、進行檢驗和修正；展望創(chuàng)新屬于高階思維的創(chuàng)新層次，指向提出創(chuàng)造性見解.

教學(xué)案例2：追尋碰撞守恒量研學(xué)任務(wù)的高階思維呈現(xiàn)(表2).

表2 追尋碰撞守恒量研學(xué)任務(wù)的高階思維呈現(xiàn)活動設(shè)計

4 總結(jié)

問題引領(lǐng)下的物理高階思維課堂教學(xué)模型、任務(wù)驅(qū)動下的物理高階思維課堂延展模型將高階思維課堂3個維度進行有效串接，指向?qū)W生科學(xué)思維發(fā)展與提升.后續(xù)研究，將為以上模型在提升學(xué)生科學(xué)思維品質(zhì)方面應(yīng)用的實效性提供實驗數(shù)據(jù)支撐.