成華

摘要：文章從分析高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的現(xiàn)狀入手，談自己對(duì)促進(jìn)學(xué)生高階思維發(fā)展的認(rèn)識(shí)，改變教學(xué)策略，積極探索高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課中促進(jìn)學(xué)生高階思維發(fā)展的路徑，闡述在化學(xué)實(shí)驗(yàn)課引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展自主學(xué)習(xí)來(lái)促進(jìn)學(xué)生高階思維發(fā)展的教學(xué)實(shí)踐研究。

關(guān)鍵詞：學(xué)生高階思維;高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課;實(shí)踐研究

文章編號(hào)：1008-0546（2020）06-0090-03 中圖分類號(hào)：G632.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2020.06.024

2017年以來(lái)，中國(guó)基礎(chǔ)教育經(jīng)歷了一系列改革，“核心素養(yǎng)”成為課程與教學(xué)改革發(fā)展的關(guān)鍵詞之一，其中的“科學(xué)精神”（理性思維、批判質(zhì)疑、勇于探索）、“學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)”（樂(lè)學(xué)善學(xué)、勤于反思、信息意識(shí)）、“實(shí)踐創(chuàng)新“（勞動(dòng)意識(shí)、問(wèn)題解決、技術(shù)應(yīng)用），均是對(duì)學(xué)生高階思維水平的要求。

作為基礎(chǔ)教育課程中的化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是研究和學(xué)習(xí)物質(zhì)及其變化的基本方法，是提升學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的一條重要途徑。因此，實(shí)驗(yàn)課是高中化學(xué)教學(xué)中的重要組成部分。

課堂教學(xué)中，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，我們要通過(guò)教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變，引導(dǎo)學(xué)生由“他主”到“自主”，鼓勵(lì)其積極參與到高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)中來(lái)，學(xué)生在自主學(xué)習(xí)的過(guò)程中，培養(yǎng)其獨(dú)立自主的獨(dú)特思維，而不是受制于教師的思維，不是簡(jiǎn)單地復(fù)制他人的思維方式和技能，使其真正成為學(xué)生可以帶得走、可以再生的一種“思考能力”。本文中，筆者將就“如何在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課促進(jìn)學(xué)生高階思維發(fā)展”闡述自己的實(shí)踐與思考。

一、高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的現(xiàn)狀

一方面，雖然大家知道化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的重要性，但由于課時(shí)緊，不少化學(xué)教師將學(xué)生應(yīng)該自己動(dòng)手做的“探究實(shí)驗(yàn)”“分組實(shí)驗(yàn)”用教師“演示實(shí)驗(yàn)”來(lái)代替，學(xué)生自主學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)被剝奪，缺乏創(chuàng)新能力，學(xué)生只能被動(dòng)地接受教師的教學(xué)方法，學(xué)習(xí)積極性不高，更談不上有思維實(shí)踐的活動(dòng);另一方面，部分教師只是讓學(xué)生看教師在黑板上畫實(shí)驗(yàn)或觀看實(shí)驗(yàn)視頻，并讓學(xué)生死記實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)論，將學(xué)生對(duì)化學(xué)的最后一點(diǎn)興趣扼殺在識(shí)記的過(guò)程中，面對(duì)問(wèn)題，學(xué)生沒(méi)有自己的觀點(diǎn)和見(jiàn)解，提高學(xué)生思維水平更無(wú)從談起。

二、促進(jìn)學(xué)生高階思維發(fā)展的意義

1.從理論層面再次認(rèn)識(shí)高階思維

高階思維是指發(fā)生在較高認(rèn)知水平層次上的心智活動(dòng)或較高層次的認(rèn)知能力，主要包括創(chuàng)新、問(wèn)題求解、決策和批判性思維等能力。高階思維能力的培養(yǎng)是當(dāng)今教育教學(xué)關(guān)注的焦點(diǎn)。

美國(guó)教育家杜威認(rèn)為，思維的過(guò)程是一種事件的序列鏈。他認(rèn)為，思維就是一個(gè)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，分析問(wèn)題并最終解決問(wèn)題的過(guò)程。后來(lái)，美國(guó)教育家布盧姆對(duì)杜威所提及的思維進(jìn)行了分類，杜威所指的思維過(guò)程，其實(shí)就是高階思維過(guò)程。

布盧姆為教師在教育教學(xué)實(shí)踐中促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展提供了指導(dǎo)平臺(tái)。他將思維過(guò)程分為六個(gè)教育目標(biāo)，即學(xué)習(xí)時(shí)需要掌握的六個(gè)類目的行為表現(xiàn)，即記憶、理解、應(yīng)用、分析、綜合、評(píng)價(jià)。記憶、理解和應(yīng)用，屬于低階思維;分析、綜合和評(píng)價(jià)，屬于高階思維。其后分析、綜合和評(píng)價(jià)三個(gè)高階思維又被修訂為分析、評(píng)價(jià)和創(chuàng)造（表1）。布盧姆的這一分類，為教師在教學(xué)實(shí)踐中將高階思維能力的發(fā)展與具體的課程和教學(xué)有效整合起來(lái)、為教師評(píng)價(jià)自我的教學(xué)是否有利于促進(jìn)學(xué)習(xí)者的高階思維能力提供了一種便利的圖式。

因此，高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課中教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)自主學(xué)習(xí)，主動(dòng)理解實(shí)驗(yàn)的目的，分析實(shí)驗(yàn)已有條件，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察、記錄，評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)方案，最終得出科學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

2.從發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的高度來(lái)理解促進(jìn)學(xué)生高階思維發(fā)展的意義

2014年3月，“核心素養(yǎng)”首次出現(xiàn)在《教育部關(guān)于全面深化課程改革落實(shí)立德樹(shù)人根本任務(wù)的意見(jiàn)》中。2016年9月，中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)總體框架正式發(fā)布，綜合表現(xiàn)為人文底蘊(yùn)、科學(xué)精神、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)等六大素養(yǎng)。

其中，“科學(xué)精神”主要是學(xué)生在學(xué)習(xí)、理解、運(yùn)用科學(xué)知識(shí)和技能等方面所形成的價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)、思維方式和行為表現(xiàn)。課堂教學(xué)中教師要培養(yǎng)學(xué)生理性思維、批判質(zhì)疑、勇于探究的科學(xué)精神?！皩W(xué)會(huì)學(xué)習(xí)”主要是學(xué)生在學(xué)習(xí)意識(shí)形成、學(xué)習(xí)方式方法選擇、學(xué)習(xí)進(jìn)程評(píng)估調(diào)控等方面的綜合表現(xiàn)?！笆谌艘贼~(yú)，不如授人以漁”，教師課堂教學(xué)中要積極引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，形成樂(lè)學(xué)善學(xué)、勤于反思、信息意識(shí)等基本學(xué)習(xí)能力。所有這些都指向培養(yǎng)學(xué)生更高層次的思維，突出了學(xué)生“思維能力”培養(yǎng)的重要性。學(xué)校和教師應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維水平有利于奠基學(xué)生學(xué)習(xí)能力，有利于其長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展。

北師大著名教授、中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)研究項(xiàng)目負(fù)責(zé)人林崇德先生指出，“不管是學(xué)科能力還是學(xué)科核心素養(yǎng)，它們的基礎(chǔ)都是思維”。可見(jiàn)學(xué)生“高階思維”的培養(yǎng)，應(yīng)著重于培養(yǎng)學(xué)生的“思考能力”。如果說(shuō)，核心素養(yǎng)是學(xué)生應(yīng)具備的適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力。這里的關(guān)鍵能力就應(yīng)該包括學(xué)生的“思考能力”，從教育的角度講，思考強(qiáng)調(diào)的是主體性，即獨(dú)立性和創(chuàng)造性。

3.從實(shí)驗(yàn)教學(xué)的角度來(lái)思考促進(jìn)學(xué)生高階思維發(fā)展的意義

作為高中化學(xué)課程的組成部分之一，化學(xué)實(shí)驗(yàn)具有不可替代的作用。學(xué)生只有實(shí)際操作實(shí)驗(yàn)后，才能更好地聯(lián)系所學(xué)相關(guān)化學(xué)知識(shí)并加深理解。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生的學(xué)習(xí)思維方式和學(xué)習(xí)能力，自然得到提高。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為高中化學(xué)學(xué)科的重要特征，是其學(xué)科知識(shí)的來(lái)源與基礎(chǔ)，學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)課中通過(guò)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察記錄、實(shí)驗(yàn)結(jié)論的歸納分析等高階思維活動(dòng)，逐步養(yǎng)成化學(xué)特有的學(xué)科思維方法。

三、高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課中促進(jìn)學(xué)生高階思維發(fā)展的路徑

1.改變實(shí)驗(yàn)課教學(xué)策略，突出學(xué)生的自主學(xué)習(xí)

2017年版高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)在必修課程設(shè)置了5個(gè)主題，旨在促進(jìn)全體學(xué)生在“宏觀辨識(shí)與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”等化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的各個(gè)方面都有一定的發(fā)展。其中主題1：“化學(xué)科學(xué)與實(shí)驗(yàn)研究”中提到，實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)策略包括“改變?cè)趯?shí)驗(yàn)中注重動(dòng)手但缺少思考的現(xiàn)狀，強(qiáng)調(diào)高級(jí)思維過(guò)程。”

在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)較多，往往不利于培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，學(xué)生只有自己動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作才能對(duì)相關(guān)化學(xué)知識(shí)進(jìn)一步思考與創(chuàng)新。在以學(xué)生自主學(xué)習(xí)過(guò)程中，通過(guò)自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)苓M(jìn)一步加深學(xué)生的學(xué)習(xí)理解，提高其化學(xué)學(xué)習(xí)的積極性，可以有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力。恩格斯曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“就個(gè)別人的行動(dòng)的一切動(dòng)力都一定要通過(guò)他的頭腦，一定要轉(zhuǎn)變?yōu)樗脑竿男袆?dòng)才能使他們行動(dòng)起來(lái)?！迸d趣是思維的催化劑，學(xué)生只有把自主參與化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)化學(xué)的動(dòng)力和行動(dòng)，才有可能獲得更多的化學(xué)學(xué)科知識(shí);掌握的化學(xué)知識(shí)越多、越準(zhǔn)確越牢固、理解越深刻，則遇到實(shí)驗(yàn)問(wèn)題時(shí)也就更深入、更廣泛地去思考，這樣一來(lái)，學(xué)生的思維品質(zhì)和學(xué)習(xí)能力得到相互促進(jìn)。

學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的具體途徑有很多，通過(guò)各種實(shí)驗(yàn)方法均可體現(xiàn)出來(lái)，如在探究“溶液中離子反應(yīng)的實(shí)質(zhì)及發(fā)生條件”的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，本節(jié)課教師可在向?qū)W生介紹手持技術(shù)通過(guò)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案來(lái)測(cè)定不同溶液反應(yīng)前后的電導(dǎo)率變化，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)后，學(xué)生將方案做成表格，以易于觀察記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（表2）。

這樣，學(xué)生將微觀的離子的濃度變化通過(guò)溶液電導(dǎo)率的數(shù)據(jù)變化呈現(xiàn)在自己面前，使學(xué)生能將離子間反應(yīng)的微觀過(guò)程和宏觀的物質(zhì)的性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更好地結(jié)合起來(lái)，接著教師再?gòu)?qiáng)化學(xué)生對(duì)離子反應(yīng)實(shí)質(zhì)的理解和離子方程式的書寫要求，從而將宏觀、微觀和化學(xué)符號(hào)更好地加以結(jié)合。

當(dāng)然，我們可以要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)影響因素進(jìn)行分組設(shè)計(jì)，再通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)比較實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，鼓勵(lì)學(xué)生提出更好的設(shè)計(jì)思路，探索更好的設(shè)計(jì)方案。這類實(shí)驗(yàn)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維、創(chuàng)新性思維均起到了積極的作用。

2.改變實(shí)驗(yàn)課教學(xué)方法，促進(jìn)學(xué)生自主解決問(wèn)題

實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中教師應(yīng)堅(jiān)持問(wèn)題導(dǎo)向，注重讓學(xué)生展示解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的策略、過(guò)程及方法，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)高階思維參與問(wèn)題的解決過(guò)程中去，并為學(xué)生營(yíng)造寬松、積極的活動(dòng)氛圍。

教師幫助學(xué)生解決問(wèn)題時(shí)，不是直接給出答案，而是組織學(xué)生分組自主討論，引導(dǎo)學(xué)生自己找到解決問(wèn)題的辦法。

如，在探究“淀粉水解產(chǎn)物”的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生設(shè)計(jì)了用新制氫氧化銅懸濁液來(lái)驗(yàn)證淀粉水解生成了葡萄糖，實(shí)驗(yàn)流程如下：

實(shí)驗(yàn)中我們卻沒(méi)有看到生成磚紅色沉淀。教師就要引導(dǎo)學(xué)生從葡萄糖還原性實(shí)驗(yàn)的原理來(lái)分析反應(yīng)后溶液是否呈堿性？如何驗(yàn)證溶液呈堿性？實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要增加什么環(huán)節(jié)使淀粉水解液呈堿性？通過(guò)這樣的引導(dǎo)，學(xué)生不僅學(xué)會(huì)了如何調(diào)整實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，更重要的是體驗(yàn)了問(wèn)題解決的思維過(guò)程，學(xué)會(huì)了如何分析問(wèn)題和解決問(wèn)題。

3.改變實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)

在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中，教師可以改變教學(xué)內(nèi)容，增加對(duì)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)創(chuàng)新欄目，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維的“火花”，培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的高階思維，尤其是實(shí)驗(yàn)方案的多樣性、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的“反常性”、實(shí)驗(yàn)裝置的多用途性等的應(yīng)用更能促進(jìn)學(xué)生的高階思維的提升。

例如：當(dāng)學(xué)生認(rèn)識(shí)了金屬鈉和水反應(yīng)的原理后，可立即啟發(fā)引導(dǎo)他們思考金屬鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)，為什么沒(méi)有轉(zhuǎn)換出銅，而是生成了藍(lán)色的絮狀沉淀，再進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生思考金屬鈉分別與氯化鈉溶液、氫氧化鈉溶液、鹽酸之間的反應(yīng)會(huì)是怎樣呢？這樣的問(wèn)題引導(dǎo)既擴(kuò)大了思維的容量，同時(shí)也使學(xué)生對(duì)已認(rèn)識(shí)了的化學(xué)知識(shí)理解得更深刻和全面。又如，當(dāng)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)了氨氣易溶于水后，為了使學(xué)生的思維在邏輯性和深刻性上得以培養(yǎng)和發(fā)展，立即使他們思考噴泉實(shí)驗(yàn)的物理原因是什么？這種物理性原因是由何種化學(xué)原因造成的？還有哪些氣體能設(shè)計(jì)噴泉實(shí)驗(yàn)？這樣的思維活動(dòng)能使學(xué)生更透徹地理解所學(xué)知識(shí)，并在理解的基礎(chǔ)上引伸出更深刻的結(jié)論，同時(shí)也提高了學(xué)生的思維能力。

四、反思

1.在化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)中發(fā)展學(xué)生的高階思維更多地還是依靠問(wèn)題教學(xué)中教師的教學(xué)問(wèn)題設(shè)計(jì)，但對(duì)學(xué)生參與學(xué)習(xí)任務(wù)的設(shè)計(jì)關(guān)注不夠，筆者將在教師及學(xué)生共同參與的層面開(kāi)展研究，真正體現(xiàn)課堂教學(xué)角色的互換，突出學(xué)生的主體地位。

2.“自主學(xué)習(xí)”的開(kāi)展是高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中實(shí)現(xiàn)學(xué)生“高階思維發(fā)展”的新路徑。促進(jìn)學(xué)生高階思維，并非要設(shè)計(jì)難題，教師要選擇一定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，設(shè)計(jì)成不同思維層次的任務(wù)要求，激發(fā)學(xué)生進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)、創(chuàng)造等高層次思維;高階思維能力發(fā)展基于學(xué)生主體參與，設(shè)計(jì)探究性的任務(wù)，驅(qū)動(dòng)學(xué)生自主探究。

3.促進(jìn)學(xué)生高階思維發(fā)展不能局限于實(shí)驗(yàn)課一種課型，在新授課、習(xí)題課、課外活動(dòng)課上均可以嘗試，可以考慮在原先問(wèn)題教學(xué)比較成熟的案例中，選取適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)自己的思維發(fā)展近況，學(xué)生自主設(shè)計(jì)成不同層次的學(xué)習(xí)任務(wù)單，以“自主學(xué)習(xí)單”為載體推動(dòng)課堂教學(xué)方式的改革，將提高學(xué)生的核心素養(yǎng)落到實(shí)處，從以“教”為中心向以“學(xué)”為中心，在課堂教學(xué)中運(yùn)用“自主學(xué)習(xí)單”，引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展自主學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生高階思維，提高課堂教學(xué)的實(shí)效性。