金 冶
(上海市七寶中學(xué), 上海 201101)
思維是人類認(rèn)識(shí)活動(dòng)的基本形態(tài),是指人類從客觀世界的感知出發(fā),在心理層面建構(gòu)客觀世界,從而形成概念、推理和判斷等心理認(rèn)知活動(dòng)的過程。布魯姆教育目標(biāo)分類法將認(rèn)知思維分為記憶、理解、應(yīng)用、分析、綜合和評(píng)價(jià)六個(gè)層次,其中的分析、綜合、評(píng)價(jià)被統(tǒng)稱為高階思維。高階思維能力對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、問題解決能力和批判能力具有重要意義。
林崇德、胡衛(wèi)平等學(xué)者認(rèn)為學(xué)生的思維活動(dòng)是“思維型課堂”教與學(xué)的核心,[1]且基于當(dāng)代學(xué)習(xí)理論和國際科學(xué)教育改革趨勢(shì),提出了思維型課堂的五個(gè)基本原則:以思維能力的培養(yǎng)為核心,引領(lǐng)核心素養(yǎng)的協(xié)調(diào)發(fā)展;創(chuàng)設(shè)能夠引起學(xué)生認(rèn)知沖突的教學(xué)情境,引發(fā)學(xué)生的積極思維;靈活協(xié)調(diào)自主學(xué)習(xí)與合作學(xué)習(xí),支撐探究過程中學(xué)生的自主建構(gòu);通過應(yīng)用遷移加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解,培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)情感、態(tài)度與價(jià)值觀;以學(xué)生的思維進(jìn)階為理論依據(jù),科學(xué)系統(tǒng)地促進(jìn)學(xué)生發(fā)展。[2]
高階思維是發(fā)生在較高認(rèn)知水平層次上的心智活動(dòng),是較高層次思維的流動(dòng)、變化及相互關(guān)聯(lián)的整體運(yùn)行。為了促進(jìn)學(xué)生的高階思維發(fā)展,思維型課堂教學(xué)需將地理教學(xué)和思維活動(dòng)連接,圍繞學(xué)生思維能力的發(fā)展進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì),通過組織思維活動(dòng),有序推進(jìn)教學(xué)進(jìn)程,引導(dǎo)學(xué)生在構(gòu)建地理知識(shí)和解決地理問題的過程中實(shí)現(xiàn)思維結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、思維品質(zhì)的提升、思維能力的加強(qiáng)。基于胡衛(wèi)平等構(gòu)建的“思維型科學(xué)探究教學(xué)的目標(biāo)與過程模型”,[3]筆者構(gòu)建了“高中地理思維型課堂教學(xué)目標(biāo)與過程模型”(見圖1)。
圖1 高中地理思維型課堂教學(xué)目標(biāo)與過程模型
高中地理從學(xué)科角度落實(shí)立德樹人根本任務(wù),具體的培養(yǎng)目標(biāo)包括人地協(xié)調(diào)觀、綜合思維、區(qū)域認(rèn)知和地理實(shí)踐力四個(gè)方面。[4]這四個(gè)核心素養(yǎng)相互聯(lián)系、相互依存,共同構(gòu)成有機(jī)整體。
(1)創(chuàng)設(shè)情境與認(rèn)知沖突
教師創(chuàng)設(shè)真實(shí)完整和復(fù)雜開放的情境,使學(xué)生在情境中產(chǎn)生問題和認(rèn)知沖突。問題要具有挑戰(zhàn)性,使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的探究欲望、積極思維和主動(dòng)學(xué)習(xí)的動(dòng)力。
(2)思維互動(dòng)與自主建構(gòu)
在創(chuàng)設(shè)情境的基礎(chǔ)上,教師設(shè)置遞進(jìn)式的任務(wù),引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系生活實(shí)際和已有知識(shí)解決具有探究價(jià)值、由表及里的問題鏈,以此為線索引導(dǎo)學(xué)生積極思考,在解決問題的過程中進(jìn)行深度思考并自主建構(gòu)地理知識(shí)體系。
(3)梳理歸納與思維監(jiān)控
教師為學(xué)生提供解決問題的支架,積極引導(dǎo)學(xué)生對(duì)思維方法、學(xué)習(xí)策略進(jìn)行總結(jié)與反思;學(xué)生思考反省、梳理和歸納,逐步形成更清晰的思維結(jié)構(gòu),獲取對(duì)知識(shí)的深層次和概括性理解。
(4)拓展提升與應(yīng)用遷移
教師創(chuàng)設(shè)新的相關(guān)情境,學(xué)生將在前三個(gè)過程中形成的思維、能力、觀念、態(tài)度等應(yīng)用到新的情境中,多元分析,實(shí)現(xiàn)應(yīng)用遷移乃至創(chuàng)新創(chuàng)造。
本文以滬教版高中地理“大氣的受熱過程”教學(xué)實(shí)踐為例(見圖2),探索高中地理思維型課堂教學(xué)促進(jìn)高階思維發(fā)展的機(jī)理。
圖2 “大氣的受熱過程”教學(xué)流程圖
創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)情境,引發(fā)認(rèn)知沖突從而激發(fā)學(xué)生的思考。本節(jié)課以學(xué)校氣象站社員在日常觀測(cè)中發(fā)現(xiàn)的問題作為情境,情境與學(xué)生的生活背景相關(guān)聯(lián),能引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。晴天的正午和陰天的午后,學(xué)校廣場上太陽輻射誰強(qiáng)誰弱,學(xué)生無法得出確定的答案,小組內(nèi)的不同想法使學(xué)生原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)平衡被打破,此時(shí)思維得以調(diào)動(dòng)。學(xué)生產(chǎn)生了強(qiáng)烈的探究欲望,通過觀察、聯(lián)想、比較、類比等思維方式,明確進(jìn)一步要研究的問題。
在學(xué)生對(duì)大氣的受熱過程產(chǎn)生疑問的基礎(chǔ)上,教師呈現(xiàn)晝夜溫差的數(shù)據(jù)表(見表1),同時(shí)給出電磁波譜能量與波長的對(duì)應(yīng)關(guān)系和大氣組成對(duì)不同波段電磁波譜吸收情況等相關(guān)知識(shí)素材。
表1 “熱的傳遞——晝夜溫差”數(shù)據(jù)表
學(xué)生嘗試在學(xué)習(xí)單上用簡圖的方式推導(dǎo)大氣的受熱過程,并分析晝夜溫差不同的原因。學(xué)生在作圖的過程中,逐步感知大氣的受熱過程。小組之間簡圖的展示與對(duì)比,使學(xué)生出現(xiàn)了知識(shí)沖突,再次返回各自小組的簡圖,進(jìn)行邏輯推理,探究發(fā)現(xiàn)問題的所在。在整個(gè)過程中,學(xué)生生成思維動(dòng)態(tài)。在問題指引下,學(xué)生有選擇地調(diào)用舊知識(shí)、接受新知識(shí),新舊知識(shí)相互聯(lián)系,促進(jìn)認(rèn)知結(jié)構(gòu)的改組與重建,逐步理解“大氣逆輻射”的內(nèi)涵。教師因勢(shì)利導(dǎo),幫助學(xué)生一步步推導(dǎo),逐步呈現(xiàn)“大氣受熱過程圖”(見圖3)。整個(gè)過程環(huán)環(huán)相扣,學(xué)生的邏輯思維得以鍛煉。
圖3 大氣受熱過程圖
學(xué)生在自主建構(gòu)的過程中,難免會(huì)遇到思維障礙,教師應(yīng)適時(shí)、適度地搭建支架,如給出部分學(xué)生需要的資料、引導(dǎo)學(xué)生明確關(guān)鍵信息、指導(dǎo)學(xué)生探索解決問題的基本思路等。
梳理歸納,即通過科學(xué)的語言對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行闡釋,是知識(shí)鞏固和轉(zhuǎn)化的階段。對(duì)大氣的受熱過程進(jìn)行總結(jié)歸納,既能讓學(xué)生將課堂階段的學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行抽象概括,嘗試使用簡潔的科學(xué)語言表達(dá),又能讓學(xué)生基于批判性思維對(duì)他人的表述進(jìn)行提問、識(shí)別錯(cuò)誤或批判性評(píng)價(jià)。學(xué)生在此過程中,以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度系統(tǒng)地對(duì)學(xué)習(xí)過程進(jìn)行批判性回顧,以分析、比較、概括等思維方法為基礎(chǔ),對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行梳理和歸納,逐步形成更清晰的思維結(jié)構(gòu)。教師進(jìn)一步用“三個(gè)輻射兩個(gè)作用”及“太陽暖大地、大地暖大氣、大氣還大地”幫助學(xué)生提煉和歸納,以構(gòu)建科學(xué)概念,使學(xué)生獲得對(duì)知識(shí)的深層次和概括性理解。
梳理歸納對(duì)于學(xué)生而言思維難度較大,容易出現(xiàn)構(gòu)建不完整的情況,因此,培養(yǎng)學(xué)生思維的程序非常關(guān)鍵。本節(jié)課中引導(dǎo)學(xué)生觀察“大氣受熱過程圖”,以圖解方式形成思維導(dǎo)圖,有助于學(xué)生借助圖示來理清知識(shí)脈絡(luò)。思維導(dǎo)圖的應(yīng)用可以幫助學(xué)生形成系統(tǒng)的知識(shí)體系,全面、動(dòng)態(tài)地認(rèn)識(shí)復(fù)雜綜合體,實(shí)現(xiàn)地理綜合思維的高階培養(yǎng)。
遷移運(yùn)用是知識(shí)向素養(yǎng)轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在理解大氣受熱過程的基礎(chǔ)上,教師巧妙設(shè)計(jì)新的情境“初春茶樹抽芽期晴朗的夜間,安溪縣易出現(xiàn)霜凍災(zāi)害”,產(chǎn)生新的問題“安溪的茶農(nóng)為什么可以采用噴水、熏煙等方式來抵御霜凍”,讓學(xué)生運(yùn)用新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)去解決“同原理”結(jié)構(gòu)的問題,實(shí)現(xiàn)思維進(jìn)階。將學(xué)生前三個(gè)活動(dòng)過程中形成的綜合思維、區(qū)域認(rèn)知和地理實(shí)踐力等素養(yǎng)應(yīng)用到新的真實(shí)情境中,是對(duì)區(qū)域真實(shí)問題的再現(xiàn),讓學(xué)生綜合運(yùn)用大氣受熱過程中的具體知識(shí),充分發(fā)揮地理設(shè)計(jì)能力來思考霜凍問題,有利于學(xué)生地理知識(shí)的遷移和創(chuàng)新能力的提高,讓地理實(shí)踐力的培養(yǎng)更具生命力。
課堂最后拋出全球變暖問題,引發(fā)學(xué)生多角度深度思考全球變暖問題的嚴(yán)重性和復(fù)雜性,促進(jìn)學(xué)生對(duì)人類活動(dòng)與地理環(huán)境關(guān)系的深度思考。以地理知識(shí)為依托,深入學(xué)生的內(nèi)心產(chǎn)生“共情”,幫助學(xué)生形成正確的人地協(xié)調(diào)觀。
俗話說:謀定而后動(dòng)。教師應(yīng)對(duì)一節(jié)課進(jìn)行整體設(shè)計(jì),明確教學(xué)目標(biāo),為教學(xué)實(shí)施提供依據(jù)、指明方向。高中地理思維型課堂教學(xué)目標(biāo)需以培養(yǎng)地理思維為核心,凸顯地理學(xué)科核心素養(yǎng)對(duì)培養(yǎng)思維能力的目標(biāo)導(dǎo)向作用。在教學(xué)目標(biāo)上反映出不同層次思維活動(dòng)的行為結(jié)果,滲透不同地理思維能力的培養(yǎng)內(nèi)涵。從高層次的思維能力出發(fā),讓學(xué)生對(duì)地理問題和規(guī)律進(jìn)行積極的思維體驗(yàn),在地理思維能力提升中不斷激發(fā)創(chuàng)新意識(shí)并開發(fā)創(chuàng)新潛力。
高中地理內(nèi)容本身就具有很強(qiáng)的情境性,自然景觀、社會(huì)風(fēng)貌、生活情境等都可以成為課堂中的生動(dòng)情境。依據(jù)教學(xué)目標(biāo)創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)情境,使學(xué)生在真實(shí)情境中歷經(jīng)觀察、發(fā)現(xiàn)、思考和辯論的地理思維發(fā)展過程,有利于教學(xué)流程的推進(jìn)與教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成。在思維型課堂教學(xué)中,師生活動(dòng)的核心直指思維活動(dòng),強(qiáng)調(diào)以誘發(fā)思維動(dòng)機(jī)為特征的教學(xué)導(dǎo)入,實(shí)施以激發(fā)思維動(dòng)力為特征的教學(xué)過程,強(qiáng)調(diào)以解決地理真實(shí)情境中出現(xiàn)的問題為導(dǎo)向,幫助學(xué)生在地理知識(shí)的理解和運(yùn)用上層層深入,最終引導(dǎo)學(xué)生回歸生活,用地理知識(shí)及原理去解決實(shí)際問題。
發(fā)現(xiàn)問題是思維的起點(diǎn),解決問題是思維的過程。以高階思維引領(lǐng)課堂問題的設(shè)計(jì),使學(xué)生逐步掌握發(fā)現(xiàn)、提出、思考和解決問題的能力。問題立足于分析、綜合、評(píng)價(jià)等思維過程,驅(qū)動(dòng)學(xué)生發(fā)展高階思維。圍繞情境展開,環(huán)環(huán)相扣組成問題系統(tǒng)。問題可包含并列、因果、遞進(jìn)、延伸等邏輯關(guān)系,可以讓學(xué)生進(jìn)行歸納與演繹、分析與綜合、抽象與概括等。關(guān)注學(xué)生的思維過程,以“鏈”的形式驅(qū)動(dòng)學(xué)生對(duì)問題進(jìn)行深入思考,由單一到綜合、由簡單到復(fù)雜、由片面到整體,逐步把學(xué)生的思維引向更高層次。
地理實(shí)踐活動(dòng)的開展以培養(yǎng)學(xué)生的過程分析和問題解決等關(guān)鍵能力為主要目標(biāo),可以實(shí)現(xiàn)思維的推進(jìn),使學(xué)生形成更具深度的靈活思維。實(shí)踐活動(dòng)充分發(fā)揮學(xué)生的主體性。例如,通過設(shè)置開放性的問題情境,引導(dǎo)學(xué)生參與有明確目標(biāo)指向的、沉浸式的、多環(huán)節(jié)多步驟的實(shí)踐活動(dòng),利用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行推理,并對(duì)自己的觀點(diǎn)進(jìn)行辯護(hù),形成新認(rèn)知結(jié)構(gòu)的假設(shè)和推斷,可以幫助學(xué)生對(duì)地理問題形成理解認(rèn)知結(jié)構(gòu)的同化和順應(yīng)。教師要引導(dǎo)學(xué)生分析知識(shí)結(jié)構(gòu)要素,理清各要素之間的聯(lián)系,在此過程中,教師指導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)實(shí)踐活動(dòng)中遇到的問題,自主提出解決策略;關(guān)聯(lián)系統(tǒng)各部分,對(duì)各個(gè)要素進(jìn)行全方位、全過程的整體思考和系統(tǒng)的歸納;在抽絲剝繭、層層深入的思維過程中推理和實(shí)踐,進(jìn)而發(fā)展創(chuàng)新思維。讓學(xué)生在活動(dòng)中親歷知識(shí)的形成過程,培育學(xué)生的高階思維能力。
利用思維導(dǎo)圖將學(xué)生的思維直觀化、可視化。思維可視化分為兩大類:建構(gòu)與解構(gòu)。建構(gòu)即學(xué)生通過繪制思維導(dǎo)圖的方式將零散的點(diǎn)狀知識(shí)建構(gòu)為系統(tǒng)的網(wǎng)狀知識(shí)結(jié)構(gòu)。建構(gòu)將學(xué)生的思維可視化、形象化,可提升學(xué)生的形象思維能力和邏輯思維能力;將復(fù)雜的問題分解成若干簡單的小問題,提升學(xué)生的聯(lián)想思維與推理思維;還可以將地理概念進(jìn)行概括、歸類、關(guān)聯(lián),使分析歸納的思維過程可視化,提升學(xué)生的發(fā)散思維和創(chuàng)新思維。解構(gòu)即建構(gòu)的逆向,即引導(dǎo)學(xué)生用整體的觀點(diǎn)解讀思維導(dǎo)圖,理清地理知識(shí)脈絡(luò),構(gòu)建思維聯(lián)系,形成思維鏈條,從綜合的視角認(rèn)識(shí)地理事物和現(xiàn)象。解構(gòu)能為學(xué)生創(chuàng)造性思維活動(dòng)提供學(xué)習(xí)框架,形成解決真實(shí)問題的方案。將思維的建構(gòu)與解構(gòu)有機(jī)整合,將思維過程外顯,讓學(xué)生的思維能力得到有效發(fā)展。
本文梳理了促進(jìn)高階思維發(fā)展的高中地理教學(xué)模型,以“大氣的受熱過程”一課為例,初步實(shí)踐探索思維型課堂在高中地理課堂中的運(yùn)用。本節(jié)課以學(xué)校氣象站社員在日常觀測(cè)中發(fā)現(xiàn)的問題作為情境,激發(fā)學(xué)生的思維動(dòng)力;設(shè)計(jì)了層層遞進(jìn)的問題鏈,并提供學(xué)習(xí)資源、搭建學(xué)習(xí)支架,助力學(xué)生積極思維、自主建構(gòu)大氣受熱過程;通過可視化的思維導(dǎo)圖,幫助學(xué)生理清知識(shí)脈絡(luò),學(xué)生在梳理歸納的過程中,更綜合地認(rèn)知大氣受熱過程;最后,以“安溪茶農(nóng)用噴水、熏煙的方法解決霜凍”為新情境,使學(xué)生在運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題時(shí)實(shí)現(xiàn)思維進(jìn)階。本節(jié)課關(guān)注思維動(dòng)力的激發(fā)和思維品質(zhì)的培養(yǎng),通過問題引導(dǎo),以思維活動(dòng)引領(lǐng)教學(xué)過程,促進(jìn)了學(xué)生高階思維的發(fā)展,有助于提高地理課堂教學(xué)質(zhì)量。