張慧敏，關(guān) 明

(新疆師范大學化學化工學院，新疆烏魯木齊，830054)

社會發(fā)展需要更多高素質(zhì)人才，教育訴求由追求知識與技能的獲取轉(zhuǎn)向注重學習過程中的思維發(fā)展。提升學生的高階思維能力是學科核心素養(yǎng)的普遍要求，是教學改革的關(guān)鍵，是目前乃至未來較長時間的重要教育目標。高階思維產(chǎn)生于發(fā)現(xiàn)問題、求解問題的過程中，是一種能夠?qū)碗s問題求解的高層次、綜合性能力。發(fā)展高階思維是新時代培養(yǎng)綜合性、創(chuàng)新性人才的具體要求?！镀胀ǜ咧谢瘜W課程標準(2017年版)》以培育核心素養(yǎng)為目標，凸顯學生的主體作用，強調(diào)啟發(fā)式、互動式、探究式的教育方法，注重營造真實的問題環(huán)境，引導學生在情境中解決問題。[1]課堂提問是培育高階思維的有效途徑之一，不僅可以引領學生思考知識內(nèi)容，而且能夠訓練他們的問題意識和創(chuàng)造性思維等。通過厘清高階思維內(nèi)涵，梳理高中化學課堂提問中出現(xiàn)的問題，本文有針對性地提出以高階思維為取向的課堂提問策略，以此啟迪學生思維、優(yōu)化教師教學策略，提高課堂教學有效性。

一、高階思維的內(nèi)涵分析

高階思維源于Bloom的認知教育目標分類學，Anderson在此基礎上進行了修訂，將認知過程分為記憶、理解、應用、分析、評價和創(chuàng)造六個層級，而分析、評價和創(chuàng)造通常被稱作“高階思維”。[2]我國學者鐘志賢提出的高階思維的定義被普遍認同，即高階思維能力是在高層次認知水平上的一種綜合性能力，包括問題解決能力、批判能力、決策能力和創(chuàng)新能力。[3]在認知過程中，高階思維逐步由具體到抽象，在復雜問題求解過程中不斷發(fā)展和深化，具有復雜性、不規(guī)則性和多樣性特征。[4-5]

高階思維是在低階思維的基礎上綜合發(fā)展起來的，并通過與較高層次思維之間相互聯(lián)結(jié)、相互流動而逐步產(chǎn)生的。[6]通過梳理高階思維概念內(nèi)涵，根據(jù)高階思維可劃分為分析、評價和創(chuàng)造三個維度，細化成八個要素，本文以高階思維的形成過程為切入點，側(cè)重于體現(xiàn)真實問題解決過程中的高階思維能力構(gòu)成及要素，如表1所示。

表1 高階思維構(gòu)成要素與內(nèi)容

二、高中化學課堂提問教學存在的問題

高階思維產(chǎn)生于思考問題、發(fā)現(xiàn)矛盾，初步判斷、設計方案，自我反思、解決問題的過程中。[7]提問是教學過程中活躍思維、提高思維水平及培育高階思維的有效途徑。在當前的高中化學教學實踐中，由于任務繁重、課時限制及高考壓力等方面影響，教師傾向于對知識內(nèi)容的簡單提問而非對促進思維發(fā)展的深度提問，導致學生思維訓練的機會較少，思維能力難以得到提高。基于文獻分析和實踐調(diào)研，當前高中化學課堂提問教學主要存在以下問題。

(一)問題設置不當，學生思維構(gòu)建過程受阻

部分教師未對高中化學教材中的思維體系進行整合，不注重對學生的差異性與“最近發(fā)展區(qū)”的分析，問題設計能力不足，導致問題的認知水平過低且缺乏目的性、層次性、邏輯性，問題類型多為封閉型問題。例如，“蒸餾操作中將冷凝水從下口進上口出，這樣操作對不對”等問題僅僅要求學生回答是或不是、對或不對，使學生的思維停留在記憶、理解的低階層次上，無法進行知識整合與模型搭建，難以從問題中構(gòu)建思維。

(二)候答時間不足，學生思維活躍度降低

在教學任務繁重、教學時間有限的情況下，部分教師急于完成教學目標而沒有給予學生充分的思考時間。無人作答時，部分教師會以自問自答的方式終結(jié)問題或轉(zhuǎn)問其他問題；在學生思考時間過長時，部分教師會急于告知答案或不斷給出提示，打斷學生思維建構(gòu)的過程。這與高階思維培養(yǎng)的目標和做法背道而馳，導致學生在此課堂氛圍中出現(xiàn)直接等待教師給出標準答案的情況。候答時間不足，學生未做深度思考，并不利于活躍學生的思維。

(三)師生互動較少，學生思維積極性降低

高中化學課堂知識容量大，為了能夠有序推進課堂教學，部分教師在提問時常選擇學業(yè)成績較好、基礎較好的學生作答，師生互動機會不均衡。在師生互動不足的情況下，學生多數(shù)時間都是在被動地回答教師的問題，他們思維能力停滯不前，很難從實驗現(xiàn)象、已有知識原理中發(fā)現(xiàn)問題并主動提問。這削弱了學生的主觀能動性，使他們?nèi)狈μ岢鰡栴}的動機，難以積極主動地思考。

(四)提問反饋消極，學生思維創(chuàng)新動力不足

評價與反饋環(huán)節(jié)缺失是課堂提問過程的常見問題。在學生回答完問題后，教師多采用終結(jié)性評價來判定答案的對錯，缺少對學生思考方法和研究途徑的追問和拓展。這種評價和反饋方式阻礙學生思維模式的發(fā)展和創(chuàng)新，學生僅知道問題的標準答案，無法將知識進行有效的遷移，缺少對問題解決途徑的深度思考。這不利于培養(yǎng)和激發(fā)學生的探究樂趣，而且會讓學生在心理層面否定自己，創(chuàng)新動力更不足。

三、培育高階思維的高中化學課堂提問策略

高中化學知識是在初中階段掌握的基本化學知識、化學實驗技能、計算和應用的基礎上逐漸系統(tǒng)化和理論化的，完善和補充了化學基本概念和理論基礎，這對學生思維能力水平有了更高要求。在知識難度、思維廣度大幅度提升的教育背景下，高中化學教師在課堂教學中需要充分培養(yǎng)和發(fā)展學生的高階思維，在提問過程中應體現(xiàn)化學學科思維方法，如辯證轉(zhuǎn)化、分類比較、定性定量、對立統(tǒng)一等。[8]針對教師問題設計缺乏目的性、提問過程過于匆忙、學生主動性不強、評價反饋過于籠統(tǒng)的現(xiàn)狀，本文結(jié)合高中化學學科特征提出以下策略。

(一)設計層次遞進的問題，分析學生思維能力

高階思維的形成是由淺入深、循序漸進的，需要教師對問題進行優(yōu)化設計，引導學生分析問題背后的知識內(nèi)容、思維方法與解決路徑。教師在設計問題時，既要基于一定的教學目標，又要根據(jù)學情分析明確學生的“最近發(fā)展區(qū)”，充分考慮學生的認知水平和學習需要。問題設計應由低階問題逐步提升至高階問題，由易到難、由淺入深，促使學生在解決問題的過程中發(fā)展高階思維。以“氯氣與水的反應”為例，問題設計應具有啟發(fā)性，讓學生能夠圍繞問題進行深入思考，如表2所示。

表2 “氯氣與水的反應”思維目標與問題設計

在化學教學中，問題設計應充分體現(xiàn)化學學科特征，即通過微觀與宏觀的聯(lián)系，在分子原子水平上理解化學反應本質(zhì)，并以此作為依據(jù)進行問題推進，提升學生的推理能力與遷移能力，完善學生的思維體系。例如，從氯原子結(jié)構(gòu)和氯元素的化合價分析氯氣，就是將微觀的原子結(jié)構(gòu)與宏觀的化學性質(zhì)聯(lián)系起來，初步構(gòu)建學生“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”化學思維的過程和表現(xiàn)。根據(jù)對教材內(nèi)容的剖析，學生能發(fā)現(xiàn)新知識與原有認知的銜接點，在分析氯氣與水反應的化學方程式的基礎上，進一步判斷出氯水中含有哪些粒子，評價使用氯氣進行自來水消毒的優(yōu)勢和弊端，最后設計出檢驗次氯酸光照分解產(chǎn)物的實驗方案。可以看出，該問題設計是基于學生的思維認知發(fā)展過程進行的，讓學生在原有思維能力上通過分析氯氣的相關(guān)性質(zhì)并以此為依據(jù)探究氯氣與水的反應，逐步提升高階思維能力。

(二)給予充足的候答時間，促使學生思維有效建構(gòu)

課堂教學的推進并不是簡單地將多個問題進行堆積，而是在提問過程中綜合運用多種方式提高學生的思維活躍度?；趩栴}的不同層次水平及難度差異，教師的提問時間和候答時間應有所區(qū)分。一些超越學生現(xiàn)有思考能力的提問，單純延長思考時間并不會促進其思維的提升。因此，教師需要針對知識沖突點，準確予以指導和調(diào)整候答時間。

對記憶、理解層面的學生通過回顧知識內(nèi)容或查閱課本便能得出答案的化學問題，教師在提問后幾秒內(nèi)即可讓學生作答。對此類問題，教師可以采用全班集體回答的方式，對學生知識掌握情況進行初步的整體性判斷。對分析、應用層面的學生需要分解為一系列子問題并逐個擊破的化學問題，教師可以根據(jù)學生對知識的掌握程度適當延長候答時間，預留二至五分鐘為宜。對此類問題，教師可以采用小組合作回答的方式，讓學生先將問題任務進行細化和拆分，然后逐個解決，最后整合分享。鑒于個人思維方式和思維過程不同，小組合作的形式可以避免因個人思維受阻而出現(xiàn)任務停滯的情況，有利于培養(yǎng)學生的分析能力與交流合作能力。對難度較大的、綜合性更強的評價層面的化學問題，教師預留再多候答時間學生也無法作答時，教師可以通過布置課后任務的形式，讓學生在課后查閱資料，發(fā)現(xiàn)解決問題的關(guān)鍵點，初步推測實驗結(jié)論并設計方案，根據(jù)實驗結(jié)果進行自我總結(jié)和反思，改進實驗方案。在次日課堂上，學生分享實驗設計及結(jié)論后，教師再引導學生對比不同實驗過程，評價各實驗方案的優(yōu)勢與不足，選擇最佳實驗方案執(zhí)行。

(三)引導學生主動提出問題，培養(yǎng)學生的批判性思維

分析學生高階思維的發(fā)生路徑可知，思維不是自然發(fā)生的，是由“難題和疑問”或“困惑、混淆或懷疑”引發(fā)的。[7]提問應以學生為主體，由自發(fā)的求知欲望進行驅(qū)動。在化學課堂教學中，教師應鼓勵學生主動提出問題，以批判性思維分析實驗結(jié)果，從認知沖突中引發(fā)深層次的思考，從而提出新的疑惑或?qū)栴}的新認識，實現(xiàn)知識技能的遷移與再創(chuàng)造。學生在原有認知基礎上思考問題的過程不是一蹴而就的，還需要教師在思維建構(gòu)的癥結(jié)處給予進一步引導和情感激勵。主動提問能夠促使學生發(fā)揮主觀能動性，優(yōu)化自己的問題視角與邏輯思維，從而提出更加有深度和廣度的化學問題。

化學實驗在很大程度上能夠激發(fā)學生的學習興趣，在進行實驗操作或觀察實驗結(jié)果時發(fā)現(xiàn)與原有認知相矛盾的地方，進而提出問題。例如，在“鈉及其化合物”的教學中，在學生觀察鈉與水反應的實驗現(xiàn)象后，教師不要急于解釋實驗現(xiàn)象，而是將課堂主動權(quán)還給學生，詢問學生通過觀察實驗現(xiàn)象有什么疑惑。學生可能提出“為什么鈉會浮在水面上”“為什么鈉會熔成小球”“為什么鈉會游動并發(fā)出響聲”“為什么溶液顏色會發(fā)生變化”等問題。此時，教師可以展示鈉的熔點、沸點、密度等數(shù)據(jù)，引導學生思考鈉的物理性質(zhì)對該實驗的影響，回憶質(zhì)量守恒定律及猜想反應產(chǎn)物。若學生推斷出的反應產(chǎn)物與實際產(chǎn)物有出入，教師則需要進一步提示學生注意氧化還原反應中化合價的變化，引導學生由此過程得出鈉與水反應的化學方程式。在主動提問與自主解決問題的過程中，學生可借助教材和實驗中的化學情境，利用相關(guān)信息與已有知識推測現(xiàn)象背后的化學本質(zhì)，在質(zhì)疑—釋疑過程中發(fā)展高階思維能力。

化學學科實踐性強，內(nèi)容覆蓋面廣，化學在工農(nóng)業(yè)以及生活中運用廣泛，具有豐富的情境素材。從社會生活中尋找相關(guān)情境素材，合理將其與化學知識融合在一起，培養(yǎng)學生通過身邊化學現(xiàn)象提出問題的能力，這是發(fā)展學生批判性思維的重要方式。例如，學生根據(jù)生活經(jīng)驗提出的“自熱火鍋、暖寶寶和蒸汽眼罩為什么能夠放出熱量？發(fā)熱包的組成成分有哪些？發(fā)熱原理是什么”“袋裝食品的干燥劑中球形的小顆粒是什么物質(zhì)？干燥過程中是否發(fā)生化學變化”等問題，是學生發(fā)展批判性思維的結(jié)果和表現(xiàn)。在實際教學過程中，教師根據(jù)學生提出的問題進行項目設計，引導學生通過查閱資料、加工信息、設計實驗方案、交流討論、反思評價等形式，最終形成解決問題的完整框架。在此過程中，學生將化學學科知識與生活中的應用結(jié)合起來，多方位、多角度地運用知識、發(fā)散思維，開展實驗探究，從而提升認知能力和思維水平。

(四)選用科學的理答方式，驅(qū)動學生構(gòu)建思維

教師選用科學的理答方式是促進學生思維發(fā)展的重要途徑。對學生的回答，教師不應采用終結(jié)性評價直接判定對錯，而是針對學生分析過程中的問題進行進一步追問、反問，探究學生是如何分析得出這個答案的，讓學生自己分析思維過程中的誤區(qū)、以批判性思維反思學習過程。若學生的答案錯誤或與正確答案偏離過多時，教師則可以通過詢問學生判斷錯誤原因等方式，給予適當?shù)奶崾?、提供與答案有關(guān)的線索，幫助學生找到突破口。若學生給出的答案含糊不清或不夠深入時，教師則可以根據(jù)學生的思維層次，將問題進行分解細化后再向?qū)W生提出下一思維層次的問題，幫助學生更加深入地思考，使答案更加準確和具體。

例如，在“鐵及其化合物”的教學中，針對紅熱的鐵與水蒸氣發(fā)生反應后產(chǎn)生一種無色無味氣體的情況，在詢問“該氣體是什么”而學生回答“是氧氣”時，教師不應直接判定為錯誤答案，而是進一步追問“你是如何得出這個答案的”，讓學生進一步說出自己的思考過程，即“鐵與水蒸氣中含有鐵元素、氫元素、氧元素，根據(jù)質(zhì)量守恒定律得出生成的氣體可能是氧氣”?；诖?，教師需要先對學生能夠基于質(zhì)量守恒定律進行思考給予肯定和表揚，然后循著學生的思維方式進一步追問“根據(jù)質(zhì)量守恒還有可能是什么氣體”，引導學生回答出“是氫氣”。教師表示肯定后提供相關(guān)線索，告知學生該反應生成了一種黑色有磁性的物質(zhì)，讓學生根據(jù)所學的物質(zhì)性質(zhì)推斷這種黑色有磁性的物質(zhì)可能是什么物質(zhì)，并在學生確定該物質(zhì)的基礎上，根據(jù)氧化還原反應的規(guī)律推測是氧氣還是氫氣或兩者皆有，后設計實驗驗證。在評價過程中，教師要厘清學生的解題思路，多使用鼓勵式的評價語，給予積極引導和及時反饋，最大限度地激發(fā)學生的探究動機，驅(qū)動學生構(gòu)建思維，提升課堂提問的有效性。

總而言之，課堂提問是教育教學的重要環(huán)節(jié)，更是學生高階思維發(fā)展的重要途徑。在高中化學課堂教學中，教師要充分理解高階思維內(nèi)涵并優(yōu)化課堂提問策略，引導學生充分調(diào)動已學知識，綜合運用多種方法解決問題，建構(gòu)更深層次的思維認知體系。對此，教師需要根據(jù)學生課堂表現(xiàn)不斷優(yōu)化問題設計、提問技巧和反饋方式，從而培育學生的高階思維能力，提高教師的專業(yè)能力，提升課堂教學的有效性。