首新

從20世紀(jì)初到21世紀(jì)，科學(xué)教育目標(biāo)發(fā)生了重大轉(zhuǎn)變，從日?；炯寄埽ㄈ缱x寫(xiě)、知識(shí)等）傳授轉(zhuǎn)向科學(xué)能力的培養(yǎng)，探究式、啟發(fā)式、合作式的學(xué)習(xí)過(guò)程逐漸受到重視。學(xué)習(xí)不再是單一的接受過(guò)程，而是生生、師生間的思維互動(dòng)，高階思維已然在科學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。科學(xué)高階思維是義務(wù)教育科學(xué)課程中“科學(xué)思維”目標(biāo)的進(jìn)一步具體化。

從科學(xué)學(xué)習(xí)的角度而言，科學(xué)高階思維的形成與科學(xué)探究密不可分。這是由于當(dāng)前主流科學(xué)教學(xué)都是基于探究的，不管是問(wèn)題式的、項(xiàng)目式的，還是基于設(shè)計(jì)的科學(xué)活動(dòng)，科學(xué)探究總是用一條無(wú)形的主線指導(dǎo)學(xué)習(xí)過(guò)程?？茖W(xué)探究取向的高階思維教學(xué)，包括提出研究問(wèn)題、制訂實(shí)驗(yàn)計(jì)劃、控制變量、推論、樹(shù)立和辯護(hù)論點(diǎn)、識(shí)別隱藏的假設(shè)、確定可靠的信息來(lái)源等過(guò)程。科學(xué)探究過(guò)程中對(duì)推理、批判性思維、論證等高層次認(rèn)知過(guò)程的重視，使其培養(yǎng)的科學(xué)探究能力與科學(xué)高階思維能力有較大的重疊。科學(xué)高階思維的形成與科學(xué)探究教學(xué)密不可分，注重科學(xué)高階思維的科學(xué)探究活動(dòng)具有不同程度的開(kāi)放性，鼓勵(lì)學(xué)生多角度思考問(wèn)題、對(duì)各種可能性進(jìn)行合理評(píng)價(jià)，創(chuàng)造性思維得到重視。

因此，科學(xué)探究是培養(yǎng)科學(xué)高階思維的主要形式?？茖W(xué)高階思維是指在探究科學(xué)問(wèn)題和科學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中，順利地運(yùn)用批判性思維和創(chuàng)造性思維為核心的高層次認(rèn)知進(jìn)行科學(xué)思維的認(rèn)知或智力活動(dòng)。

結(jié)合科學(xué)高階思維與科學(xué)知識(shí)、科學(xué)探究的關(guān)系，科學(xué)學(xué)科高階思維的結(jié)構(gòu)應(yīng)包括三個(gè)維度。第一維度是科學(xué)課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)，包括13個(gè)學(xué)科核心概念、4個(gè)跨學(xué)科概念；第二維度是科學(xué)思維表現(xiàn)，包括問(wèn)題提出、方案設(shè)計(jì)、證據(jù)搜集、信息解釋、物體應(yīng)用、產(chǎn)品改進(jìn)、反思評(píng)價(jià)等7個(gè)要素；第三維度是高階思維核心結(jié)構(gòu)，包括創(chuàng)造性思維和批判性思維?？茖W(xué)學(xué)科高階思維結(jié)構(gòu)是一個(gè)系統(tǒng)的有機(jī)整體，三個(gè)維度之間既相對(duì)獨(dú)立又相互聯(lián)系。第一維度和第三維度構(gòu)成的平面解釋了科學(xué)課程內(nèi)容與高階思維的關(guān)系；第二維度和第三維度構(gòu)成的平面解釋了思維表現(xiàn)各要素（主要是科學(xué)探究過(guò)程）中如何融入高階思維；第一維度和第二維度構(gòu)成的平面解釋了科學(xué)課程內(nèi)容與思維表現(xiàn)的整合，在科學(xué)課程中主要表現(xiàn)為科學(xué)探究過(guò)程。

基于上述科學(xué)高階思維結(jié)構(gòu)，要有效培養(yǎng)科學(xué)高階思維，應(yīng)讓學(xué)生在科學(xué)探究過(guò)程中充分經(jīng)歷創(chuàng)造性思維和批判性思維的認(rèn)知活動(dòng)。由此可構(gòu)建“創(chuàng)設(shè)情境、提出問(wèn)題；設(shè)計(jì)方案，選擇方案；合作探究，達(dá)成一致；交流評(píng)價(jià)，總結(jié)反思；靈活遷移，聚焦運(yùn)用”的環(huán)節(jié)，開(kāi)展為高階思維而教的合作探究教學(xué)。從橫向來(lái)看，每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)都期望學(xué)生經(jīng)歷創(chuàng)造性思維和批判性思維過(guò)程，如“創(chuàng)設(shè)情境，提出問(wèn)題”環(huán)節(jié)，期望學(xué)生根據(jù)情境提出多種研究問(wèn)題，然后聚焦最合適的研究問(wèn)題；“設(shè)計(jì)方案，選擇方案”環(huán)節(jié)，期望學(xué)生能設(shè)計(jì)多種問(wèn)題解決方案，然后考慮多個(gè)因素，綜合不同的觀點(diǎn)，選擇最佳實(shí)施方案。從縱向來(lái)看，從教學(xué)伊始到結(jié)束，發(fā)生了從創(chuàng)造性思維到批判性思維的變化，到了后期如“交流評(píng)價(jià)，總結(jié)反思”階段，批判性思維為主的認(rèn)知過(guò)程占據(jù)主導(dǎo)，縱向的教學(xué)環(huán)節(jié)也遵循創(chuàng)造性思維到批判性思維的變化。

高階思維的培養(yǎng)是一個(gè)系統(tǒng)工程，除了建立有針對(duì)性的教學(xué)模式實(shí)施教學(xué)，還要注意課堂氛圍，若教師一味地照搬教學(xué)程序，沒(méi)有理解合作探究過(guò)程中的師生行為，不注重逐漸開(kāi)放學(xué)生的思維，科學(xué)課堂就顯得過(guò)于操作化，學(xué)生沒(méi)有學(xué)習(xí)的主體感。因此，科學(xué)教師要不斷提高自我專(zhuān)業(yè)素質(zhì)，理解合作探究、高階思維學(xué)習(xí)的教學(xué)理念，結(jié)合自身教學(xué)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行高階思維教學(xué)。這才是推行高階思維教學(xué)模式最基本的保證。