重视培养学生高阶思维能力

王灵华

相信很多教师都读过《布鲁姆教育目标分类学》一书，布卢姆的教育目标分类学将认知过程，按照从简单到复杂、从促进知识保持到促进知识迁移的顺序，分成六个类别：记忆、理解、应用、分析、评价、创造。前三个属于知识本身层面，与知识保持的联系更为紧密，一般界定为低阶认知能力；后三个往往发生在把知识运用到更复杂的任务中，超越了知识本身，成为学生成功解决问题的必备能力，一般界定为高阶认知。黎加厚教授主编的《新教育目标分类学概论》一书认为，在布卢姆教育目标分类学的六层分类结构中，记忆、理解、应用层次属于认知活动的低级思维层次，而后面的分析、评价和创造则为高级思维层次。

换言之：记忆、理解、应用属于认知活动的低阶思维层次，分析、评价和创造则为高阶思维层次。高阶思维是发生在较高认知水平层次上的认知活动。

2022年颁布的《义务教育科学课程标准》將科学思维作为学科核心素养之一，明确了科学思维的重要地位和作用。科学思维是从科学的视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式，主要包括模型建构、推理论证、创新思维等。细读课程标准对科学思维的内涵和要求便会理解，其中也阐述了培养学生高阶思维能力的具体要求，只是没有进行明确界定。我们将课标对科学思维的解读与布鲁姆的目标分类进行比对就会发现，两者虽然表述方式不同，却有着异曲同工之处。

课标中对模型建构的表述为：以经验事实为基础，对客观事物进行抽象和概括，进而建构模型；运用模型分析、解释现象和数据，描述系统的结构、关系及变化过程。此处离不开高阶思维“分析”的参与。推理论证的表述为：基于证据与逻辑，运用分析与综合、比较与分类、归纳与演绎等思维方法，建立证据与解释之间的关系并提出合理见解。这是高阶思维评价的表现形式。创新思维表述为：从不同角度分析、思考问题，提出新颖而有价值的观点和解决问题的方法。这是高阶思维的创造行为。

基于以上分析，在小学科学教学中培养学生思维能力就是要聚焦培养学生的分析、评价、创造这三种高阶思维能力。只有落实了高阶思维能力的培养，才能够全面落实对学生科学思维能力的培养。

需要指出的是，培养学生的低阶思维能力与高阶思维能力同等重要。低阶思维能力是高阶思维能力的基础；低阶思维是促进知识的保持，高阶思维是促进知识的迁移。没有知识的保持，迁移从何而来？例如教学湘教版《地表在变化》一课，在研究地壳的变化时，以珠穆朗玛峰曾经采集到鱼龙化石，同时还发现了鱼类、贝类、藻类等多种海洋生物化石，以及珠穆朗玛峰每年都在长高等事实为证据，以类比为推理逻辑，抽象概括出“喜马拉雅山脉曾经是海洋，经历了漫长的地质变化才演化成如今的地貌”。在这一概念的建构过程中，学生经历了对事实的分析、综合、比较等思维过程，回忆已有的认知经验：鱼龙、贝类、藻类都是生活在海洋中的生物。学生应用这些已有的认知进行判断：喜马拉雅山脉发现了海洋生物的化石，那么喜马拉雅山脉有可能曾经是海洋。再综合其他事实：喜马拉雅山脉现在每年还在不断长高。于是，学生综合推理得出“喜马拉雅山脉曾经是海洋”的科学认识。我们反观这个概念建构的过程，经历了高阶思维——评价的思维过程。

评价，即基于准则和标准做出判断。要经历检查和评论两个认识过程：检查，即发现一个过程内部的矛盾和谬误，确定一个过程是否具有内部的一致性，也就是内部逻辑是否合理；而评论是指发现一个过程与外部准则之间的矛盾，确定一个过程是否具有外部的一致性，也就是说，要应用合乎逻辑的推理方法做出正确判断。

具体到《地表的变化》这一课，首先经历检查的认知过程：（1）珠穆朗玛峰曾经采集到鱼龙化石，同时还发现了鱼类、贝类、藻类等多种海洋生物化石；（2）珠穆朗玛峰每年都在长高……这些事实之间既不矛盾又相互补充。接下来进入评论的过程：海洋生物是生活在海洋中的，因此珠穆朗玛峰远古时代曾经是海洋；珠穆朗玛峰每年都在长高，因此是从远古时代的海洋一点点长成现在的世界最高峰，而且每年还在继续长高。内部逻辑合理，外部逻辑顺畅，这样的分析过程使学生的高阶思维能力得到培养和训练。但是这个高阶思维过程又是以原有认知的回忆、理解和应用为基础，做出高阶思维判断的。

因此高阶思维的发展是以低阶思维为基础，但是不能将高阶思维与低阶思维割裂开来，它们是有机统一的整体，对科学思维的发展都起着不可或缺的作用。