优化ATDE模式在学生高阶思维培养中的应用

吴俏燕 李雪峰

1 引言

著名学者顾明远先生提到过“教育的本质在某种意义上来讲就是培养学生的思维，培养学生思维的改变”。随着知识经济时代的不断发展，高阶思维成为在人类社会得以生存和发展的必备素养。高阶思维是一种较高认知水平的综合性能力，是围绕特定目标的辨析问题、解决问题的复杂思维。作为思维主体的学生在面对学习过程中的问题时，必须经历确定问题、分析问题、收集和辨析解决问题所需的信息以及运用演绎与推理等方法去解决问题等心智活动。在这些过程中体现的是学生的问题解决能力、批判性思维和创造性思维，故作为学生高阶思维能力培养的三个方面。

2 ATDE教学模式及其优化

ATDE教学模式，又称“问（Asking） -想（Think-ing）-做（Doing）-评（Evaluation）”教学模式，其环节设置遵循问题解决的过程，而且不同环节中渗透着培养学生高阶思维的思想。首先是“问”，教师通过问题引导学生进行思考，提供给学生发展创造性思维和提出问题的机会;其次是“想”，教师展示一系列问题后，鼓励学生自由联想、发散思考，以发展学生的创造性思维;然后是“做”，教师利用不同活动形式让学生在实际活动中找到解决问题的方案;最后是“评”，学生在评价交流中对不同的观点进行批判性思考，经历不同思维的碰撞后，促进学生高阶思维能力的发展。

但实践表明，原ATDE教学模式对学生高阶思维的培养效果不佳。其主要原因是思维是一个内隐的过程，教师很难每时每刻跟进和评价学生的思维发展历程，而且学生在学习过程中容易出现“思维缺席”的现象，使其在课堂上不能紧跟老师的思维步伐。因此，笔者将在陈龙安教授提出的ATDE教学模式中引入一种双边性的引导性策略，即K-W-L认知策略，对ATDE教学模式进行优化，得到优化后的教学模式如图1所示。

K-W-L策略在提升学生自主学习能力和培养综合思维能力过程中体现出知识激活、思维拓展、教学评估和心理资本开发的功能。因此，优化后的ATDE教学模式不仅能够帮助学生在已知、想知和新知之间架起桥梁，而且有助于学生对信息进行系统的分类整理，通过图表填写的形式将思维外显，从而减少“思维缺席”和“思维偏移”的现象。此外，教师也可以在课堂教学中对学生思维活动进行形成性评价。

3优化后的ATDE教学模式的应用案例——物质检测实验

课前准备：学生结合已知的与主题相关的知识，填写K-W-L表的“K（已知）”栏和“W（想知）”栏，从而形成学习时关注的焦点与具体任务。而后，教师收集学生完成的K-W-L表，根据教学目标、重难点，整理归类学生提出的疑问（图2），设计课堂教学安排。

3.1 问——设疑导入，激活思维

教师展示分别装有劣质奶粉和正常奶粉的烧杯，并提问：劣质奶粉与正常奶粉在成分上有怎样的区别？如何检测奶粉中的成分？有的学生联系初中已学相关知识，回答：通过碘液遇淀粉变蓝来辨别奶粉中是否掺杂淀粉，从而区分劣质奶粉与正常奶粉。有的学生结合课前预习的内容，提出利用双缩脲试剂的紫色反应来检测蛋白质的存在。由此，教师引导学生构建“颜色反应”的科学概念。还有的学生创造性地从检测蛋白质含量的角度出发，认为通过双缩脲试剂的紫色反应所呈现的颜色深浅来测量蛋白质的含量，从而判断奶粉质量的优劣。3.2想——思考原理，挖掘本质

教师提供阅读资料：

①还原糖与非还原糖的简介。

②CH3CHO+2Cu（OH）2+NaOH=△CH3CO-ONa+ Cu20↓+3H20。

③双缩脲是由两分子尿素脱去一分子氨缩合而成的，其分子式为H2N-C|O-NH-C|O-NH2。双缩脲在碱性溶液中能与极稀的硫酸铜溶液发生反应，生成紫红色络合物。

④苏丹Ⅲ溶液是由苏丹Ⅲ干粉充分溶于体积分数为95%的酒精配制而成的，苏丹Ⅳ溶液是由苏丹Ⅳ干粉溶于丙酮和体积分数为70%的酒精配制得到的。

教师引导学生结合所学知识和补充拓展的资料，大胆猜想检测生物组织中的还原糖、蛋白质和脂肪的实验所涉及到的化学本质。学生围绕问题以小组讨论的形式相互交流自己的想法，在交流中学习他人考虑问题的方法，在思维碰撞中意识到物质检测实验与化学反应的密切联系。教师倾听学生的想法，并与学生共同归纳得出以下结论：

①还原糖中的醛基或酮基与斐林试剂发生反应产生砖红色的Cu20。

②由于蛋白质结构中的肽键的结构与双缩脲结构相似而使蛋白质与双缩脲试剂发生颜色反应。

③苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ在脂肪中的溶解度比在酒精中的溶解度大使得酒精中的苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ进入脂肪中使其着色。

3.3做——实验探究，解决问题

学生将课前自行寻找的实验材料带到课堂中，首先根据实验原理对实验现象做出假设，以小组为单位进行实验，验证假设并记录实际观察到的结果，填写到表1中。由于物质检测操作较为简单，经过课堂上教师的巡视指导，学生基本能掌握操作步骤。学生在实验操作的过程中可以加深对实验原理的理解，而且通过对比实验前的预测结果与实际观察结果，可以学会发现问题、分析和解决问题。如某一小组在检测葡萄中的还原糖，观察到生成黑色沉淀的实验现象与预测的砖红色沉淀并不相符。由此促使学生结合Cu20容易被空气中的氧气氧化成Cu0的化学知识，对自己的实验操作进行分析。

3.4评——总结点评，批判思维

各组以小组汇报的形式派代表向全班展示成果。在這一过程中，师生与生生之间展开质疑提问、相互点评，学生不仅可以通过同学和教师的评价找到自身的不足，而且可以使批判性思维得到锻炼。最后，学生根据K-W-L表审视自己的“想知”和“学知”，填写“L（学知）”栏并进行知识体系的总结。

4反思与小结

本节课将优化后的ATDE教学模式应用于“物质检测实验”的教学中，引导学生在课前利用K-W-L表回想已有的知识并学会提出问题，从而形成课堂上关注的焦点。课堂上，学生围绕着问题情境，大胆猜测假设，在实验操作的过程中发现、分析和解决问题，在展示交流中进行批判性质疑、评价，最后通过K-W-L表对知识进行归纳总结。这样能够让学生的思维发展历程清晰呈现出来。该模式将K-W-L认知策略与ATDE教学模式相结合，使学生的高阶思维得到发展，为高阶思维的教学提供了参考范式。

参考文献：

[1]傅萍.以K-W-L认知策略模式培养大学生的创新思维[J].创新与创业教育，2013，4（3）：94-98.

[2] 陈国庆，乔玉晶.双缩脲试剂能和二肽反应吗[J].生物学教学，2008，33（12）：66.

[3]王秀莉，姜鹏，董春光.生物组织中脂肪鉴定方法的探索与比较术[J].生物学通报，2012，47（11）：48-49.