例谈基于深度学习的高阶思维培育路径

刘 婷

（山东威海环翠国际中学 山东威海 264200）

随着中国学生发展核心素养的提出以及新时代对人才发展的需要，深度学习与高阶思维备受关注。深度学习是在理解式学习的基础上，学习者能够批判地学习新思想和分析事实，将它们融入原有的认知结构中，并在众多思想之间进行联系，能将已有知识迁移到新的情景中，做出决策和解决问题的学习。高阶思维是指发生在较高认知水平层次上的心智活动或认知能力，主要包括问题解决能力、批判性思维能力与创造性思维能力。那么，深度学习与高阶思维之间有什么关系呢？已有研究表明，深度学习是基于高阶思维构建知识的过程，深度学习策略又显著影响高阶思维能力的发展，两者相辅相成，并相互促进。因此，在初中生物教学中，教师要基于深度学习开展深度教学，培育高阶思维。笔者就结合实际的课堂教学，例谈初中生物教学中基于深度学习的高阶思维培育路径。

1 巧妙借助“前置体验”，驱动深度学习，为高阶思维打下基础

高阶思维并不排斥低阶思维，反而将低阶思维作为重要基础，所以需要学生前置学习实践，在真实的体验活动中获取低阶思维，驱动深度学习。尤其以观察与实验为基础的生物学学习，教师要创造学生体验的机会，让学生在观察实践中感悟，在感悟中思考、质疑，从而培养学生的观察、实践、思考、分析、推理等能力。例如，七年级下学期学习“生物圈的水循环”时，教师在课前设置3个体验活动，分别是：①培养玉米种子，直至其长出根毛，先用肉眼观察，找到生在幼根上的白色“绒毛”，再用放大镜进行观察，描述根毛的特点，并试着估算出根毛的数量。②取一段生长旺盛且带有叶的茎，把它放在水里剪断，然后放置滴有红色墨水的水中，并在阳光下照射3～4 h，观察现象。把茎横向切断，观察横切面；再把茎纵向切开，观察纵切面。③将2个干燥的透明塑料袋套在植物有叶片和无叶片的枝条上，然后放到阳光下照射3 h，观察实验现象。教师利用体验活动，激发了学生的学习兴趣与探究欲望，这正是深度学习发生的前提。还有的学生会拓展教师的任务，得到了更多实验结论；也有学生体验过程中操作不严谨，如混淆玉米的根毛和侧根，进行实验时变量不唯一等。这些最真实的情况使教师充分掌握学情，也提供了更多的教学设计的灵感与依据，教学设计才能更有针对性。那么，如何充分利用前置性体验活动驱动深度学习呢？前置性任务的设计要有趣味性、综合性、可操作性、可生成性。教师应提供任务单式的指导，采用积极的评价调动学生的积极性，如表扬做得比较好的学生，分享其体验过程的收获，或者采取小组考核的办法等。前置体验后，在课堂上，教师必须要进行总结，表扬学生的亮点，提出学生需要改进的部分。从实验现象与实验结论，教师都要进行规范指导，并在此过程中渗透科学的探究方法，逐步提高学生科学探究与深入思考的能力，为高阶思维打下基础。

2 充分利用“前知展现”引发认知冲突，诱导深度学习，调动高阶思维

杜威认为，“学习就要学会思维。思维的缘由是遇到了某种困惑”。学习困惑是深度学习发生、高阶思维发展的关键。但在现实教学中，学生在面对不需要深度思考就可以对答如流的问题时，面对不需要思维碰撞就可以照本宣科的学习任务时，一片其乐融融的学习场景下，学生真的“学会”了吗？这种无“惑”的学习未能激发起认知结构的“紊乱”，难以实现学习过程的“深度”，更遑论学生的思维发展上的“深度”。那么，究竟怎么才能引发学生的认知冲突呢？教师可以充分地利用“前知展现”，即在驱动性问题的带动下，使学生在初步形成知识结构的同时，通过师生、生生对话充分暴露学生的“惑”之所在，找到学习的起点。例如，七年级上学期学习“细胞的生长、分裂与分化”时，相比让学生回答类似“什么是细胞的生长？什么是细胞的分裂与分化？细胞是怎么分裂与分化的？”这种翻书就能找到答案的问题串，教师可以提出思考性较强的问题：植物是怎样从一个受精卵细胞变成一株完整的植物的？人类是如何从一个受精卵长成一个人的？这些问题需要学生在通读课本之后，对整节课的相关知识进行理解、整合、加工，然后再系统地构建、输出，需要学生调动高阶思维，在驱动性问题的诱导下产生深度学习。需要注意的是，在前置展现中，驱动性问题是诱导深度学习发生的核心，应具有挑战性、情境性、可参与性、趣味性、探索性、开放性和合作性等多方面特征，且必须有一定的高度，能够构建出一个主题下的知识框架，能让学生的思维达到思考的边界。这意味着学生的学习不能仅停留于识记和领会层面，满足于对已知概念和事实的储存、提取，而是能够对知识进行创造性运用、批判性分析、系统性的评价。而那些具有明确而详尽的指示语、限定而程式化的、唯一而确定性的答案呈现组成的结构良好的问题，只能是对知识的描述和领会，难以超脱书本教材引发学生的积极思考。

3 创设整合式或项目化的学习活动，落实深度学习，提升高阶思维

基于整合式与项目化的学习，是促使深度学习从理念到落实的重要模式。整合型、项目化的学习活动都具有跨学科的综合性，即将相关内容有机整合，从而形成一个科学的、系统的知识体系。这意味着学生不能只是纸上谈兵、墨守成规，而是应当活学活用，能够自如地面对来自现实中的各种真实问题。学生将学习的内容、问题情境和逻辑关系组成整体，在任务的驱动下，按照研究、推理和反思这一提取问题、分析和解决问题的进程予以开展。例如，初中生物的生态、发酵、生殖、生物与人类的关系、结构模型等多方面内容的主题，教师都可以联系生活真实情境，开发出整合式的STEM项目学习。教师可以从学习设计、思维引领到方法支持，从现实生活中获取灵感，创设项目情境，达成创造性和生成性。

学生通过项目式学习，动手、动脑、全身心参与学习过程，亲身经历科学实践，对知识的形成过程有深刻的体会，才会有思维的提升。例如，在八年级的“遗传的物质基础”学习时，教师不仅要鼓励学生自己动手制作DNA分子结构模型，还要引导学生用不同的材料、不同的形式构建模型。这些DNA结构模型的制作具有开放性和创造性，需要学生迁移、运用多种知识，实现做与学的融合，有效培养了学生的发散思维和创造思维，提升了思维品质，也提高了学科核心素养。另外，学生通过建模活动，在理解DNA分子结构的同时，体验科学探索的历程。因此，教师一方面需要引导学生从知识整合的逻辑架构、规律定义到实践应用等层面学会对问题进行整合式思考，在项目学习的过程中促进学生知识体系的完善和丰富；另一方面，需要将项目化设计的思维有效地融入日常课堂教学，以此来落实深度学习，提升思维品质。例如，初中生物学中可适合用项目式学习的主题有：探究被子植物的一生，种子结构+种子的萌发（条件、过程）+花的结构+传粉与受精+果实和种子形成；探究鸡卵的秘密，探究鸟卵的秘密+观察鸡卵孵化过程；保护环境，低碳生活，实验模拟酸雨对生物的影响/调查酸雨的成因与危害/调查人类对生物圈的各方面的影响/探究另一种形式的污染对生物的危害/出一期低碳生活的宣传海报等。

4 构建“对话式课堂”，助力深度学习，发展高阶思维

深度学习的发生需要改变课堂原有“教师讲学生听”的传统灌输，而是要倾听学生的声音。让学生学会批判、敢于质疑，师生共同构建“对话式课堂”，尤为重要。对话课堂的核心是“对话”，但是对话要有思维发展的深度与广度才是有实效性的对话，即通过对话，发展高阶思维，达到深度学习的目的。要达到这个目标，课堂操作是关键，具体与以下因素有关：

①教师的倾听与研判的能力是发展学生高阶思维的基本素质之一。对话中，教师的注意力要高度集中，在认真倾听了学生的基础上进行快速判断，分析问题发生的原因并生成性地设计接下来的教学策略。例如，在“水分的运输途径”一节课中，有的学生在一上课之初就超出了教师的预设，说出了水分运输途径要经过“导管、输导组织”这种具体的结构。而教师却没有及时抓住这一信息，还是按照备课时预设的思路，感觉学生只能想到“根、茎、叶”这种器官层次，仍然按照原有的教学设计构建，忽略了学生的认知，浪费了时间。教师应当直接就抓住学生的回答，追问：还有哪些具体的结构也参与到这其中了？

②生生对话中，教师要适时介入，才能保证学生的对话逐步走向更深层的对话，最终直抵教学目标。平日课堂上生生对话时，学生的回答有对有错，教师总是感觉打断其对话就破坏了对话的氛围，究竟该什么时候介入呢？其实，教师可以在“提出特别有价值的生成问题时”“对话的内容出现跑偏时”“对话的过程出现质疑或者错误时”介入。介入时要注意方式，教师不能把问题抢过来自己回答，而是要再将这个问题抛给其他同学，扩大思维的发生面；然后，再在生生交流的基础上进行点拨提升，保证思维的广度与深度。

③教师要提供多元表达的平台激发评价效应。表达是学生将内在知识和技能外化为特定形式的知识学习过程。表达的形式可以是图形、绘画、文字语言等。但不论哪种表达，学生都需要基于逻辑，对已掌握的事实、经验和知识进行二次梳理、整合与建构。教师要注意提供多元化的表达平台，并与课堂评价相结合，有利于即时、及时地诊断学生的问题，激发学生主动性，是实现深度学习的良好载体。例如，在新授课堂中，教师让学生代表上台展示，担任“小教师”组织生生对话，这对学生来说不仅是个人展示的一次机会，也是独立建构知识的过程，更是一种培养学生高阶思维的方法。教师可依据学生表达的内容获得即时的教学反馈评价，对于学生的正确思维予以强化，错误思维予以破除，不断培养学生分析问题、解决问题的能力。

总之，深度学习强调学习不能仅仅固着于学科知识本身，而更加重视高阶思维的培养。除上述的培育路径外，教师还要从深度学习的学习兴趣、学习意义、评价方式等方面进行。