摘 要：教育工作者应以新时代人才培养为方向，于教育实践中着重关注学生高阶思维的养成，通过为学生提供锻炼机会，推动学生问题解决能力、创造力和批判思维等发展.据此，文章在阐述高阶思维内涵的基础上，以人教版高中化学教学实践为例，阐述学生高阶思维培养路径.

关键词：高阶思维；人教版；高中化学

中图分类号：G632 文献标识码：A 文章编号：1008-0333（2023）18-0104-03

收稿日期：2023-03-25

作者简介：高颖端（1983.12-），女，江苏省海门人，本科，中学一级教师，从事中学化学教学研究.

基金项目：江苏省教育科学“十四五”规划立项课题“指向高中学生高阶思维养成的高中化学“问题化教学研究”（课题立项号：D/2021/02/246）

1 高阶思维能力简述

通常情况下，高阶思维形成于相关主体认知层次相对较高的心智活动，作为高阶能力的核心内容，高阶思维不仅包括决策力、创新力、问题解决能力，同时还包含批判性、综合性思维等，在教学实践中落实高阶思维培养工作，契合新发展阶段社会对人才的最新要求^[1].以布卢姆教学目标分类理论为参照，其将教学目标分为六项内容，即：记忆、理解、应用、分析、评价、创造，前三项目标侧重于学生形成低阶思维，后三项目标则为教学活动的延伸，更关注学生高阶思维的发展.学生经过特定时间的学习后，认知水平层次会有所提升，此时即会形成高阶思维.

2 高中化学教学中高阶思维培养路径

2.1 以学科素养为导向，重塑教学

从化学学科本质特征来看，为宏观辨识和微观探析，其属于静态空间，是贯穿学科学习的空间序列，化学符号则为外显表征.与之相对的即为分析化学问题的时间轴，即：变化观念和平衡思想，属于动态推演活动^[2].物质间变化为化学学科重要知识，而学习主体在对物质间变化程度进行分析时，则需以平衡思想为引领，对限度问题进行研究.同时，化学学科核心素养还要求学生具备优秀的模型认知和证据推理能力，教师在培养该项能力时，要为学生提供质疑、批判机会，使学生在抽丝剥茧的过程中就某一主题作出理论假设.但应当注意：学习过程的参与在一定程度上比得出模型更重要，在去皮留质的过程中，学生可总结出理论适用条件，感受到理论得出的艰辛.另外，教师需关注学生科学探究与创新意识形成，重视其实践应用能力发展，并于具体化学科学学习和实践活动中推动学生形成良好的科学态度和社会责任感.

化学教师应明确：证据推理教学又可被细化为宏观、微观、定量和逻辑证据四个部分，且每部分证据类型又可划分为证实、证伪两大方面.同时，化学学科课程标准也将证据推理划分为四个水平，从不同角度培养学生高阶思维.以人教版高二化学选择性必修一第三章《水溶液中的离子反应与平衡》教学为例，该章教学涉及到电离常数、水的离子积常数、溶度积常数等，为增进学生对上述平衡常数内涵的理解，教师可选择其中某一常数组织探究活动，指导学生构建理论模型，并运用类推方式理解其他的平衡常数.在此阶段，学生高阶思维即可得到发展，会从分析推力水平向评价推理水平过渡.此外，学生在证据推理思维引导下所构建的思维模型还具有迁移性特点，有助于学生在新的情境中学习新的规则和理论.

2.2 以质疑批判为线索，优化教学

批判是创造的基础，是实现高效学习的前提条件，学生在批判性的學习氛围中可更好地掌握相关理论的适应性和抽象概括性，所建立的学科认知结构才能更加灵活和优质.教师在学科核心素养视域下组织化学学科教学的关键就在于通过复杂情境培养学生高阶思维，因而需以批判和质疑为线索，将其贯穿于课堂教学全过程，以此驱动学生高阶思维发展，提升学生创造能力水平^[3].在具体学科教学实践中，教师不仅要有意识地保护学生质疑精神、鼓励学生勇于对相关问题进行批判，还要主动结合教材内容，为学生设计具有驱动性特点的化学问题或问题链，以有效的问题为媒介，创设批判氛围，使质疑和批判潜移默化地形成教学常态，长此以往，学生即会自动生成高阶思维，取得良好的学科发展.

本环节选择人教版高二化学选择性必修二第二章《分子结构与性质》中“共价键”理论，以质疑批判为线索，对教学加以设计.对于教师而言，在进行本部分教学时，可将教学活动分为六个小部分，即：自学、互学、寻疑、整合、释疑和共识，前三个环节属于质疑部分，为学生学习共价键相关知识的预备阶段，后三个部分则为批判部分，是该部分知识教学的主体，由学生共同讨论、总结本课相关理论模型和高级规则.在本课前期，教师即可通过学习平台向学生发布任务：相关资料显示，19世纪中叶即有学者对分子中原子间相互作用情况进行了研究，并将其界定为化学键，随着时代的变迁，现代化学键理论愈发完善，而共价键则为该项理论体系的核心部分，请你结合以往所学知识，查阅相关资料，对共价键相关知识进行预习.学生在自学、与他人互动交流的过程中，会初步形成对共价键的理解，同时，在查阅资料的过程中，也会提出疑问，即：共价键有哪些类型？不同类型共价键如何区分？将问题代入课堂学习活动中，将会取得事半功倍的学习效果.在正式教学阶段，教师可设计问题链：共价键具有何种性质？共价键可以分为几种基本类型？请尝试阐述由π键、σ键或二者同时构成的共价键类型.学生通过学习，很快即可得出共价键具有饱和性、可分为π键和σ键两种基本类型的结论.而教师第三个问题，则可将学生的思维引向高阶，即其开始会思考π键和σ键在不同分子中的形成原理.此时教师即可进入探究教学，引导学生观察乙烷、乙烯和乙炔三种分子结构，以小组形式进行讨论，记录不同分子内π键和σ键的数量，交流不同分子中π键产生原理.同时，鼓励学生绘制乙炔分子中的π键，增进学生对这一部分知识理解.待完成上述探究活动后，即可组织学生深入讨论：经过之前的学习已经了解到Na与Cl在得失电子后，皆会形成电子对，此时电子可被Na原子和Cl原子共用形成共价键，你认为这一观点是否正确？学生经过本节知识学习，自然会对这一结论持质疑态度，教师适当指导学生从元素电负性差别理解这一问题，即可使学生得出结论：在元素电负性相差很大情况下，其通过化学反应形成的电子对不会被共用.

通过上述教学流程，在教师的讲解和指导下，学生会自然而然地生成共价键相关知识框架，且有助于学生对已学知识进行结构化整合，提升学生问题解决能力水平.

2.3 以复杂情境为载体，生本教学

新的教育形势下，教师构建有效的教学情境、以复杂情境为载体展开教学活动，可确保学科核心素养要求的落实.同时，在情境教学中教师可鼓励学生进行自我解释，提升学习质量.自我解释就是指学生在学习学科知识、解决化学问题期间，运用自己的语言描述和证明文本信息的行为.1946年，美国著名学者埃德加·戴尔在对学习活动深入研究的基础上，构建了学习金字塔理论，他认为：学习活动可分为被动和主动学习两种，在被动学习模式下，学习者听到、看到、讲到或演示的学习内容留存率平均不足50%；而在主动学习模式下，學习者通过讨论和实践所学知识留存率则较为理想，在50%以上，而学习者为他人讲解的知识留存率则可达到90%^[4].因此，化学教师在教学实践中可构建复杂情境，为学生提供自我解释的机会，掌握学生文本学习情况，推动学生心理和认知经验扩充.同时，教师也要明确：学生面向复杂情境所作的自我解释，可直接形成问题解决模型解决复杂问题，其属于高阶思维培养最为关键的环节，即：评价和创造.

以人教版高二化学选择性必修一第二章《化学反应速率与化学平衡》中第一节《化学反应速率》为例，教师应明确：一直以来，在高考考题中化学反应速率知识都会出现，主要考查学生对化学反应速率概念内涵的理解、考查学生对化学反应速率外界条件影响的掌握情况等.如2021年河北高考题：

室温下，某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下两个反应：①M+N=X+Y；②M+N=X+Z，反应①速率可表示为v₁=k₁c²（M），反应②速率可表示为v₂=k₂c²（M）（k₁、k₂为速率常数）.反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图1所示，下列说法错误的是：

A.0～30 min时间段内，Y的平均反应速率为6.67×10^-8mol·L^-1·min^-1

B.反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比保持不变

C.如果反应能进行到底，反应结束时62.5％的M转化为Z

D.反应①的活化能比反应②的活化能大

该题即为典型的复杂情境，考查学生的高阶思维.

教师在为学生讲解该题时，可先让学生根据题目文本信息确定相关知识要点，并对选项逐一进行解释，然后鼓励学生自我解释每个选项所涉及的理论知识模型，在此基础上指导学生形成相应的解题思路，面向其他学生讲述自身所做选择的理由，最后得出正确答案，即答案为A.

学者杜威曾说：思维过程实际上可以被看待为一系列事件序列链，在思维过程中，往往是先反思而后才是批判和探究，在此基础上，方能获得验证结论.新发展阶段，新课标、新理念与教育领域教学活动深度渗透，高中化学教师若想提升教学质量，推动学生学科核心素养发展，就要培养学生高阶思维，鼓励学生勇于思考、质疑和批判，学会主动建构知识体系，提升问题解决能力.

参考文献：

[1] 张兴华.高中化学高阶思维能力培养[J].中学课程资源，2021，17（01）：61-62.

[2] 祖丕缪.高中视角下初中化学实验教学对学生高阶思维的培养[J].高考，2021（05）：136-137.

[3] 成华.促进学生高阶思维发展的高中化学实验课的实践研究[J].化学教与学，2020（06）：90-92，89.

[4] 王春阳.高中化学教学中高阶思维的培养路径[J].中学化学教学参考，2019（11）：20-22.

[责任编辑：季春阳]