例談基于深度學習的高階思維培育路徑

劉 婷

（山東威海環翠國際中學 山東威海 264200）

隨著中國學生發展核心素養的提出以及新時代對人才發展的需要，深度學習與高階思維備受關注。深度學習是在理解式學習的基礎上，學習者能夠批判地學習新思想和分析事實，將它們融入原有的認知結構中，并在眾多思想之間進行聯系，能將已有知識遷移到新的情景中，做出決策和解決問題的學習。高階思維是指發生在較高認知水平層次上的心智活動或認知能力，主要包括問題解決能力、批判性思維能力與創造性思維能力。那么，深度學習與高階思維之間有什么關系呢？已有研究表明，深度學習是基于高階思維構建知識的過程，深度學習策略又顯著影響高階思維能力的發展，兩者相輔相成，并相互促進。因此，在初中生物教學中，教師要基于深度學習開展深度教學，培育高階思維。筆者就結合實際的課堂教學，例談初中生物教學中基于深度學習的高階思維培育路徑。

1 巧妙借助“前置體驗”，驅動深度學習，為高階思維打下基礎

高階思維并不排斥低階思維，反而將低階思維作為重要基礎，所以需要學生前置學習實踐，在真實的體驗活動中獲取低階思維，驅動深度學習。尤其以觀察與實驗為基礎的生物學學習，教師要創造學生體驗的機會，讓學生在觀察實踐中感悟，在感悟中思考、質疑，從而培養學生的觀察、實踐、思考、分析、推理等能力。例如，七年級下學期學習“生物圈的水循環”時，教師在課前設置3個體驗活動，分別是：①培養玉米種子，直至其長出根毛，先用肉眼觀察，找到生在幼根上的白色“絨毛”，再用放大鏡進行觀察，描述根毛的特點，并試著估算出根毛的數量。②取一段生長旺盛且帶有葉的莖，把它放在水里剪斷，然后放置滴有紅色墨水的水中，并在陽光下照射3～4 h，觀察現象。把莖橫向切斷，觀察橫切面；再把莖縱向切開，觀察縱切面。③將2個干燥的透明塑料袋套在植物有葉片和無葉片的枝條上，然后放到陽光下照射3 h，觀察實驗現象。教師利用體驗活動，激發了學生的學習興趣與探究欲望，這正是深度學習發生的前提。還有的學生會拓展教師的任務，得到了更多實驗結論；也有學生體驗過程中操作不嚴謹，如混淆玉米的根毛和側根，進行實驗時變量不唯一等。這些最真實的情況使教師充分掌握學情，也提供了更多的教學設計的靈感與依據，教學設計才能更有針對性。那么，如何充分利用前置性體驗活動驅動深度學習呢？前置性任務的設計要有趣味性、綜合性、可操作性、可生成性。教師應提供任務單式的指導，采用積極的評價調動學生的積極性，如表揚做得比較好的學生，分享其體驗過程的收獲，或者采取小組考核的辦法等。前置體驗后，在課堂上，教師必須要進行總結，表揚學生的亮點，提出學生需要改進的部分。從實驗現象與實驗結論，教師都要進行規范指導，并在此過程中滲透科學的探究方法，逐步提高學生科學探究與深入思考的能力，為高階思維打下基礎。

2 充分利用“前知展現”引發認知沖突，誘導深度學習，調動高階思維

杜威認為，“學習就要學會思維。思維的緣由是遇到了某種困惑”。學習困惑是深度學習發生、高階思維發展的關鍵。但在現實教學中，學生在面對不需要深度思考就可以對答如流的問題時，面對不需要思維碰撞就可以照本宣科的學習任務時，一片其樂融融的學習場景下，學生真的“學會”了嗎？這種無“惑”的學習未能激發起認知結構的“紊亂”，難以實現學習過程的“深度”，更遑論學生的思維發展上的“深度”。那么，究竟怎么才能引發學生的認知沖突呢？教師可以充分地利用“前知展現”，即在驅動性問題的帶動下，使學生在初步形成知識結構的同時，通過師生、生生對話充分暴露學生的“惑”之所在，找到學習的起點。例如，七年級上學期學習“細胞的生長、分裂與分化”時，相比讓學生回答類似“什么是細胞的生長？什么是細胞的分裂與分化？細胞是怎么分裂與分化的？”這種翻書就能找到答案的問題串，教師可以提出思考性較強的問題：植物是怎樣從一個受精卵細胞變成一株完整的植物的？人類是如何從一個受精卵長成一個人的？這些問題需要學生在通讀課本之后，對整節課的相關知識進行理解、整合、加工，然后再系統地構建、輸出，需要學生調動高階思維，在驅動性問題的誘導下產生深度學習。需要注意的是，在前置展現中，驅動性問題是誘導深度學習發生的核心，應具有挑戰性、情境性、可參與性、趣味性、探索性、開放性和合作性等多方面特征，且必須有一定的高度，能夠構建出一個主題下的知識框架，能讓學生的思維達到思考的邊界。這意味著學生的學習不能僅停留于識記和領會層面，滿足于對已知概念和事實的儲存、提取，而是能夠對知識進行創造性運用、批判性分析、系統性的評價。而那些具有明確而詳盡的指示語、限定而程式化的、唯一而確定性的答案呈現組成的結構良好的問題，只能是對知識的描述和領會，難以超脫書本教材引發學生的積極思考。

3 創設整合式或項目化的學習活動，落實深度學習，提升高階思維

基于整合式與項目化的學習，是促使深度學習從理念到落實的重要模式。整合型、項目化的學習活動都具有跨學科的綜合性，即將相關內容有機整合，從而形成一個科學的、系統的知識體系。這意味著學生不能只是紙上談兵、墨守成規，而是應當活學活用，能夠自如地面對來自現實中的各種真實問題。學生將學習的內容、問題情境和邏輯關系組成整體，在任務的驅動下，按照研究、推理和反思這一提取問題、分析和解決問題的進程予以開展。例如，初中生物的生態、發酵、生殖、生物與人類的關系、結構模型等多方面內容的主題，教師都可以聯系生活真實情境，開發出整合式的STEM項目學習。教師可以從學習設計、思維引領到方法支持，從現實生活中獲取靈感，創設項目情境，達成創造性和生成性。

學生通過項目式學習，動手、動腦、全身心參與學習過程，親身經歷科學實踐，對知識的形成過程有深刻的體會，才會有思維的提升。例如，在八年級的“遺傳的物質基礎”學習時，教師不僅要鼓勵學生自己動手制作DNA分子結構模型，還要引導學生用不同的材料、不同的形式構建模型。這些DNA結構模型的制作具有開放性和創造性，需要學生遷移、運用多種知識，實現做與學的融合，有效培養了學生的發散思維和創造思維，提升了思維品質，也提高了學科核心素養。另外，學生通過建模活動，在理解DNA分子結構的同時，體驗科學探索的歷程。因此，教師一方面需要引導學生從知識整合的邏輯架構、規律定義到實踐應用等層面學會對問題進行整合式思考，在項目學習的過程中促進學生知識體系的完善和豐富；另一方面，需要將項目化設計的思維有效地融入日常課堂教學，以此來落實深度學習，提升思維品質。例如，初中生物學中可適合用項目式學習的主題有：探究被子植物的一生，種子結構+種子的萌發（條件、過程）+花的結構+傳粉與受精+果實和種子形成；探究雞卵的秘密，探究鳥卵的秘密+觀察雞卵孵化過程；保護環境，低碳生活，實驗模擬酸雨對生物的影響/調查酸雨的成因與危害/調查人類對生物圈的各方面的影響/探究另一種形式的污染對生物的危害/出一期低碳生活的宣傳海報等。

4 構建“對話式課堂”，助力深度學習，發展高階思維

深度學習的發生需要改變課堂原有“教師講學生聽”的傳統灌輸，而是要傾聽學生的聲音。讓學生學會批判、敢于質疑，師生共同構建“對話式課堂”，尤為重要。對話課堂的核心是“對話”，但是對話要有思維發展的深度與廣度才是有實效性的對話，即通過對話，發展高階思維，達到深度學習的目的。要達到這個目標，課堂操作是關鍵，具體與以下因素有關：

①教師的傾聽與研判的能力是發展學生高階思維的基本素質之一。對話中，教師的注意力要高度集中，在認真傾聽了學生的基礎上進行快速判斷，分析問題發生的原因并生成性地設計接下來的教學策略。例如，在“水分的運輸途徑”一節課中，有的學生在一上課之初就超出了教師的預設，說出了水分運輸途徑要經過“導管、輸導組織”這種具體的結構。而教師卻沒有及時抓住這一信息，還是按照備課時預設的思路，感覺學生只能想到“根、莖、葉”這種器官層次，仍然按照原有的教學設計構建，忽略了學生的認知，浪費了時間。教師應當直接就抓住學生的回答，追問：還有哪些具體的結構也參與到這其中了？

②生生對話中，教師要適時介入，才能保證學生的對話逐步走向更深層的對話，最終直抵教學目標。平日課堂上生生對話時，學生的回答有對有錯，教師總是感覺打斷其對話就破壞了對話的氛圍，究竟該什么時候介入呢？其實，教師可以在“提出特別有價值的生成問題時”“對話的內容出現跑偏時”“對話的過程出現質疑或者錯誤時”介入。介入時要注意方式，教師不能把問題搶過來自己回答，而是要再將這個問題拋給其他同學，擴大思維的發生面；然后，再在生生交流的基礎上進行點撥提升，保證思維的廣度與深度。

③教師要提供多元表達的平臺激發評價效應。表達是學生將內在知識和技能外化為特定形式的知識學習過程。表達的形式可以是圖形、繪畫、文字語言等。但不論哪種表達，學生都需要基于邏輯，對已掌握的事實、經驗和知識進行二次梳理、整合與建構。教師要注意提供多元化的表達平臺，并與課堂評價相結合，有利于即時、及時地診斷學生的問題，激發學生主動性，是實現深度學習的良好載體。例如，在新授課堂中，教師讓學生代表上臺展示，擔任“小教師”組織生生對話，這對學生來說不僅是個人展示的一次機會，也是獨立建構知識的過程，更是一種培養學生高階思維的方法。教師可依據學生表達的內容獲得即時的教學反饋評價，對于學生的正確思維予以強化，錯誤思維予以破除，不斷培養學生分析問題、解決問題的能力。

總之，深度學習強調學習不能僅僅固著于學科知識本身，而更加重視高階思維的培養。除上述的培育路徑外，教師還要從深度學習的學習興趣、學習意義、評價方式等方面進行。