跨學(xué)科融合下培養(yǎng)學(xué)生高階思維能力的探索

【摘要】為了適應(yīng)當今社會可持續(xù)的高速發(fā)展，學(xué)校培養(yǎng)具有高度適應(yīng)社會發(fā)展趨勢、有效應(yīng)對并改造復(fù)雜現(xiàn)實世界、促進社會和人類文明發(fā)展的高階思維能力人才是教育發(fā)展和改革的重要任務(wù)。跨學(xué)科教育具有培養(yǎng)學(xué)生高階思維能力的突出優(yōu)勢。OBE（成果導(dǎo)向教育，OutcomeBased Education）教育理念是以學(xué)生為教育的中心，以成果評價為導(dǎo)向的持續(xù)改進的教育模式，注重教學(xué)過程和成果的全面、有效的評價。OBE教學(xué)的獨特之處可彌補跨學(xué)科教育缺乏有效反饋評價機制的缺陷，二者的有機結(jié)合將有利于跨學(xué)科課程的有效建設(shè)，促進學(xué)生高階思維能力的培養(yǎng)和提升。文章結(jié)合實踐就OBE理念下跨學(xué)科融合培養(yǎng)高階素質(zhì)人才教育的途徑作一論述。

【關(guān)鍵詞】跨學(xué)科教育；OBE教育理念；人才培養(yǎng)；內(nèi)涵；途徑

【中圖分類號】G633.91【文獻標志碼】A【文章編號】1004—0463（2023）06—0111—04

高階思維是學(xué)生核心素養(yǎng)的重要體現(xiàn)，是學(xué)生適應(yīng)和解決復(fù)雜社會問題的關(guān)鍵能力。學(xué)校教育的每個階段都是促進學(xué)生從低階思維到高階思維飛躍的過程。然而，我國學(xué)生的高階思維能力與世界其他國家學(xué)生相比較卻有著明顯差距[1]，這一現(xiàn)實敦促我國教育體系要加快對學(xué)生高階思維發(fā)展模式的革新以適應(yīng)世界發(fā)展的需要。跨學(xué)科教育是將不同學(xué)科領(lǐng)域的知識進行整合，實現(xiàn)學(xué)生對自然、社會和世界的突破性認知，進而培養(yǎng)學(xué)生有效改造自然、社會和世界的能力，是學(xué)生高階思維能力培養(yǎng)的重要手段。在跨學(xué)科教學(xué)中融入OBE教學(xué)模式可有效構(gòu)建跨學(xué)科的知識集合和制訂全面發(fā)展教學(xué)目標，對運用跨學(xué)科教育培養(yǎng)學(xué)生高階思維能力而言具有巨大的推動作用。下面，筆者結(jié)合工作實踐談幾點自己的看法。

一、OBE教育、跨學(xué)科教育和高階思維的內(nèi)涵

1. OBE教育的內(nèi)涵。OBE教育強調(diào)以社會和學(xué)生預(yù)期的成果為教學(xué)目標，把學(xué)生作為教學(xué)的主體，采用反向思維的方式進行課程體系的構(gòu)建[2]。美國學(xué)者Spady在1981年提出這個理念后，得到了世界教育者的廣泛重視。OBE需要解決教學(xué)過程中的四個關(guān)鍵問題：學(xué)生對成果的設(shè)想是什么；學(xué)生設(shè)立成果目標的動力是什么；學(xué)校如何設(shè)置課程來滿足學(xué)生獲得成果的知識和能力要求；如何評價學(xué)生是否獲得了預(yù)期的成果。依據(jù)這四個問題，OBE教育體系提出確立清晰的教學(xué)目標、構(gòu)建全面的跨學(xué)科課程體系、制定個性化多元化的教學(xué)手段和全方位精準的評價體系的要求。OBE教學(xué)成果主要從以下幾個方面體現(xiàn)：OBE強調(diào)人人都能成功，但不一定同時或采用相同的方法；OBE強調(diào)全面?zhèn)€性化的評定，教師要準確掌握學(xué)生知識接受和能力提升的程度；OBE強調(diào)精熟，要求學(xué)生要在熟練掌握基礎(chǔ)的前提下展開問題的分析與討論；OBE強調(diào)績效責任，學(xué)校要對學(xué)生更負責任，要提出有效的評價機制；OBE強調(diào)能力本位，教育要提供學(xué)生適應(yīng)將來社會生活的能力。OBE教育避免了傳統(tǒng)教育中“只見大樹，不見森林”的弊端，強調(diào)學(xué)生獲得的能力和成果遠比傳統(tǒng)教學(xué)強調(diào)碎片知識的學(xué)習(xí)更為重要，能有效提升學(xué)生的綜合素質(zhì)[3]。

2.跨學(xué)科教育的內(nèi)涵。黨的十八大明確提出：“科技創(chuàng)新是提高社會生產(chǎn)力和綜合國力的戰(zhàn)略支撐，必須擺在國家發(fā)展全局的核心位置。”[4]在這樣的背景下，跨學(xué)科教育模式的構(gòu)建改善了單一學(xué)科教育面臨的不能解決創(chuàng)新所需的能力和知識的問題。因此，跨學(xué)科教育是創(chuàng)建創(chuàng)新型國家的最基本要求。美國學(xué)者Shoemaker早在1989年提出了跨學(xué)科教學(xué)的概念：教學(xué)應(yīng)超越學(xué)科界限，將課程的各個方面組合在一起并形成有意義的聯(lián)系，從而使學(xué)生在廣闊的領(lǐng)域中學(xué)習(xí)[5]。跨學(xué)科教學(xué)不是簡單地將不同學(xué)科進行表面化的整合，而是根據(jù)已設(shè)立的教學(xué)目的，利用學(xué)科之間的相互聯(lián)系，在各學(xué)科間找到“交叉主題”。跨學(xué)科教學(xué)的出現(xiàn)不單是教育發(fā)展的需求，也是教育心理學(xué)的要求。智能是多元并相對獨立的，可由個體以適合的方式加以組合。個體擁有五種心智，即修練心智、統(tǒng)合心智、創(chuàng)造心智、尊重心智、倫理心智，心智的差異促使教育者要重視學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。統(tǒng)合心智要求各領(lǐng)域內(nèi)知識交叉融合，是促使跨學(xué)科教學(xué)出現(xiàn)的理論依據(jù)。跨學(xué)科教育實踐的過程包括：發(fā)現(xiàn)問題，也就是發(fā)現(xiàn)社會需要什么，學(xué)生需要什么；提出問題，學(xué)校根據(jù)發(fā)現(xiàn)的社會問題和學(xué)生的需求提出我們現(xiàn)實教學(xué)中的問題和目標；分析問題，教師探討整合課程的構(gòu)建模式以及教學(xué)方式；解決問題，教師和學(xué)生通過多元化的教學(xué)方式（比如學(xué)科競賽、第二課堂實踐教學(xué)、創(chuàng)新實驗課題）獲得教學(xué)成果。

3.高階思維的內(nèi)涵。美國認知心理學(xué)家Bloom，B.最早提出了高階思維的概念，并規(guī)定“分析、評價和創(chuàng)造”屬于高階思維的范疇。Lew？ is， A.和史Smith， D.對高階思維進一步闡述的時候提出：高階思維并非一個單獨的思維過程，而是一系列認知成分協(xié)同作用的復(fù)雜思維過程。高階思維能力的培養(yǎng)主要包括五方面的內(nèi)容：問題情境的分析；新舊知識間關(guān)系的建立；不同維度信息的綜合；新知識的創(chuàng)造；元認知能力來調(diào)節(jié)、管理和監(jiān)督認知過程。以學(xué)生主導(dǎo)的、開放式的小組討論為模式的合作推理式學(xué)習(xí)是促進高階思維發(fā)展的有效學(xué)習(xí)模式。在教學(xué)過程中，教師注重高階思維內(nèi)涵的教學(xué)模式有助于實現(xiàn)學(xué)生從低階思維到高階思維的飛躍。

二、跨學(xué)科教育培養(yǎng)高階思維能力教學(xué)中出現(xiàn)的問題

1.缺乏真實生物學(xué)科問題提出的能力。真實的科學(xué)問題分為三類：學(xué)習(xí)問題、生活問題和社會熱點問題。高階思維能力要求學(xué)生要在錯綜復(fù)雜、變幻無常的自然、社會中發(fā)現(xiàn)真實的科學(xué)問題，并能以自身所具備的綜合能力解決問題，以達到改造自然和促進社會發(fā)展的目的。在高中生物學(xué)科研究性學(xué)習(xí)教學(xué)中往往都是教師擬定好相應(yīng)的研究項目，提出已設(shè)定的研究問題，使得學(xué)生不能從自身認識社會和自然的角度出發(fā)去探索感興趣的科學(xué)問題。另外，學(xué)生的智能結(jié)構(gòu)存在很大的差異，對社會問題和自身問題的認識會存在偏差導(dǎo)致提出的科學(xué)問題的層次不同。基于這些問題，如何篩選出符合學(xué)生能力及學(xué)生感興趣的真實的生物學(xué)科問題，進行跨學(xué)科整合教學(xué)是高中生物學(xué)科研究性學(xué)習(xí)教育培養(yǎng)學(xué)生高階思維能力的巨大挑戰(zhàn)。生命科學(xué)錯綜復(fù)雜，生物學(xué)知識也在隨著學(xué)科的發(fā)展不斷地更新進步。邊學(xué)、邊教、邊探索是生物學(xué)科的重要特點，這就要求教師要具備與時俱進的思維、不斷探索創(chuàng)新的精神，持續(xù)提升自身的綜合素養(yǎng)和思維層次。然而，在現(xiàn)實的高中生物學(xué)科研究性學(xué)習(xí)教學(xué)中，部分教師只停留在課本教學(xué)知識層面，不能及時地更新發(fā)現(xiàn)當下生命科學(xué)熱點問題，忽視自身素養(yǎng)的提升，不能有效地辨別科學(xué)問題的層次是否符合學(xué)生的智能結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致學(xué)生高階思維能力的生成出現(xiàn)困境。

2.缺乏將生物學(xué)科研究性學(xué)習(xí)教學(xué)與其他學(xué)科教學(xué)科學(xué)融合的能力。生物學(xué)科知識本身具有多學(xué)科融合的特點，例如，孟德爾分離定律運用數(shù)學(xué)思維解決了遺傳相關(guān)的生物學(xué)問題；地理學(xué)科知識幫助學(xué)生理解生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)循壞；人文倫理道德擴大到整個自然界衍生出了生態(tài)倫理學(xué)等。高中生物學(xué)科研究性學(xué)習(xí)更注重運用多學(xué)科知識探索生物學(xué)科問題，解決生物學(xué)問題具有培養(yǎng)學(xué)生高階思維能力的巨大優(yōu)勢，合理有效地將生物學(xué)知識與其他學(xué)科知識融合是高中生物學(xué)研究性學(xué)習(xí)教學(xué)的先決條件。在教學(xué)過程中，教師如何引導(dǎo)學(xué)生、啟發(fā)學(xué)生將其他學(xué)科內(nèi)容引入到研究學(xué)習(xí)內(nèi)容中解決生命科學(xué)問題就顯得尤為重要。然而，各門專科教學(xué)資源眾多，程度深淺不一，教師和學(xué)生對各學(xué)科理解和認識能力存在差異，在進行學(xué)科內(nèi)容整合的過程中很難全面統(tǒng)一的融入，使得教師、學(xué)生分析出的問題實質(zhì)會出現(xiàn)片面性、不科學(xué)性，生物學(xué)科研究性學(xué)習(xí)教學(xué)也難以進行更系統(tǒng)、完整的教學(xué)設(shè)計，進而導(dǎo)致學(xué)生高階思維能力的培養(yǎng)出現(xiàn)困境。

3.缺乏完善的評價體系，不能全面地優(yōu)化成果。生物學(xué)科研究性學(xué)習(xí)教學(xué)完成后的評價與反饋改進機制對于學(xué)生生物科學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展具有重大意義。這就要求學(xué)校制定全面、多元的教學(xué)評價體系，對學(xué)生獲得的成果以及教學(xué)效果進行多維度、多方位的評價。但是，目前教學(xué)過程中所運行的評價體系過于片面化、單一化，缺乏評價的激勵作用，特別是在評價手段方面，仍是簡單的科學(xué)報告，這就使得教學(xué)成果不能全面地被優(yōu)化和提升，讓學(xué)生的高階思維提升出現(xiàn)困境。

三、OBE融入跨學(xué)科教育的實現(xiàn)途徑

1.優(yōu)化教學(xué)設(shè)計，明確教學(xué)目標，提出學(xué)生感興趣的生物學(xué)科問題。圍繞“生物核心素養(yǎng)培養(yǎng)”的目標，通過OBE教育理念強調(diào)教師和學(xué)生要清楚聚焦的原則，多渠道多角度引導(dǎo)學(xué)生在生物學(xué)科研究性學(xué)習(xí)中提出科學(xué)的問題。學(xué)校通過展示往屆研究性學(xué)習(xí)優(yōu)秀成果，邀請本校各科教師、學(xué)科研究性學(xué)習(xí)優(yōu)秀成果獲得者以及校外生物、醫(yī)學(xué)等精英人才來校開展新科技、新技能、新成果的講座，讓學(xué)生充分了解當前面臨的生命科學(xué)問題以及解決這些問題所需要的能力，引導(dǎo)學(xué)生正確認識生物學(xué)科核心素養(yǎng)的含義；制定全面的調(diào)查問卷和交流探討模式，科學(xué)地評估自身和能力需求之間的差距，幫助學(xué)生認清達到能力要求需要做好什么樣的準備；以專家和教師為主體的評估團隊對學(xué)生的需求層次進行專業(yè)評估，同時也要評估教師能力，使得教師能力和學(xué)生層次之間相互匹配，以更加寬松和契合的方式配合學(xué)生的個性化要求。比如，在進行以“傳統(tǒng)發(fā)酵食品制作”為主體的研究性學(xué)習(xí)過程中，首先要引導(dǎo)學(xué)生把問題討論與一日三餐的食物相結(jié)合，幫助學(xué)生利用學(xué)過的氨基酸蛋白質(zhì)知識結(jié)合數(shù)學(xué)思維認識氨基酸蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的多樣性；結(jié)合化學(xué)相關(guān)知識讓學(xué)生理解食物發(fā)酵的本質(zhì)。同時，教師展示往屆優(yōu)秀成果并邀請高校植物學(xué)、微生物學(xué)、營養(yǎng)學(xué)等學(xué)科的專家進行相關(guān)知識的普及以及前沿熱點問題的探討，讓學(xué)生深入了解發(fā)酵食品的制作原理，鼓勵學(xué)生大膽創(chuàng)新，提出新的發(fā)酵食品制作方法或者改進現(xiàn)有工藝的方法。邀請食品加工制作相關(guān)行業(yè)經(jīng)驗豐富的研發(fā)者和制作者宣講發(fā)酵食品制作的工藝以及現(xiàn)有工藝的局限，讓學(xué)生認識到提出的新的科學(xué)問題的可行性，進而修正科學(xué)問題，提出符合社會需求和學(xué)生需求的真實的生物科學(xué)問題（如圖1）。

2.制訂以“學(xué)生為中心”的個性化培養(yǎng)方案，實現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生高階思維的目標。生物學(xué)科核心素養(yǎng)要求學(xué)生能運用生物學(xué)科知識認識、解決、改造自然和社會的復(fù)雜問題，這是學(xué)生達到的最終能力目標。真實科學(xué)問題的提出，已經(jīng)明確了生物學(xué)科研究性學(xué)習(xí)教學(xué)中“學(xué)生該學(xué)什么”，但是，學(xué)生智能層次的差異，使得“該學(xué)什么”也出現(xiàn)了層次差異。OBE教學(xué)理念強調(diào)以學(xué)生為主體，人人都能成功，但不一定同時或采用相同的方法；OBE強調(diào)個性化的評定，學(xué)校在準確掌握學(xué)生知識接受和能力提升的程度后再繼續(xù)制訂下一步的教學(xué)計劃，逐級逐層讓學(xué)生達到人生的頂峰。如，以“激素治療的利與弊”的研究性學(xué)習(xí)為例，首先，鼓勵學(xué)生走進生活、走進醫(yī)療療養(yǎng)機構(gòu)，加上微信等社交平臺了解激素治療疾病的種類、方法及療效；充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)終端，精選國家認定的優(yōu)秀課程，利用課程在線專業(yè)互動學(xué)習(xí)平臺如超星學(xué)習(xí)通等，查閱、了解激素治療疾病的原理；通過問卷調(diào)查引導(dǎo)學(xué)生聚焦于某種疾病的激素治療或者某種激素治療疾病的種類，探索構(gòu)建研究性學(xué)習(xí)的目標和方法，培養(yǎng)學(xué)生理解或解釋生物學(xué)相關(guān)事件或現(xiàn)象的意識、觀念和思想方法的“生命觀念”。其次，通過對“激素治療利與弊”的探索鼓勵學(xué)生大膽評價現(xiàn)有的治療措施，通過培養(yǎng)學(xué)生的批判思維讓其獲得信息選擇、分析和篩選的科學(xué)思維和科學(xué)探究能力。最后，鼓勵學(xué)生走進第二課堂，走進社會，積極主動地與臨床醫(yī)生、患者交流，自我擴充學(xué)習(xí)環(huán)境，感受自身所學(xué)知識內(nèi)容存在于生活，源于生活，將知識與生活相融合使得思維能力得到鍛煉和加深，最終達到社會責任的形成，實現(xiàn)從低階思維到高階思維的飛躍。

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編輯：郭裕嘉