高中化学教学中学生高阶思维能力的培养——以人教版“离子反应及其发生的条件”教学为例

罗鸿鉴

（永登县第二中学，甘肃 兰州 730302）

高阶思维是指发生在较高认知水平的心智活动或认知能力。有专家认为，化学学科教学中的高阶思维包括分析、评价、创新、科学探究等，并且认为高阶思维是一项重要的化学核心素养。从现阶段高中化学教学的现状来看，高阶思维能力的培养面临着两个基本问题：一是学生高阶思维能力培养的现状堪忧；二是学生高阶思维能力培养的途径与目标不明。分析和解决这两个基本问题，也就找到了在高中化学教学中培养学生高阶思维能力的出发点与落脚点。本文以人教版“离子反应及其发生的条件”教学为例，谈谈笔者的理解与实践。

一、现阶段高中化学教学中学生高阶思维能力培养的现状

当把教学研究的视角放在高中化学教学中高阶思维能力的培养上，我们可以发现，新阶段高中化学教学的现状存在一个基本矛盾：一方面，一部分了解思维分为高阶思维与低阶思维的化学教师，对学生高阶思维的培养有高度的认同感，认为在日常教学中培养学生的高阶思维能力非常重要；另一方面，相当一部分化学教师对高阶思维的概念及核心要义认识不清，对高阶思维教学的方法策略知之甚少，偶有的高阶思维教学也是一些不自觉的教学行为。这是一个我们必须正视的矛盾。要解决这个矛盾，本质上需要教师认识到化学教学中学生高阶思维培养的重要性，需要通过阅读专业书刊、参加在职培训、进行专题研讨等方式更新教育观念，需要通过转变教学形态、重构教学内容、优化教学策略来进行系统改革。在这一思路下，再度审视现阶段高中化学教学中学生高阶思维能力培养的现状，我们还可以有两点认识。

一是高中化学课堂上学生高阶思维培养的效果，取决于教师的评价角度。评价可以分为过程性评价和结果性评价，结果性评价受当前选拔机制的影响，目前还不能彻底摆脱分数导向。而在实际教学中，许多教师还没有认识到对学生学习过程的评价会影响学生的思维深度，这也使得学生高阶思维的培养只停留在口头上，而没有落实在教育教学的目标之内。

二是学生高阶思维的培养需要逻辑思维和抽象思维的支撑。在实际教学中，教师对高阶思维往往没有特别关注，或者说根本不知道学生的高阶思维是由其在学习过程中通过逻辑思维训练及抽象思维训练而获得的。当然，在这两种思维方式的基础上，学生还需要在学习的过程中表现出创新性和批判性，这样才能促使思维从低阶走向高阶。

认识到这样的现状，对我们寻找高阶思维能力培养的基本路径大有裨益。

二、化学教学中学生高阶思维能力培养的基本路径探究

高阶思维具有复杂性、不确定性、多向性等特征。基于高阶思维的特征，我们提出用化学学科核心素养重整课堂，让质疑、批判贯穿课堂，使学生在复杂情境中学会探索和发现，为培养学生高阶思维、实现课堂教学深化改革奠定基础。结合前文的现状分析，笔者以为，学生高阶思维能力培养的基本路径应当也有两条：一是强化过程性评价，这其中的关键在于教师教学理念的更新，即明确以高阶思维为培养目标的过程性评价理念的确立；二是建立健全高阶思维能力培养的机制，在课堂上更多赋予学生足够的批判与创新的机会。

在教学“离子反应及其发生的条件”这一内容时，教师要让学生认识到电解质溶于水后电离为离子，因此电解质在溶液中的反应实际上就是离子之间的反应。教师必须设计一个让学生充分思考的过程，使学生在思考的过程中借助思维参与，进行批判与创新。

考虑到“离子反应及其发生的条件”这一知识的具体特点，在实际教学中，教师可以设计一个让学生能够比较的过程，如将硫酸钠溶液与氯酸钾溶液混合、硫酸钠溶液与氯化钡溶液混合等。在这样的比较过程中，学生的思维会被激活，而在学生的思维被激活之后，教师就可以引导学生进行批判与创新，在此基础上，再辅以教师的过程性评价，可达到良好的效果。

三、基于实践案例的高中生化学高阶思维能力培养及其反思

基于上述基本路径的认识，在具体的教学过程中，教师可以设计这样几个教学环节。

环节一：设计对比实验，打开高阶思维能力培养的大门。

这里所设计的对比实验就是用2ml的Na2SO4溶液，分别与2ml的KCl溶液和2ml的BaCl2溶液进行混合，让学生进行对比。Na2SO4溶液和KCl溶液混合不会有明显的变化，而Na2SO4溶液和BaCl2溶液进行混合则会产生明显的白色沉淀。比较是学生最习惯使用的学习方式之一，而比较之后发现的不同，往往就是激发学生思维的内在动力。

环节二：引导学生分析，实现高阶思维能力的形成。

有了实验现象的不同，自然就要分析这些不同背后的原因是什么。这个时候教师可以给学生提供一定的帮助，让学生认识到：Na2SO4溶液和KCl溶液混合，实际上只是Na2SO4电离出来的Na+和SO42-与KCl电离出来的K+和Cl-的混合，而这四种离子混合在一起不会发生任何反应；Na2SO4溶液和BaCl2溶液混合则不同，在Na+和SO42-、Ba2+和Cl-这四种离子当中，Ba2+和SO42-会发生反应。这一解释的提出，对学生原有的思路是一种突破，不少学生此前认为化学反应就是“不同物质混合之后生成新物质”，这种认识的进阶，则体现出一定的批判性。

环节三：促进学习反思，巩固高阶思维能力培养的成果。

在上述两个教学环节的基础上，学生可以进行反思，努力提升自己对“化学反应”的认知，尤其是对离子反应的实质形成认识，这样就可以认识到自己的思维在其中所发挥的作用，从而促进高阶思维能力的形成。

在以上教学案例的基础上，教师再思考高中化学教学中学生高阶思维能力的培养，应当认识到高中生化学高阶思维的形式其实是十分丰富的。有研究者认为，化学高阶思维通常包括化学实验思维、化学模型思维、化学微观思维、化学守恒思维和化学创新思维五个维度，且测量模型中潜变量之间的相关性表明这五个维度之间是相互联系、相互作用的。有了这样的认识，真正立足于高阶思维的形成机制及评价作用的发挥，就可以抓住高阶思维能力培养的关键，从而实现高阶思维能力培养的目标。此外，高阶思维能力的培养可以在日常的化学教学中找到基础，不需要另起炉灶。有这样的认识，学生高阶思维能力培养成效就会大大提升。