高阶思维训练的课程内容设计
——以材料力学典型例题为例

李 敏 李芷菡 陈伟民,

∗(北京航空航天大学航空科学与工程学院,北京100191)

†(中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京100193)

∗∗(中国科学院力学研究所，北京100190)

为了提高教学质量，近年来在教育部持续推动下，一流课程(金课)建设成为全国高校教育教学改革的重点工作。作为一流课程的主要特征，“两性一度”(高阶性、创新性与挑战度)已经广泛出现在各级各类教学要求与制度中，其核心在于利用“创新性”的方法，通过具有“挑战度”的训练，达到培养“高阶性”思维的目的。

相比以记忆、理解与应用为特征的低阶思维模式，高阶思维模式(分析/评价/创造)体现在对问题的认知经历“盲目相信/众说纷纭/批判思维”的过程，最终建立基于自身理解的、对客观事物全面与深刻的认识。达成该目标的关键在于教学内容的设计--通过具有挑战性问题的教学内容与环节，引导学生全面思考与深入探究，逐步形成批判性思维模式。

对于理工科专业课程，尽管不同课程在性质与内容上不尽相同，但总体而言，通过以下方面引入问题与思考是有益的：

(1)相关内容的内在关联；

(2)假设条件的适用范围；

(3)问题的物理/数学本质。

为了不偏离课程主体内容，并且考虑到受众比例，挑战性问题的课程内容设计需要满足：起点低、台阶小、空间大，在这一点上，非常类似于各类电子游戏的设计。为了说明以上思路，本文以材料力学课程教学的一个实例展示问题引导与启发过程。

1 原始问题与标准解答

课程内容设计的出发点最好基于教科书的题目与叙述，这就是所谓的起点足够“低”。……