学科融合视角下高中化学教学中培养学生高阶思维的实践与思考

肖清海

摘要：高阶思维是一种高层次的认知活动，是指发生在较高认知水平层次上的心智活动或认知能力。它在教学目标分类中表现为分析、综合、评价和创造。为了帮助学生更好地应对高考，化学教师在课堂教学中要注重培养学生高阶思维。本文从学科融合的视角出发，对教师在高中化学教学过程中培养学生高阶思维的路径进行理论以及实践方面的具体分析，以期优化高中化学教学方式，提高教育水平与教学质量。

关键词：学科融合视角；
高中化学教学；
高阶思维；
实践与思考

在学科融合视角下，高中化学教学中培养学生的高阶思维，教师要积极运用创设情境、任务驱动等方式，引导学生在探究式学习中构建高阶思维模型，使其理解事物本质、提升自身认知能力，为学生构建科学严谨、系统完备的化学知识体系打下良好基础。在高中化学教学中培养学生的高阶思维。首先，教师要理解高阶思维的内涵；
其次，教师要将高阶思维运用到教学中，通过探究式教学等手段培养学生的高阶思维；
最后，教师要增加自身的知识储备，掌握一定的教学方法，以更好地培养学生的高阶思维。

1   探究式高阶思维培养教学模式

高中化学教师对高阶思维培养教学模式的理解与运用，是将其运用于高中化学教学实践过程中的前提。高阶思维培养教学模式是一种新的教学模式，该模式将高阶思维和高中化学教学相融合，使高中生能够从不同角度思考问题、解决问题，实现学生认知能力与情感能力的提升。在具体教学过程中，高中化学教师应充分了解高中化学高阶思维培养教学模式的内涵。例如，在讲解“氧化还原反应”时，应着重强调两个关键条件：一是反应过程中的原料与产物之间必须存在化学反应；
二是反应条件必须具备氧化性。

高中化学是一门实验性很强的学科，教师在讲授知识点时应注重培养学生的探究意识和质疑精神，培养他们的逻辑思維能力和探究能力。因此，在高中化学高阶思维培养教学模式下，教师需要引导学生通过实验探究形成高阶思维。探究式教学模式是以探究为中心的一种教学方式，它将知识传授与学生自主探究、合作交流相结合，注重培养学生的质疑精神、创新意识、实践能力。例如，苏教版高中化学教材中关于“氧气的制取”教学中，为了帮助学生更好地理解知识，教师可以将其改为“空气中氧气的测定”，以此来激发学生对于氧气、一氧化碳和氢气的学习兴趣与学习热情。总之，探究式教学模式有利于培养高中生高阶思维，有助于他们在探究化学知识时更好地思考和解决所面临的问题。

2   学科融合视角下高中化学教学培养学生高阶思维的实践与思考

以苏教版高中化学选择性必修1《化学反应原理》为例，通过对高中化学教学中培养学生高阶思维的实践与思考，以化学学科知识为基础，结合高考改革趋势、学生思维发展特点、学生的学习需求，介绍培养高阶思维的几种方法：

2.1基于核心素养，创设问题情境

基于高阶思维的培养要求，教师在日常教学中要注重创设问题情境，引发学生思考，并让学生在情境中解决问题。例如，教材中有许多复杂的化学反应过程，如何使学生更好地理解并掌握这些反应过程，并且结合化学平衡等概念进行讨论，是学习的难点。教师可以以“水分解”实验为例，引导学生分析水解反应原理。针对“水分解”实验设计教学过程中出现的问题，首先，需要教师根据教材内容对实验过程进行构思和设计；
然后，根据学生现有的知识基础对此实验过程进行分析并提出解决方案；
最后，在此基础上引导学生进行课堂讨论。

例如，在教学《氧化还原反应》一节时，可以先向学生提出问题：“同学们想一想，常见的金属和非金属遇到氧气时是否会发生氧化反应？”经过思考后，学生回答：“金属碰到氧气，会发生氧化反应，金属的氧化性弱于非金属。”通过以上问题情境的创设实例可以发现，问题情境探究能够在一定程度上激发学生思考与解决问题的兴趣，同时培养他们运用高阶思维分析和解决实际问题的能力，为其高中化学学科高阶思维的形成打下基础

2.2构建知识体系，培养高阶思维

为了培养学生的高阶思维，在课堂教学中，教师应以教材内容为教学基础，进一步引导学生建立知识体系，帮助其理解化学基本概念。例如，在进行《化学反应原理》这本书的教学前，引导学生明确“元素周期律的本质”是非常重要的，并将其作为《化学反应原理》一书学习的整体导向。在教学中，教师首先让学生从元素周期律出发构建知识体系，通过对比教材上“化学性质”“化学变化”“化学反应原理”三个板块知识点中提到的“结构相似定律”“结构法则”两个概念，可以得出元素周期律是反应规律，并以此为依据进行《化学反应原理》一书的学习。再如，学习完溶液的离子反应理论的内容后，教师应引导学生运用化学平衡图来思考该知识点，通过对该知识点的理解和掌握，能够在一定程度上培养学生的高阶思维。

2.3运用多元评价方式，激发学生学习兴趣

培养学生的高阶思维，离不开高中化学教学中的评价体系。通过对《化学反应原理》课程教学实践的反思，发现高中化学学科知识与高考试题中出现了大量的直接考查高阶思维方法的题目。教师在平时的教学中可以多引导学生从不同角度分析问题，比如，针对一道高考试题中涉及的“催化剂”问题，就可以联系化学学科知识，提出针对若干“催化剂”类题目的分析方法和解答方法等。另外，在学生解题过程中，还可以通过对其他知识点的综合分析，或者运用多维思维方法来解决问题，或者通过总结归纳、类比迁移等方法，在解题过程中发现规律、总结思路并运用。教师还可以利用学科与高考试题之间的关系来引导学生思考如何在高考中应对这些题型。

通过参考高中新课程标准对学科融合视角下高中化学高阶思维培养模式实践应用的研究分析发现，在高中阶段培养学生高阶思维有一定的价值。但是从学生在高中学习过程中的反馈情况来看，由于部分学生的学习能力和基础较差，再加上教学方式单一等因素的影响，高中生在化学学习过程中并不能有效培养自己的高阶思维。另外，学生在平时解题过程中对化学学科知识的认识也存在一定分歧，如一些学生认为高中学习应该以应对考试为主，而另一些学生则认为应该以兴趣为主。所以，在高中化学教学中如何引导学生有效地培养高阶思维，是一个值得思考的问题。通过对《化学反应原理》课程教学实践的反思，教师在平时的化学教学中可以适当应用高阶思维培养模式进行解题指导，帮助学生提升学习能力、提高学习效率，同时也能促进学生形成高阶思维。

3   构建高阶思维的方法

学科融合视角下的高中化学高阶思维构建，需要化学教师在教学中不断积累，要多看、多思考才能实现。

3.1开展教学活动，促进学生学科能力提升

教师开展课堂教学活动，能够培养学生的学习兴趣，将学科内容与生活实际相联系，让学生在做中学、学中玩，将科学探究融入化学课堂教学。例如，在学习“氧气性质”时，教师可以让学生先分析生活中常见的氧气瓶以及氧气的用途，然后通过小组合作探究得出氧气性质。再如，《元素周期律》这一节内容是对常见元素周期律的归纳总结和提炼升华，是化学学科探究过程的重要环节和核心素养的体现。教师可以通过课堂活动让学生掌握有关元素周期律及化学变化规律方面的知识，并应用于解决生活实际问题。以设计小实验的形式引导学生对“氧化还原反应”这部分知识进行探究。教师可组织学生开展“生活中如何正确使用化学用品”知识竞赛活动，加强对“安全、环保”观念的培养。在探究式教学模式下引导学生进行化学小实验，让学生明确实验探究、归纳总结、交流展示等环节的价值。

3.2学科融合，培养学生高阶综合视角

在高中化学教学中，教师要引导学生综合利用学科知识、思维方法，培养学生的高阶综合视角。例如，在学习“氧化还原反应”时，教师可以先让学生进行相关实验，思考各种现象产生的原因和本质，从而发现并提出解决问题的方法。教师也可以通过“一次还原”实验，引导学生归纳总结出几种简单的氧化还原反应，以此帮助学生认识到氧化性化合物之间存在着相互转化关系。在进行相关实验操作时，要求学生观察不同现象的变化规律，如颜色变化情况、颜色变化过程中的状态、反应现象等。从以上教学步骤中可以看出，在高中化学教学中培养高阶综合视角是非常重要的。通过化学知识和其他学科知识的融合培养高阶综合视角，有利于培养学生综合运用各学科知识解决问题的能力和素质。

3.3情境创设，激发学生探究兴趣

化学是一门实验科学，化学教师在教学中要善于将抽象的化学知识具体化、形象化，通过情境创设，激发学生的探究兴趣，让学生主动思考，从而实现思维的培养。例如，在教学“分子的结构”时，教师可以设置一个情境，让学生说出“A分子是原子组成的，那么B分子就是分子组成的”，如果学生说不出，教师可以引导学生思考用分子之间的相互作用来解释这两个问题。再如，在“化学反应的类型”中，教师可以这样创设情境：在学习中经常会遇到一个问题，就是如何总结化学反应的类型。这时就要运用到高阶思维，即由具体到抽象。如果能将化学反应类型转化为简单的描述，就能将这种抽象变为具体；
情境创设可以调动学生学习化学知识的积极性并激发其探究兴趣，同时，这种情境创设能够让学生主动思考和探索问题，有利于高階思维的培养。因此，教师要在教学中不断反思自己的教学过程，及时进行情境创设。

3.4问题驱动，明确高阶思维教学导向

在化学学科高阶思维教学中，教师可通过问题驱动的方法来构建高阶思维培养模式。高中学生在化学学习过程中面对复杂、多变的化学反应时，往往会感到困惑。因此，教师提出问题并引导学生思考问题的答案，会使学生对化学反应的认识更加清晰。通过问题驱动让学生在化学学科学习过程中形成了更多解决实际生活中问题的能力与方法。例如，在教学“物质结构”时，教师提出一个问题：“在元素周期表中，哪种元素与碳原子的结构最为相似？”学生回答后，教师总结“同质异形体”知识点，如碳、氢等元素。在这个问题情境下，教师引导学生从“原子结构”的角度来思考碳、氢元素结构的相似性，使学生认识到原子结构与分子结构之间的联系。另外，教师也可以根据实际生活问题进行教学设计。例如，在教学“物质结构”时，教师提出了一个问题：“在日常生活中，哪些物质较为常见？”学生回答后，教师进行总结：“较为常见的有汽油、酒精等燃料。”教师通过问题驱动，让学生认识到化学知识在解决实际问题中的作用。

3.5多元评价，促进学生全面发展

在评价方式上，教师可采用学生自评、小组互评等形式，通过学生的自评和互评，教师可以及时了解学生对知识点的掌握情况。在评价内容上，教师可以设置化学学习任务、化学探究问题情境等，让学生自己撰写学习报告。如在学习化学学科高阶思维时，在教学过程中，学生可能会遇到一些化学理论、实验等问题，那么教师可以在课堂上设置一个问题情境，让学生用实验或模型来解决问题。这样不仅可以培养学生的实践能力和创新能力，还有助于增强他们的批判性思维与创新意识。

此外，教师可以给不同的小组设置评价标准和任务，让所有学生都参与其中。在评价过程中，学生需要对小组完成任务的情况进行评价。在这种情况下，每个同学都有机会展示自己的观点、想法与成果等。这种评价方法对促进学生全面发展有积极作用，不仅能让学生学到知识，还能促进他们更好地发展。因此，在化学教学中，教师要不断培养学生的高阶思维能力，促进学生全面发展。

学科融合视角下的高中化学教学，对学生进行探究式教学，激发学生的学习兴趣，引导学生积极思考，帮助学生构建高阶思维，是一种值得推广的教学模式。教师在教学中要注重培养学生高阶思维，帮助学生解决实际问题。高中化学教师要重视对学生的心理疏导、提升其化学素养，在日常教学中培养和锻炼学生的高阶思维能力。教师要不断学习，提高自己的知识水平，在不断更新自己专业知识体系的同时，要关注学生化学学科素养、核心素养等方面的发展。

参考文献：

[1]陈梅.高中化学教学中培养学生高阶思维的实践研究[J].数理化学习（教研版），2022（9）：13-15.

[2]吴云，陈一铭.指向高阶思维培养的高中化学项目式教学与评价实践研究：以“神奇的84消毒液”为例[J].福建基础教育研究，2022（4）：122-125.

[3]谭迪.基于高阶思维能力培养的高中化学教学实践研究[D].贵阳：贵州师范大学，2020.

[4]孙微微.高中化学教学中培养学生高阶思维的实践研究[D].苏州：苏州大学，2018.

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