王鑫：指向高阶思维的六步问题解决法教学探析

2023年2月13日，在教育部与中国联合国教科文组织全国委员会举办的世界数字教育大会上，中国教育科学研究院发布的《中国智慧教育蓝皮书（2022）》归纳提炼了智慧教育的环境、教学、治理、人才四个维度16个具体特征。其中，在教学范式方面，聚焦发展素质教育，提出培养学习者高阶思维能力、综合创新能力、终身学习能力等，将高阶思维能力排在首位。高阶思维能力是学习者应具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，高阶思维能力的发展是学习者提升自身综合能力的有效途径。

一、课堂教学培养学生高阶思维常见的问题

（一）课堂教学对培养学生高阶思维能力关注不够

2022年版义务教育阶段16门学科课程标准中的课程核心素养，基本上都有一个维度是关于“思维”的。培养和发展学生的高阶思维能力已经成为落实新课标的重要举措。落实新课标涉及教学改革的两个方面，即教学理念的转变与教学策略的革新。

然而，当前的课堂教学大多处于低阶思维水平，对培养学生高阶思维能力关注不够。一是教学理念的转变滞后。其一，关注知识目标太多。教师仍仅重视“双基”，仅重视知识、技能训练，弱化了分析、评价、创造等高阶思维能力的培养。其二，教师惯用“预设性问题”牵引学生思路，沿固定思维模式开展教学；学生缺乏独立思考、提出问题的机会，缺乏对“生成性问题”的解决，缺乏分析、概括、归纳等高阶思维的训练。其三，在开展以小组为主体的合作教学中，学生的“合作”流于形式，浮于表面，在讨论环节，大多数学生在“陪跑”。二是教学策略缺乏创新。其一，教学方式单一。教师习惯于封闭型课堂教学。在课堂教学中，教师讲解仍占主要地位，教学只停留在让学生明白“是什么”，而没有启发学生对“为什么”“怎么样”进行思考和探索，忽视了分析、综合、评价和创新等高阶思维能力的培养。其二，教学手段比较落后。教学活动以学生观察或模仿教师课堂行为并加以练习巩固和实践为主。即使有时使用电子白板，也大多是作为小黑板使用。“满堂问”“一问一答”和“教材依赖”现象普遍存在。

（二）高阶思维的培养滞后于考试评价改革

近年来，中高考命题更重视考查学生的思维过程，重视问题情境化，重视问题的开放性，重视对学生创新意识和能力的培养。当前考试评价改革的命题趋势是，题目给出一段情境材料，考生首先要读懂题，然后进行知识迁移，进行高阶思维，即回顾教学中对该概念的准确描述并进行思维拓展，从内涵和外延两方面去印证题干与选项之间是否相符，也就是让考生读题、思维的时间长了，而真正动笔写的时间短了。2021年以来的中高考试题增强了开放度，鼓励学生运用创造性、发散性思维多角度分析解决问题，引导改变追求唯一标准答案、总结答题套路等固化的复习备考模式，而当前学生高阶思维的培养滞后于考试评价改革。通过创设情境、探究、合作、迁移等活动有利于培养学生的高阶思维。而课堂教学中，仍然只是“简单变式”，大量开展模仿、记忆训练，重复对学科陈述性知识、程序性知识、策略性知识的记忆和复述，缺乏对各门课程知识整体性和结构化分析，缺乏知识在新问题情境中的应用，缺乏对知识应用场景的反思等学习活动，不利于培养学生分析、判断、解决问题的能力，不利于学生思维的发展，与新中高考的人才选拔要求不符。

二、指向高阶思维的六步问题解决法的内涵要义及教育原则

（一）指向高阶思维的六步问题解决法的内涵要义

国内对于高阶思维的概念，普遍认同的是钟志贤教授关于高阶思维的阐述。他认为，高阶思维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、评价和创新。高阶思维是一种以高层次认知水平为主的综合性能力，通常指学生在一定的时间内，运用一定的思维能力等解决可预测的和不可预测的现实问题，尤其表现为学生调用已学习的知识和技能解决实际问题的能力，在学习过程中通常表现为完成学习任务，实现思维的迁移和持续发展。高阶思维能力以高阶思维为核心，具有解决劣构问题或复杂任务的心理特征，具体指向问题求解能力、决策能力、批判能力和创新能力。高阶思维的内涵辨析为后续的高阶思维的研究与教学奠定了重要的理论基础。高阶思维作为创新人才的核心品质，在各学科的核心素养培养中越发受到重视，倡导有深度的高阶思维教学已成为当今教育教学改革的重点，并逐渐运用于我国新一轮核心素养导向下的课程改革与实践。

六步问题解决法源于创造性问题解决理论。这一理论最早由美国学者奥斯本提出，创生于19世纪70年代。它关注人们解决问题过程中的认知、情感和意志等问题，为问题解决者提供解决问题的步骤和阶段，是“未来问题解决计划”（FPSPI）中基本的内容结构。“未来问题解决计划”旨在激发学生的审辩思维和创造思维，以解决未来问题，鼓励学生建立面向未来的视野。该计划的所有项目都要应用六步问题解决法来解决问题。六步问题解决法步骤详见图1。

六步问题解决法不是机械的六个操作步骤，它不局限于步骤，而是具有缜密逻辑关系的思维训练体系。六步问题解决法的核心是培养学生的高阶思维能力，在完成复杂任务或解决劣构问题的过程中，经历分析识别、发现选择、构想产生、决策制定、总结评估、创造应用等思维经验积累，从而提高学生的问题解决能力。引领学生通过深入了解、多元分析、科学判断、个性表达，进而实现积极创新。

六步问题解决法常用于科技教育活动，也符合新课标的理念，因此，六步问题解决法同样适用于语文、数学、物理、综合实践活动等各门课程教学。运用六步问题解决法培养学生高阶思维能力，教学必须从学生熟悉的问题情境开始，高度承载学习目标，具有适度挑战性，没有标准答案只有解决方案，创造各种各样合作的可能性，学习成果作品化。这种教与学方式变革，可以有效培养学生的高阶思维能力，促进学生审辩思维和创新思维发展，提高其解决问题的能力。

（二）指向高阶思维的六步问题解决法的教学原则

课堂教学中培养学生高阶思维能力，要体现思维的深刻性、灵活性、独创性、批判性、敏捷性等品质，在问题解决中实现知识形成、知识巩固、知识的迁移应用。获取知识、发展思维和形成能力是教学的目的，是学生问题解决的结果。用六步问题解决法培养学生高阶思维，必须坚持以下原则：

1.坚持问题与情境原则，关注真实问题的解决

坚持问题导向是重要的思想方法和工作方法，是新课标提倡的灵活多样的教学方式。创设富有情趣韵味和思维力度的问题是实现课堂教学真实、高效、简约的重要手段。坚持问题与情境原则，在教学中，教师要结合具体学科，紧密结合教材，从生活出发，设计新颖的问题呈现方式和设问方式，创设与学生生活、社会发展、科技进步等紧密相关的真实问题情境，引导学生认真观察现象，在掌握知识的同时，了解为什么要学、对解决现实问题有何帮助及怎样将知识和实际相联系等，以此激励学生在感受中悟出道理，实现从感性到理性的飞跃。

2.坚持挑战与创新关联原则，实施有难度的教学

现代教学改革中的创新和挑战是相互关联的。创新是对传统文化的挑战，是对传统体制的挑战，也是对传统教学方式方法的挑战……创新和挑战带来了教材、教学方法等方面的改革,推动着教育的发展和进步。因此，要坚持挑战与创新关联原则。勇于创新、敢于挑战，是时代赋予师生的使命。在教学中，教师要遵循新课标理念，对教学目标、任务、措施等方面不断思考和探索，实现学生最优发展。教学目标要有挑战性，教学任务具有挑战性。

（三）坚持教与学协调原则，实现教师主导与学生主体最佳结合

课堂教学要调整好几重关系：首先，要处理好教师主导和学生主体的关系。教师主导要体现在学习目标、学习任务、学习方案的设计等方面；学生主体要体现在“学”和“习”的时间分布，关键在于课堂“习”的质量。其次，要处理好学生独学和小组合作学习的关系，要在每一个学生完成好独学的基础上开展合作学习。

三、指向高阶思维的六步问题解决法的教学设计

有效培养学生的高阶思维能力，关键在于教学设计。指向高阶思维的六步问题解决法的教学设计与常规课堂教学设计不同，应重点关注教学思路、教学目标、教学内容和学习环境。

（一）六步问题解决法的教学思路

指向高阶思维的六步问题解决法的教学设计如下：

第一步，设置问题情境，课前实施。培养学生高阶思维要从创设真实的生活情境开始。教师可以利用智慧教学平台布置预习任务，用一段文字材料或视频创设问题情境。学生首先要理解情境并使自己置身于这个情境中进行独立思考，经历从直观到抽象、从感性到理性的过程，发展自己的分析、创造等高阶思维能力。

第二步，提出关键问题，课中实施。通过课前预习，学生对于情境中的问题有了自己的想法。课上，以小组为单位，组内互相交流想法，每个小组最终讨论确定一个核心的关键问题。在聚焦关键问题过程中，学生们思维碰撞，发展分析、综合、审辩等高阶思维能力。

第三步，设计问题解决方案，课中实施。每个小组确定了关键问题后，再开展独学，让每个学生独立思考解决问题的方案，培养其问题求解能力。该环节重在发展学生的创新思维。

第四步，制定问题解决方案的评价标准，课中实施。小组中每个学生的问题解决方案都不一样，到底谁的方案好、小组按谁的方案执行，需要有一个评价标准。为此，每个小组从方案的规范性、严谨性和简洁性三个维度来制定评价标准。该环节侧重发展学生的审辩思维，从正反两方面来分析每个解决方案。

第五步，选择问题解决方案，课中实施。小组中每个学生对各个方案进行评价投票，票数排在前三的为本小组的最终解决方案，或称之为最优解法。该环节重在培养学生审辩思维和决策能力。

第六步，应用方案并小结，课中实施。每个小组整合并细化选出三个最优方案，再进行小组展示，最后教师带领学生进行小结。该环节要坚持从“单一知识”到“综合知识”，坚持由简单到复杂的过程，体现将陈述性知识转化为程序性知识。通过小结活动，梳理本节课知识框架，可形成思维导图，经历问题解决过程、知识概括过程，发展学生的高阶思维能力，具体指向分析归纳和创新思维。

（二）六步问题解决法的教学目标

教学目标设计，首先要考虑学生现有水平和预期达到的水平，要清楚了解两者之间的差距以及预期采用的方式。同时，遵循有难度教学原则。有适度难度的问题才更有利于激发学生的学习动机。培养高阶思维的课堂教学目标，必须要考虑素养目标、知识目标、高阶思维发展目标。要设计具有层次性、递进性的目标，让学生经历从低层级目标到高层级目标的达成过程，在逐步挑战中实现高阶思维的培养。例如，北师大版《数学》九年级上册《菱形（一）》教学目标设计的思路可以采取如下形式。先明确本节课的总体目标——制作菱形、归纳和证明性质、应用菱形性质解决问题，让学生经历从低阶目标到高阶目标、思维从直观到抽象，充分体现用数学的眼光观察世界、用数学的思维思考世界的数学核心素养发展目标，充分发展学生逻辑推理能力。再确定教学思路：本节课以制作菱形和猜想、证明、应用菱形性质为主线，将记忆、理解、分析、创造等思维过程融为一体，形成围绕核心关键问题的学习活动。通过设定挑战性目标，让学生体验成功。

（三）六步问题解决法的教学内容

学习科学强调理解性学习，关注认知的过程，相信学生是用他们已经知道和相信的知识去建构新知识和理解新知识。促进理解的学习内容，其实质是要思考知识的结构化，即其在学科体系中的位置；要思考知识的生成性，要关注知识的形成过程，即“知其然，知其所以然”，要清楚“是什么、为什么、怎么用”的问题；要关注学科本质，即观念、思想和方法，而不再是具体的知识和技巧，以此来促进深度理解的教学内容的掌握。

仍以北师大版《数学》九年级上册《菱形（一）》为例说明教学内容设计的思路。课前，让学生用卡纸制作一个对角线分别为6cm和8cm的菱形，提交制作过程的视频（视频内容包含制作的过程以及原理解说）。课上，第一步，教师播放学生课前视频作业，让学生感受制作菱形的不同方法以及评选最优制作方案。（引出菱形的对称性，轴对称性质）第二步，利用轴对称性，让学生利用手里的菱形图片，折一折，看看菱形还有哪些特殊的性质，并记录下猜想。第三步，学生猜想菱形的特殊性质并做记录，尝试将命题转化为几何证明题。在此过程中，有知识形成、有关键知识的关联、有对学科本质“轴对称和翻折变换”的理解。从知识结构、思想方法等方面，进一步加深了学生对数学学科本质的深度理解。

（四）六步问题解决法的学习环境

学习环境的设计要有四个视角：学习者为中心、知识中心、评价中心、共同体中心。四种有关学习环境的视角最后需要一致起来，以它们之间相互支持的方式联合起来。可见，双线融合的学习环境的构建要聚焦学生自主学习能力提升，充分考虑学生原有知识基础、情境中应用知识解决问题的能力和思维能力，过程性的评价反馈、师生和生生间的互动及相互学习等线上线下学习的优势。双线融合的学习过程要尤为关注学生思维的求异、求新，最终营造一种多元素相互融合在一起的相互支持、质疑、合作的学习场景。

仍以北师大版《数学》九年级上册《菱形（一）》为例说明学习环境设计的思路。课前，学生制作了特殊菱形和说理性的小视频，通过线上、线下的交互，达成了检测学生的知识基础和学习准备的教学任务。课中，教师展示学生制作的有代表性的菱形视频，请学生判断其优缺点并归纳其数学本质。随后，通过菱形面积计算，用问题引导学生发散思维，创新解决方法，推导出菱形面积的第二个公式。课后，教师要求学生在菱形中剪出一个等腰三角形并提交制作过程及原理解说视频。教师利用网络收集学生视频作业并给与评价。

四、指向高阶思维的六步问题解决法的优势、局限及注意事项

（一）六步问题解决法的优势

六步问题解决法有助于培养学生高阶思维能力，主要体现在以下几个方面：

1.六步问题解决法适用于各科教学

指向高阶思维的六步问题解决法既有助于指导学生解决复杂生活场景中的综合性问题，又能指导课堂教学活动，对于培养学生审辩思维和创新思维等高阶思维能力都有较好效果。六步问题解决法是一个具有通识性、通用性的方法，可以运用到各科教学中。

2.六步问题解决法有助于促进学生认知水平的提升

指向高阶思维的六步问题解决法是“以学生为中心”的学习过程，构建了贴近真实社会生活的互动的学习情境。现代化手段有助于实现教学任务的前置，客观、准确地反映出学生的已知和未知情况。教师从知识的传输者变成了学习项目的提供者，是学习项目启动、实施、评估、验收的顾问。教师整合讲授式、互动式、指导式精粹，鼓励学生自由表达、争辩和质疑，鼓励学生合作、探究，促进学生开展主动的真正的合作学习，引导学生实现知识的建构与内化，提升学生问题解决能力。

3.六步问题解决法使知识问题化、问题活动化

指向高阶思维的六步问题解决法通过“知识问题化”的形式，将知识与学生经验及社会生活紧密联系转化为情境化问题，在情境化问题中设计探究性学习活动。该方法以学生为中心，关注师生之间互动、生生间互动，通过“问题活动化”的形式，可以改变传统教学“听、说、写”三段式模式，增强课堂教学的趣味性，使学生经历发现问题、分析问题、解决问题的过程，改变学生死记硬背的学习方式，提高学生参与主动性，实现对知识的建构和应用，加深学生对学科思想方法的理解，有助于培养分析、评价等高阶思维能力。

4.六步问题解决法可以提升学生学习效能感

指向高阶思维的六步问题解决法可以让学生经历和驾驭自身思考过程，提升学生学习效能感。教师关注核心问题设计，关注任务驱动的教学活动，关注学生课堂的积极表现，促进学生主动探究。学生在与同学的讨论、争辩中可以发现错误并改正，能更好地总结知识、方法和技巧，并提升对学习的投入程度。

（二）六步问题解决法的局限

指向高阶思维的六步问题解决法不能解决中小学课堂教学中培养学生分析、综合、评价和创新等高阶思维的所有问题，具有一定的局限性。指向高阶思维的六步问题解决法需要一定的学习基础作为支撑，建立在学生具有一定语言综合运用能力的基础之上，在小学低段开展难度较大。

指向高阶思维的六步问题解决法内容选择有局限。其适合运用于问题难度较大的、容易出现争议的教学内容。如在中小学数学教学中一题多解、语文习作与综合性学习中，适合灵活运用六步问题解决法。

（三）持续推进六步问题解决法的建议

指向高阶思维的六步问题解决法有助于在课堂教学中培养学生高阶思维能力，但尚需持续开展研究。

1.树立以学定教、以学为主的教学理念

高阶思维内涵的复杂性决定了其无法通过简单的知识传授而获得，必须树立以学定教、以学为主的教学理念，把培养学生提问、分析、求解、审辩、评价、决策等能力设定为教学目标，使学生在开放性问题情境中与他人进行探索性对话，在建构式互动中形成高阶思维。

树立以学定教、以学为主的教学理念，当前需重点研究如何分层培养学生的高阶思维能力。下一步的研究要面向全体学生，结合学生差异以及高阶思维认知的不同要求，研究如何创设问题情境、设计学习活动开展课堂教学，兼顾不同学生不同高阶思维认知的发展。同时还要研究不同年级、不同学科、不同内容、不同课型的高阶思维培养以及课堂教学中高阶思维培养的效果评价。

2.提升教师素质，实施有效教学策略

培养学生的高价思维能力，提高教师的自身素质是前提。指向高阶思维的六步问题解决法要求教师成为学生学习的合作者、参与者和共同学习的伙伴，教师必须要在学习—实践—反思—再实践的教学中，努力提高自身素质，实现从关注知识传递到关注学习过程、关注学生思维发展的教学方式的转变，实现以开放性问题替代封闭性的课堂教学内容的再构和教学手段的更新。如何将知识设计成激发学生学习动机的“关键问题”，如何设计问题链引导学生有序开展交流和质疑活动，要解决这些问题，均需持续加强教师问题设计能力的培训和校本教研。在选择教学方法时，教师必须坚持教法服务于学法。培养学生高阶思维能力，要求学生提前主动介入学习，通过学生的课前预习以及在数字平台上的反馈，让教师了解哪些知识学生已经掌握了，哪些高阶思维能力要特别在教学中关注。

来源 | 《教育理论与实践》 2024年第5期

作者 | 王鑫（中国教育科学研究院课程与教学研究所副所长、研究员、博士）