PAGEPAGE6摘要都對于高階思維能力的培養(yǎng)有所提及。然而，在課堂教學(xué)中，卻鮮少以培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力為教學(xué)目標(biāo)的教，因此本研究以實驗教學(xué)為工具研究如何培養(yǎng)學(xué)生的高階思維，并對高階思維的內(nèi)涵進(jìn)行詮釋，以期待更好的指導(dǎo)高中化學(xué)教學(xué)實踐。實驗視角下，學(xué)生應(yīng)掌握的高階思維能力包括：情境分析能力、實驗設(shè)計能力、評價反思能力。其次利用文獻(xiàn)梳以鐵及其重要化合物為例開展了高階思108名學(xué)生為研究對象進(jìn)行了教學(xué)實踐研究，并對高階思維的教學(xué)效果進(jìn)行調(diào)查和分析。結(jié)果表明，該實驗教學(xué)設(shè)計切實可行，對學(xué)生高階思維能力的發(fā)展有積極的促進(jìn)作用。最后根據(jù)實驗結(jié)果對教學(xué)實踐提出了可行建議。AbstractHigh-orderthinkingabilityisthefocusofcurrenteducationresearch,whichplaysakeyroleinindividualhappiness,nationalinnovationanddevelopment,andsustainabledevelopmentofhumansociety.Ourgovernmentpaysgreatattentiontothecultivationofstudents'higher-orderthinkingability.Especiallyinrecentyears,curriculumplansandstandardsofcompulsoryeducationandhighschoolhavebeenpromulgatedsuccessively,whichhaverepeatedlymentionedthecultivationofhigher-orderthinkingandtherenewalofeducationalconcepts.However,intheclassroomteachingpractice,especiallyaroundthechemistryclasshowtocultivatestudents'higher-orderthinkingabilityresearchisstillinthestageofexploration.Chemistryisanexperiment-baseddiscipline,sothisstudytakesexperimentalteachingasatooltostudyhowtocultivatestudents'higher-orderthinking,andinterpretstheconnotationofhigher-orderthinking,inordertobetterguidehighschoolchemistryteachingpractice.Thisstudyfirstusesliteraturemethodtointerprettheconnotationofhigher-orderthinkingabilityfromtheperspectiveofhigher-orderthinkingabilitythatstudentsshouldembodyinchemicalexperiments.Fromtheperspectiveofchemicalexperiments,thehigher-orderthinkingabilitythatstudentsshouldmasterincludessituationanalysisability,experimentdesignability,evaluationandreflectionability.Secondly,usingliteraturereview,theteachingstrategiesandteachingmodelsofhigh-levelthinkingtrainingareconstructed.Accordingtotheconstructedteachingmodel,anexperimentalteachingdesignofhigherorderthinkingwascarriedoutbytakingironanditsimportantcompoundsasanexample.108studentsinthefirstgradeofageneralhighschoolinChenzhouweretakenastheresearchobjectstocarryoutateachingpracticeresearch,andtheteachingeffectofhigherorderthinkingwasinvestigatedandanalyzed.Theresultsshowthattheexperimentalteachingdesignisfeasibleandhasapositiveroleinpromotingthedevelopmentofstudents'higher-orderthinkingability.Finally,somefeasiblesuggestionsforteachingpracticeareputforwardaccordingtotheexperimentalresults.KeyWords：Higherorderthinking;Chemicalexperiment;Experimentalteachingdesign緒論思維和創(chuàng)新意識，以及在情境中的復(fù)雜問題的發(fā)現(xiàn)和解決。化學(xué)是學(xué)校教育中的重要學(xué)科，應(yīng)該承擔(dān)起培養(yǎng)學(xué)生高階思維的責(zé)任。2017年制定的《普通高中化學(xué)課程標(biāo)[1]五項化學(xué)核心素養(yǎng)高度概括了化學(xué)學(xué)科的育人價值和所要傳達(dá)給學(xué)生的化學(xué)的關(guān)鍵能力和價值觀。也從之前的關(guān)注化學(xué)知識和方法，轉(zhuǎn)移到關(guān)注學(xué)生的能力和個人發(fā)展。其中關(guān)于學(xué)生敢于質(zhì)疑、敢于批判、敢于創(chuàng)新的精神與高階思維的內(nèi)涵不謀而合，因此化學(xué)教育能為學(xué)生高階思維的發(fā)展做出一定的貢獻(xiàn)。，讓學(xué)生學(xué)教學(xué)發(fā)展學(xué)生的高階思維，使化學(xué)實驗教學(xué)承擔(dān)起培養(yǎng)學(xué)生高階思維能力的重要作用成為了一個有意義的議題。1.2研究目的和意義1.2.1研究目的以下幾個問題：通過文獻(xiàn)研究法對化學(xué)實驗視角下的高階思維能力內(nèi)涵進(jìn)行建構(gòu)。驗教學(xué)模式。根據(jù)上述模式結(jié)合高中化學(xué)必修1《鐵極其重要化合物》的知識編制教學(xué)設(shè)計方案。驗教學(xué)對學(xué)生高階思維能力發(fā)展的影響。。1.2.2研究意義（1）豐富高階思維能力培養(yǎng)理論的研究展學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)有一定的借鑒作用。（2）發(fā)掘?qū)嶒灲虒W(xué)的價值課堂時長問題或教學(xué)任務(wù)重等問題經(jīng)常是教師做演示實驗，用來激發(fā)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣，或者是作為驗證性實念，開展科學(xué)探究，利用實驗教學(xué)發(fā)展學(xué)生分析、綜合、評價的能力。（3）幫助學(xué)生發(fā)展化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)“科學(xué)精神”（理性思維、批判質(zhì)疑、勇于探索）、“學(xué)會學(xué)習(xí)”（樂學(xué)善學(xué)、勤于反思、信息意識）、“實踐創(chuàng)），均是對學(xué)生高階思維水平的要求。[2]因此，培養(yǎng)學(xué)生的高階思維對發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)有極大的幫助?；凇昂诵乃仞B(yǎng)”提出的“化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)”，中素養(yǎng)4“科學(xué)探究與創(chuàng)新意5“科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任”要求學(xué)生能提出問題，根據(jù)化學(xué)學(xué)科知識，利用化學(xué)實驗、調(diào)查等方式解決定的借鑒作用。1.3研究內(nèi)容、方法與思路1.3.1研究內(nèi)容如下：狀，界定相關(guān)概念，確定研究內(nèi)容與思路。展的理論基礎(chǔ)，從理論上論述本研究的可行性。用，在教學(xué)中加以實施，通過高階思維水平測試量表對實施效果進(jìn)行測量。第四，結(jié)合高階思維水平測試量表的測量結(jié)果，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和總結(jié)。。1.3.2研究方法歸納整理，對相關(guān)概念進(jìn)行界定，確定研究內(nèi)容和研究思路。，探究實驗教學(xué)對高階思維發(fā)展的影響。變量進(jìn)行統(tǒng)計。通過分析實際教學(xué)過程，從中尋求教學(xué)實踐的改進(jìn)和發(fā)展，更好地利用實驗教學(xué)培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的高階思維能力。文獻(xiàn)綜述研究現(xiàn)狀國外研究現(xiàn)狀2000年高階思2008年，高階思維再次進(jìn)入階思維能力的培養(yǎng)模式以及評價方法這四個方面開展研究。（1）時代背景需求研究P21（U.S.DepartmentofLabor，1991）旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力和創(chuàng)新精神，關(guān)注21世紀(jì)職場需要；又如OECD（2005）目的是為幫助公民成就美好勝過并促進(jìn)社會良性健康的發(fā)展；再如歐盟（EuropeanCommission，2006）、聯(lián)合國教科文組織（UNESOC，2013）是以終身學(xué)習(xí)為目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)的能力[3]。這些政策要求。（2）高階思維定義和內(nèi)涵研究美國教育學(xué)家布魯姆（Bloom）將認(rèn)知過程按照復(fù)雜和難易程度由低到高分為了以下六個層級：前三個是記憶、理解、應(yīng)用；后三個是分析、綜合和評價，學(xué)者普遍認(rèn)為布魯姆認(rèn)知分類的前三個目標(biāo)是低階思維，而后三個目標(biāo)是高階思維。Anderson等人對布魯姆的分類法進(jìn)行了改進(jìn)，在布魯姆認(rèn)知分類的基礎(chǔ)上建立了高階思維內(nèi)涵，他們認(rèn)為高階思維應(yīng)包括識記、理解、應(yīng)[4]。Udall與Daniels[5]將高階思維從認(rèn)知過程轉(zhuǎn)到思維層面，將高階思維定義為三種思維分別是：創(chuàng)造思維、批判思維和復(fù)雜問題解決。（3）高階思維能力培養(yǎng)研究高階思維能力是一種在較高水平層次上發(fā)展的能力，而高階思維的培養(yǎng)需要通過教育和教學(xué)來實現(xiàn)。關(guān)于高階思維能力培養(yǎng)主要有兩個方面分別是與教學(xué)技術(shù)結(jié)合培養(yǎng)學(xué)生的高階思維，例如：MichaelH.Hopson[6]以五年級和六年級學(xué)生為研究樣本，并使用與高階認(rèn)知過程有關(guān)的的羅斯測試以及對電腦態(tài)度相關(guān)問卷，探討了一種利用技術(shù)來豐富課堂教學(xué)環(huán)境，以此來促進(jìn)學(xué)生高階思維能力發(fā)展和影響學(xué)生對電腦的態(tài)度，這將高階思維能力的培養(yǎng)與傳統(tǒng)的教學(xué)課堂環(huán)境區(qū)別開來。（4）高階思維能力的評價研究在課堂中，教師在教學(xué)設(shè)計時制定教學(xué)目標(biāo)，來評價學(xué)生課堂的學(xué)習(xí)情況，也幫助學(xué)生成績的提高。但是不同的學(xué)生通過教學(xué)，高階思維能力提高的水平不相同。因此，許多國外學(xué)者將教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)目標(biāo)聯(lián)系起來，開發(fā)評價學(xué)生高階思維發(fā)展水平的測量工具。其中JhonD.Ross和CatherineM.Ross在1976年基于學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容和教師教學(xué)目標(biāo)制定的高階思維的認(rèn)知過程量表受到了廣泛的關(guān)注。2.1.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀2004年江西師范大學(xué)鐘志賢教授。隨著2016（包含期刊、博碩士論文），結(jié)果如下：表2.1高階思維搜索結(jié)果時間20132016201820192020論文數(shù)量801964338311236（1）高階思維內(nèi)涵解讀國內(nèi)對于高階思維系統(tǒng)研究的不多，其中鐘志賢教授是其中翹楚，他將高階思維看作一種能力，他認(rèn)為高階思維能力是在結(jié)構(gòu)不良問題情境中使用分析、綜合、評價、反思等思維技巧創(chuàng)造性的解決問題的能力，這種能力需要[7]另外國內(nèi)學(xué)者王帥對于高階思維內(nèi)涵的解讀是基于學(xué)科知識建立的，主要是從高階思維的特點和構(gòu)成要素進(jìn)行定義，他認(rèn)為高階思維特征是高級的思維活動，思維過程，他的研究對學(xué)科與高階思維發(fā)展相結(jié)合有重要的意義。[8]（2）高階思維能力培養(yǎng)高階思維能力的培養(yǎng)是近年來高階思維研究中的重點，如何在學(xué)科課程中發(fā)展學(xué)生的高階思維更是吸引了很多[9]在其生物教學(xué)方法模式的闡述中提出，交給學(xué)生知識，或者交給學(xué)生方法，不如給學(xué)生一個學(xué)習(xí)知識和方法的情境，在這個情境中學(xué)生進(jìn)行高層次的思維，創(chuàng)造性的解決問題，在學(xué)習(xí)知識學(xué)習(xí)方法的同時發(fā)展自己的高階思維。林勤[10]在其著作中用實例闡述了如何結(jié)合高中物理知識設(shè)置情境利用實驗發(fā)展學(xué)生的高階思維。除了將高階思維與學(xué)科相結(jié)合進(jìn)行培養(yǎng)，利用新的教學(xué)技術(shù)促進(jìn)學(xué)生高階思維的發(fā)展也成為了培養(yǎng)學(xué)生高階思維的新角度。姜玉蓮[11]在教育信息化背景下，以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)豐富學(xué)生的課堂環(huán)境，為學(xué)生高階思維發(fā)展建立了實踐性的模型。宋憲成以翻轉(zhuǎn)課堂為依托，為促進(jìn)學(xué)生高階思維發(fā)展，進(jìn)行了教學(xué)支架的設(shè)計研究。（3）高階思維能力發(fā)展評價[12]通過對高階思維[13]基于初中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)對初中化學(xué)高階思維進(jìn)行了[14]面劃分了三個水平；根據(jù)這個框架編制了試卷形式的高階思維能力水平測試工具。概念界定與相關(guān)理論高階思維概念界定被視為二十一世紀(jì)不可缺乏的一種能力。既然將人的思維分為高階思維與低階思維，那么如何區(qū)分兩種思維？美國教育學(xué)家布魯姆在其1956年出版的“認(rèn)知領(lǐng)域的教育目標(biāo)分類學(xué)”中，將認(rèn)知技能按照復(fù)雜和難易的程度分為了六個層級，分別是記憶、理解、應(yīng)用、分析、綜合和評價。[15]隨后安德森（AndersonL.W.）和其他學(xué)者一起對布魯姆的教育目標(biāo)分類學(xué)進(jìn)行了系統(tǒng)地修訂。他們將原先“認(rèn)知過程”的一個視角變化為“知識”和“認(rèn)知過程”的兩個視角。然后將六個維度定義成：記憶、理解、應(yīng)用、分析、評價、創(chuàng)造。前三個維度是低階思維，后三個是高階思維。而我國的鐘志賢教授將高階思維看作是一種能力，他認(rèn)反思、創(chuàng)造力以及復(fù)雜問題解決能力。點可以總結(jié)出高階思維的內(nèi)涵包括：批判性思維、創(chuàng)造力以及復(fù)雜問題解決。綜合國內(nèi)外對高階思維的研究可以發(fā)現(xiàn)，盡管國內(nèi)外的學(xué)者對高階思維各持己見，但是不同的理解中又都有相綜合、評價等思維活動，并創(chuàng)造性的解決問題的思維過程。而高階思維能力內(nèi)涵包括以下幾個維度：問題分析能力、合作交流能力、對于結(jié)果評價能力、創(chuàng)新能力和思維批判性能力等。2.2.2化學(xué)實驗視角下的高階思維能力高階思維在化學(xué)實驗中的體現(xiàn)進(jìn)行了梳理其結(jié)果如下圖。2-1化學(xué)實驗中高階思維的特征宏微符”結(jié)合轉(zhuǎn)換能力、反應(yīng)表征及應(yīng)用能力、實驗設(shè)計及探。進(jìn)而又將“實驗設(shè)計及探究能力”劃分成三個目標(biāo)分別是：深刻理解。這三點可以概括為辛欣對于高階思維內(nèi)涵在化學(xué)實驗中的體現(xiàn)。情境分析能力是指學(xué)生對復(fù)雜情境進(jìn)行分析，從中提出有價值問題，再根據(jù)情境所給出的條件選擇實驗方法的判和評價的能力是指在實驗之后對實驗現(xiàn)象進(jìn)行描述，對實驗過程進(jìn)行反思的能力。2.2.3實驗教學(xué)概念界定。北師大教授劉知新[16]認(rèn)為教師將化學(xué)實驗至于一定的化學(xué)教學(xué)情景下，為實其中化學(xué)實驗按實施的主體的不同可以分為教師演示實驗，和學(xué)生實驗：按照實驗在學(xué)生認(rèn)識化學(xué)中的作用劃分可以將實驗分成探究實驗和驗證性實驗。規(guī)范給學(xué)生有示范作用，能快速完成，有利于教師掌握課堂節(jié)奏；弊端是進(jìn)行的自己動手操作的實驗。在化學(xué)課堂上進(jìn)行學(xué)生實驗可以提升學(xué)生的實驗操作能力，可以激發(fā)學(xué)生的操作興，從而促進(jìn)學(xué)生高階思維的發(fā)展；同時學(xué)生實驗弊端也很明顯，學(xué)生實驗操作不熟練或者不會，耗時長，如果學(xué)生實驗過密，會導(dǎo)致不能在課時內(nèi)完成教學(xué)目標(biāo)。，但是探究性實驗要求學(xué)生有較高的思維品質(zhì)，對學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)、合作交流能力要求較高，節(jié)省時間，對學(xué)生知識的學(xué)習(xí)有促進(jìn)作用。長補(bǔ)短，綜合選擇。2.2.4高階思維培養(yǎng)相關(guān)理論1.建構(gòu)主義理論的建構(gòu)主義者認(rèn)為世界是客觀的，但是知識并不是對現(xiàn)實世界的客觀反映和準(zhǔn)確表[17]這很好的體現(xiàn)了建構(gòu)主義的知識觀，他們認(rèn)為知識不。對意義的建構(gòu)也是不同的。因此學(xué)習(xí)者是在涉及大量不良領(lǐng)域的情境中通過協(xié)重視學(xué)生在對于知識的構(gòu)建過程中高階思維能力的鍛煉。2.高階學(xué)習(xí)理論鐘志賢教授指出培養(yǎng)學(xué)生高階思維能力的發(fā)展需要高階學(xué)習(xí)支持，如開放式的教學(xué)環(huán)境、探[18]發(fā)展學(xué)生的高階思維，最基本的培養(yǎng)途徑是設(shè)計問題解決學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在問題解決中對知建構(gòu)性、真實性及合作性，五大特性相互依存、相互關(guān)聯(lián)，促進(jìn)高階能力發(fā)展。基于高階思維培養(yǎng)的實驗教學(xué)設(shè)計年以來的一系列的教學(xué)改革，實驗教學(xué)被賦予了新的要求。因此越來越多的學(xué)者對實驗教學(xué)進(jìn)行了研維品質(zhì)方面進(jìn)行了實驗教學(xué)研究。從學(xué)生思維品質(zhì)方面提出了實驗教學(xué)策略，他著重從思維的靈活性、敏捷性、批判性、深刻性、獨尋找新穎的問題角度；拓寬實驗寬度；實驗素材深度；立足實驗探究能力的高度五條策略。侯帥[20]從課堂實驗中學(xué)生對于開放性問題解決的實驗過程提出了實驗教學(xué)策略，分別是，鼓勵可能方案的設(shè)想、促進(jìn)深入的小組討論、及時進(jìn)行客觀評價、基于評價進(jìn)行實驗優(yōu)化。思維的發(fā)展，基于以上學(xué)者的研究結(jié)合高階思維的內(nèi)涵，對基于高階思維能力培養(yǎng)的教學(xué)策略歸納如下：（1）課堂實驗數(shù)量少，題材角度新穎靈活性和新穎性。（2）給學(xué)生充分討論的時間和空間進(jìn)行思維的碰撞，從不同層次不同角度探究問題解決路徑，對問題解決不斷深化；這個過程中教師可以引導(dǎo)。（3）鼓勵學(xué)生反思和評價驗進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化，在這個過程中學(xué)生是主要的執(zhí)行者，教師是引導(dǎo)者。3.2實驗教學(xué)模式設(shè)計模式的梳理，得到培養(yǎng)學(xué)生探究能力，發(fā)展高階思維從而培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的實驗教學(xué)模式。3.2.1基于PIROSAL模型的實驗教學(xué)模式模型主要理念是讓學(xué)生自主探究，將探究得到的理論用于時實踐。它主要包括得到問題、思考、研究、得到初方案、初方案優(yōu)化、實踐、評價結(jié)果、方案再優(yōu)化得到最優(yōu)解幾個步驟。[21]為了打破學(xué)生在高中學(xué)習(xí)中人為設(shè)置的學(xué)科壁壘，實現(xiàn)跨學(xué)科學(xué)習(xí)，將化學(xué)學(xué)科知識運用與復(fù)雜情境。結(jié)合PIROSAL模式的特點，以問題為導(dǎo)向，結(jié)合實驗教學(xué)的特點，提出了基于STEM驗教學(xué)模型。結(jié)合本研究對學(xué)生化學(xué)高階思維能力的培養(yǎng)，可將其化學(xué)實驗教學(xué)模型可歸納為以下幾個環(huán)節(jié)。圖3-1基于PIROSAL模式的實驗教學(xué)模式流程圖PIROSAL模型的實驗教學(xué)設(shè)計分為八個步驟，兩個模塊，第一個模塊是以問題為中心，教師提出問題，學(xué)生根據(jù)問題調(diào)動自己的知識結(jié)構(gòu)，得到解決方案，并進(jìn)行實驗，分析結(jié)果并討論交流。這個模塊主要是理論知識的學(xué)習(xí)采用學(xué)生自主探究，分組解決問題的方式，該模塊能發(fā)展學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，提高學(xué)生的科學(xué)探究能力從而提高學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。第二個模塊是教師設(shè)置能運用知識的且與生產(chǎn)生活息息相關(guān)的教學(xué)情境，學(xué)生將所學(xué)知識在其中運用，學(xué)生通過討論交流升華課堂主題，將所學(xué)知識學(xué)以致用，該模塊能培養(yǎng)學(xué)生交流表達(dá)的能力，將化學(xué)學(xué)科知識與生產(chǎn)生活相聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生熱愛生活，關(guān)注社會的能力。3.2.2基于POEIA模型的實驗教學(xué)模式POE教學(xué)模型提出的一種教學(xué)模型，它在預(yù)測、觀察、解釋的基礎(chǔ)上加入了概念引入以及應(yīng)用兩個環(huán)節(jié)，使得該教學(xué)模型更加的完善，整個教學(xué)模式更加以學(xué)生為主體。為了利用化學(xué)實驗發(fā)展學(xué)生思維的流暢性、新穎性和變通性，提出利用創(chuàng)意實驗進(jìn)行教學(xué)設(shè)計，并結(jié)合POEIA教學(xué)模型對實驗教學(xué)模式進(jìn)行了設(shè)計。POEIA教學(xué)模式的實驗教學(xué)設(shè)計要經(jīng)過如下階段，第一階段：教師要創(chuàng)設(shè)情境，學(xué)生從情境中發(fā)現(xiàn)我問題。第二階段：學(xué)生進(jìn)行頭腦風(fēng)暴，根據(jù)對問題的理解進(jìn)行實驗設(shè)計，再根據(jù)實驗設(shè)計預(yù)測實驗結(jié)果，根據(jù)結(jié)果得出結(jié)論。第三階段：開展創(chuàng)意實驗，將實驗的實際結(jié)果與之前預(yù)測的結(jié)果進(jìn)行對比，改進(jìn)實驗，并根據(jù)實驗事實完成對概念的構(gòu)建。第四階段：教師創(chuàng)設(shè)一個貼近生活、貼近社會的教學(xué)情境，由學(xué)生自主將所學(xué)的知識運用于該情境中，使所學(xué)的知識得到鞏固。提出高中化學(xué)實驗教學(xué)可采用靈活機(jī)動的探究教學(xué)模式的觀點，如實驗過程以“問題”為指導(dǎo)，為節(jié)，為了提高學(xué)生探索的意識,進(jìn)一步落實課程目標(biāo)，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)探究能力的發(fā)展。導(dǎo)下，學(xué)生獲得新知識的教學(xué)方法。3.2.3基于PBL模式的實驗教學(xué)模式PBL模式（problem-basedlearning）是基于問題導(dǎo)向的教學(xué)模式，PBL教學(xué)模式要做到以學(xué)生為主體，以教師[25]這種模式主要利用學(xué)生的自主性進(jìn)，養(yǎng)成科學(xué)創(chuàng)新的思維方式。吳燕[26]為改善實驗教學(xué)中多為教師演示實驗，驗證性實驗的現(xiàn)狀，發(fā)展學(xué)生的實驗探究能力，結(jié)合PBL教學(xué)模踐能力和創(chuàng)新精神。，PBL模型教師在課堂上的存在感最低，教師只需要創(chuàng)設(shè)情境，學(xué)生自主在實驗教學(xué)情境中發(fā)現(xiàn)問題，解決問題并將結(jié)論進(jìn)行討論和反思。從圖3-3中也可以看出，基于PBL模式的實驗教學(xué)模式對于學(xué)生要求非常高，教師創(chuàng)設(shè)情境，學(xué)生從情境中發(fā)現(xiàn)問題，結(jié)構(gòu)不良性問題發(fā)現(xiàn)需要小組討論對問題進(jìn)行優(yōu)化，組內(nèi)分工合作收集資料，討論實驗方案，需要做實驗處理結(jié)果最后由教師組織組內(nèi)反思和組間模型下的實驗教學(xué)模式能培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力、合作交流的能力、自主學(xué)習(xí)和探究的能力，發(fā)展學(xué)生的高階思維能力。3.3基于高階思維培養(yǎng)的實驗教學(xué)設(shè)計模式PIROSAL模型的實驗教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)教學(xué)聯(lián)系實際，強(qiáng)調(diào)創(chuàng)設(shè)與生活與社會息息相關(guān)的教學(xué)情境，使學(xué)生充分運用化學(xué)知識解決實際問題。但是解決實際問題之前，要先建立學(xué)生的理論框POEIA模式的實驗教學(xué)設(shè)計強(qiáng)調(diào)學(xué)生對實驗過程的設(shè)計，強(qiáng)調(diào)學(xué)生根據(jù)已有的知識和情境中的知識提出解決問題的方案，并對問題方案進(jìn)行優(yōu)化。實驗設(shè)計是利用化學(xué)實驗培養(yǎng)學(xué)生高階思維能力的重要方式。但是基于POEIA模式對強(qiáng)調(diào)了教學(xué)設(shè)計，對于學(xué)生提出問題，情境分析能力有所忽視。PBL模式的實驗教學(xué)模式是以問題為導(dǎo)向，給學(xué)生一個問題，學(xué)生自主優(yōu)化問題，分小組，小組成員分工合作，組間相互交流得出答PBL模式盡量淡化教等問題都會導(dǎo)致教學(xué)難以進(jìn)行。通過對以上三種實驗?zāi)Ｊ絻?yōu)缺點分析，基于高階思維能力培養(yǎng)，采取創(chuàng)設(shè)貼近社會貼近生活的教學(xué)情境，教師行方案優(yōu)化，具體步驟如下：學(xué)生將知識在生活中應(yīng)用的問題，這樣能激發(fā)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣并有利于學(xué)生將化學(xué)知識學(xué)以致用。這一步是以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生交流討論，強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主思考，發(fā)展學(xué)生的分析、綜合以及創(chuàng)新能力。自己的知識盲區(qū)，有利于學(xué)生養(yǎng)成批判和鉆研的精神。己建構(gòu)自己的知識網(wǎng)絡(luò)，使學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)。3.4教學(xué)案例1.教材分析，學(xué)生們已經(jīng)學(xué)過鈉及其化合物和氯及其化合物，對于元素化合物的學(xué)習(xí)方式，元，為學(xué)生學(xué)習(xí)鐵單質(zhì)、2.學(xué)情分析；在注意力方面，注意的分配品質(zhì)發(fā)展較好，可以根據(jù)任務(wù)要求轉(zhuǎn)移自己的注意，同時注意。結(jié)合其認(rèn)知發(fā)展的特點，在本研究設(shè)計的教學(xué)過程中，以實，深化對知識的認(rèn)識。教學(xué)中充分運用小組用。3.教學(xué)目標(biāo)通過設(shè)計實驗驗證Fe3+和Fe2+的檢驗方法。學(xué)會通過觀察、分析、綜合設(shè)計化學(xué)實驗來認(rèn)識Fe3+的氧化性和Fe2+的還原性使學(xué)生學(xué)會從化學(xué)視角觀察生產(chǎn)、生活和社會中的問題。4.教學(xué)重難點Fe3+和Fe2+的檢驗的相互轉(zhuǎn)化教學(xué)用具：多媒體課件6.實驗器材與藥品）、久置琥珀酸鈉溶液、KSCN溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、FeCl3銅粉、碘化鉀、維生素C7.教學(xué)過程：教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖導(dǎo)入新課質(zhì)找到合適的位置：Fe、FeO、Fe2O3、Fe（OH）2、Fe(0H)3、FeCl3、FeSO4置。所學(xué)的內(nèi)容。Fe3+、Fe2+在兩支試管中分別取2ml左右的氯化鐵溶液和硫酸亞鐵溶液讓學(xué)生觀察）亞鐵。血時，就要補(bǔ)充老師手上的補(bǔ)鐵學(xué)生小組討論，排學(xué)生代表進(jìn)行回答。Fe2+的檢驗方法：溶液呈淺綠色；色，最終變?yōu)榧t褐色（K3[Fe(CN)6]）產(chǎn)生藍(lán)色沉淀。Fe3+的檢驗方法：溶液呈黃色；講授新課ppt展示說明書。試劑進(jìn)行實驗探究。學(xué)生分析實驗現(xiàn)象，得出結(jié)論。書上關(guān)于密封保存問題。能不能補(bǔ)鐵？那怎么能使Fe3+轉(zhuǎn)化成Fe2+呢？進(jìn)行實驗設(shè)計，并進(jìn)行實驗。實驗現(xiàn)象得出結(jié)論。Fe3+轉(zhuǎn)化成Fe2+需要加還原劑，C等）加入氫氧化鈉溶液產(chǎn)生紅褐色沉淀；加入硫氰酸鉀（KSCN）溶液變?yōu)檠t色。先猜測價態(tài)情況再設(shè)計實驗驗證。分組探究實驗、小組展示實驗成果。學(xué)生回答結(jié)論以看到“和維生素C一起服用可增加本品吸C有還原性，也可以將三價鐵離子還原成二價亞鐵離子。來。問題的能力。小結(jié)FeFe2+Fe3+Fe、Fe2+、Fe3+之間的關(guān)系。維培養(yǎng)的實驗教學(xué)設(shè)計的實施實驗的研究目的借鑒。實驗的研究過程問卷的編制與修訂高考題進(jìn)行改編。（1）前測問卷編制前側(cè)問卷是根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)“鐵及其重要化合物”之前學(xué)習(xí)的元素化合物知識設(shè)計實驗題，對學(xué)生分析復(fù)雜問題6道大題，以客觀題和主觀題的形式考察學(xué)生關(guān)于元素化合物知識的儲備和學(xué)生高階思維發(fā)展水平，為教學(xué)實驗的開展做準(zhǔn)備?？疾鞂W(xué)生的高階思維，讓學(xué)生自己根據(jù)情境設(shè)計實驗并根據(jù)實驗結(jié)果得出結(jié)論并評價。前測問卷信效度分析本次問卷的回收情況如下：表4-1前測回收有效問卷統(tǒng)計對象班級數(shù)問卷份數(shù)高一學(xué)生2108。效度是指問卷結(jié)果的效度、內(nèi)容效度和結(jié)構(gòu)效度。SPSS21.0分別對前測問卷和后側(cè)問卷的一致性信度、結(jié)構(gòu)效度，內(nèi)容效度進(jìn)行了分析，其結(jié)果如下：下表是前測問卷的Cronbach'sAlpha檢測結(jié)果，該檢測可以反應(yīng)本問卷的信度，結(jié)果如下：4-2前側(cè)問卷可靠性統(tǒng)計量Cronbach'sAlpha基于標(biāo)準(zhǔn)化項的CronbachsAlpha項數(shù).846.83813由上表可知，前側(cè)問卷的克隆巴赫-阿爾法系數(shù)為0.864，大于0.7說明前測問卷的一致性信度良好可用于研究。表4-3KMO和Bartlett的檢驗取樣足夠度的Kaiser-Meyer-Olkin度量。.736Bartlett的球形度檢驗近似卡方776.773df78Sig..000KMO系數(shù)為0.736，大于0.6，顯著性小于0.05，可用此問卷進(jìn)行單因素分析，因此該問卷結(jié)構(gòu)效度較好。此外還對該問卷做了皮爾森相關(guān)性檢測，結(jié)果如下表：表4-4前測問卷Pearson相關(guān)性檢驗情境分析能力實驗設(shè)計能力評價反思能力情境分析能力Pearson雙側(cè)）N1108.525**.000108.476**.000108實驗設(shè)計能力Pearson雙側(cè)）N.525**.0001081108.379**.000108評價反思能力Pearson雙側(cè)）N.476**.000108.379**.0001081108**.在.01水平（雙側(cè)）上顯著相關(guān)。0.01水平上顯0.01水平上也顯著相關(guān)。這說明該問卷內(nèi)容效度較好，可用于研究。（2）后測問卷的編制后測問卷問卷主要用于實驗教學(xué)后對學(xué)生化學(xué)實驗中高階思維發(fā)展水平的檢測，共六道大題。第二題是如何檢驗溶液中只有鐵離子而不含有亞鐵離子，檢驗試劑只有硫氰酸鉀溶液。這需要學(xué)生設(shè)計實驗并對實驗現(xiàn)象做出解釋。這道題主要考察學(xué)生設(shè)計實驗和評價反思的能力。制備的實驗儀器設(shè)備的對比反思和評價。該題主要考察學(xué)生情境分析和反思評價的能力。的評價分析是檢測學(xué)生評價和反思的能力。生評價反思的能力和實驗設(shè)計優(yōu)化的能力。自己的實驗過程進(jìn)行評價。該題考察學(xué)生三個維度的高階思維。后測問卷的α一致性信度檢驗結(jié)果如下表：表4-5后側(cè)問卷可靠性統(tǒng)計量Cronbach'sAlpha基于標(biāo)準(zhǔn)化項的CronbachsAlpha項數(shù).836.84813本表格是基于108個被測樣本使用SPSS21.0檢測得到。由上表可知，Cronbach'sAlpha系數(shù)為0.836大于0.7，因此該問卷一致性信度良好，可以用于本實驗研究。對該問卷的因子分析如下表：表4-6KMO和Bartlett的檢驗取樣足夠度的Kaiser-Meyer-Olkin度量。.728Bartlett的球形度檢驗近似卡方1028.616df78Sig..000對該問卷進(jìn)行KMO和Bartlett，KMO系數(shù)為0.728大于0.6，而顯著性小于0.05，說明該問卷適合做因子分析，說明該問卷結(jié)構(gòu)效度良好，可以分維度研究。表4-7后測問卷Pearson相關(guān)性檢驗總分 情境分析能力 實驗設(shè)計能力 評價反思能力總分Pearson）N1108.631**.000108.712**.000108.773**.000108情境分析能力Pearson）N.631**.0001081108.331**.000108.191*.048108實驗設(shè)計能力Pearson相關(guān)性）N.712**.000108.331**.0001081108.261**.006108評價反思能力Pearson）N.773**.000108.191*.048108.261**.0061081108**.在.01水平（雙側(cè)）上顯著相關(guān)。*.在0.05水平（雙側(cè)）上顯著相關(guān)。0.01水平上顯著0.01水平上顯著相關(guān)，情境分析能力與評價反思能力在0.05水平上顯著相關(guān)。由此可知該問卷的內(nèi)容效度良好，可以進(jìn)行研究。4.2.3實驗對象108個學(xué)生，每個班各54名學(xué)生，兩個班均為普通班，根據(jù)月考期中考兩個班化學(xué)成績分析，兩個班的學(xué)生在化學(xué)水平上無明顯差異，有效控制了無關(guān)變量的影響。同時對兩個班在化學(xué)實驗方面的高階思維發(fā)展水平進(jìn)行了測試，從測試成績來看兩個班的水平相差不大，最終將高階思維發(fā)展水平整體略高的作為對照班，將整體水平略低的作為實驗班。實驗的結(jié)果及分析測問卷的成績對比分析來描述本次教學(xué)實驗對學(xué)生高階思維能力發(fā)展的作用。4.3.1前測問卷結(jié)果分析果如下：表4-8前測問卷描述性分析報告班別總分情境分析能力實驗設(shè)計能力評價反思能力均值22.25937.57416.38898.2963N54545454對照班標(biāo)準(zhǔn)差8.857753.050533.954543.84428中值22.00008.00008.00009.5000方差78.4609.30615.63814.778均值21.74077.27786.50007.9630N54545454實驗班標(biāo)準(zhǔn)差7.936512.673543.725233.79654中值22.00007.00008.00009.0000方差62.9887.14813.87714.414均值22.00007.42596.44448.1296N108108108108總計標(biāo)準(zhǔn)差8.374422.858683.824013.80627中值22.00008.00008.00009.0000方差70.1318.17214.62314.488以上為軟件SPSS21.0對前測問卷數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行的描述性分析，從中可以發(fā)現(xiàn)兩個班在總分方面兩個班相差非常0.5分左右，中值相同，在方差方面實驗班和對照班有一定差距，說明兩個班雖然平均成績差不多，但是實驗班的成績相對比較集中，對照班成績差距相對大一些。從情境分析能力、實驗設(shè)能力、評價反思能力三個方面來看，除了實驗設(shè)計能力實驗班略好于對照班，其他兩個維度的水平都是略低于對照班的。本次測試共34分，兩個班的平均分都在22分左右，從兩個班的得分來看，兩個班的學(xué)生元素化合物知識有一定的基礎(chǔ)，高階思維也發(fā)展到了一定水平對于，本次實驗的開展有一定的促進(jìn)作用。4.3.2后測問卷結(jié)果分析對教學(xué)實驗后的對照班和實驗班進(jìn)行了化學(xué)實驗視角下的高階思維發(fā)展水平測試。分別對實驗班行了統(tǒng)。結(jié)果如下表：表4-9后測問卷描述性分析報告總分班別 均值 N 標(biāo)準(zhǔn)差 中值 極小值 極大值 方差對照班 16.5185 54 5.82364 16.0000 5.00 25.00 33.915實驗班 19.1667 54 5.52439 20.0000 6.00 26.00 30.519總計 17.8426 108 5.80390 18.0000 5.00 26.00 33.68527分，對照班與實驗班總分在平均分方面有3分的差距，對照班的中值為16，實驗班的中值為20，標(biāo)準(zhǔn)差和方差實驗班小于對照班，可以知道在總分方面實驗班成績更好，而且實驗班成績相對集中對照班成績差而且成績相對離散。因此可以發(fā)現(xiàn)從總體來看，實驗班的成績是好與對照班的。情境分析能力班別均值N標(biāo)準(zhǔn)差中值極小值極大值方差對照班4.0556542.366565.0000.006.005.601實驗班4.7963541.916956.0000.006.003.675總計4.42591082.175506.0000.006.004.7336分，對1分，總體來看是實驗班在情境分析能力維度要好于對照班，標(biāo)準(zhǔn)差和方差實驗班都要略低于對照班，說明實驗班的成績集中，實驗班的中值也大于對照班，全面來看實驗班在情景分析能力這一維水平高于對照班。實驗設(shè)計能力班別均值N標(biāo)準(zhǔn)差中值極小值極大值方差對照班5.5370542.462655.00001.009.006.065實驗班6.4444542.522857.00001.009.006.365總計5.99071082.522786.50001.009.006.3649分，實驗班平均分高對照班約1分，實驗班的中值為7,分，對照班的中值為5分，實驗班標(biāo)準(zhǔn)差和方差也是略大于對照組討論，平時化學(xué)成績較弱的學(xué)生在不愿意開口說出自己的意見和想法，因此對于學(xué)生實驗設(shè)計能力的發(fā)展有差異。由此可知，分組進(jìn)行教學(xué)時，教師要鼓勵每個學(xué)生發(fā)言，鼓勵每個學(xué)生思考。評價反思的能力班別均值N標(biāo)準(zhǔn)差中值極小值極大值方差對照班6.9259543.457846.00001.0012.0011.957實驗班7.9259543.312948.50002.0012.0010.976總計7.42591083.407537.00001.0012.0011.611班，標(biāo)準(zhǔn)差和方差小于對照班，可以說明在評價與反思這一層面上，實驗班整體水平高于對照班。此外，此研究還用SPSS21.0軟件對后測問卷進(jìn)行了單因素分析，結(jié)果如下表：表4-13單因素方差分析平方和df均方F顯著性組間234.0831234.0836.737.011總分組內(nèi)3682.83310634.744總數(shù)3916.917107組間19.593119.5934.124.045情境分析能力組內(nèi)503.5931064.751總數(shù)523.185107組間27.000127.0004.156.044實驗設(shè)計能力組內(nèi)688.6671066.497總數(shù)715.667107組間32.231132.2312.713.102評價反思能力組內(nèi)1259.20410611.879總數(shù)1291.435107軟件對后側(cè)問卷對照班和實驗班成績的單因素分析表格，從上表可知，總分、情境分析能0.05，說明實驗班和對照班在這在總體上有明顯差異，在情境分析能力、實驗展。結(jié)論與建議研究結(jié)論對學(xué)生高階思維培養(yǎng)的作用，具體結(jié)論如下：（1）化學(xué)實驗視角下高階思維能力內(nèi)涵：情境分析能力、實驗設(shè)計能力、反思評價能力。，對于化學(xué)實驗的高階思維，是相對于實驗操作、實驗儀器辨別等重復(fù)的程序性操作而言的一種需要學(xué)生根據(jù)情境的不同，通過思考得出實驗方案并進(jìn)行實驗反思的一種能力。時又兩兩相關(guān)。由此證明化學(xué)實驗高階思維可以分為以上三個維度。（2）合理利用實驗教學(xué)可以發(fā)展學(xué)生高階思維能力維能力發(fā)展的水平整體有顯著的差異，說明合理利用實驗教學(xué)能力有效發(fā)展學(xué)生的高階思維。5.2研究反思設(shè)計并進(jìn)行實踐，得出研究結(jié)論。但是由于本人學(xué)識和能力有限，時間和精力不足，本次研究有以下遺憾：嚴(yán)重不足，所得出的結(jié)論有一定的片面性。（2）本研究只針對鐵及其重要化合物第一課時進(jìn)行了教學(xué)設(shè)計和實踐，但是高中化學(xué)中元素及其化合物知識只中總結(jié)歸納研究，為高階思維能力培養(yǎng)總結(jié)出一套高效的實驗教學(xué)模式。5.3建議簡單重復(fù)的實驗操作無法滿足對學(xué)生高階思維能力的培養(yǎng)，學(xué)生高階思維能力的培養(yǎng)需要適合的問題情境，學(xué)生在問題情境中不斷思考，將復(fù)雜問題簡化，得到結(jié)構(gòu)良好問題，由問題為導(dǎo)向，指導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計實驗，根據(jù)實驗現(xiàn)象得出結(jié)論，并對整個實驗過程進(jìn)行反思，這才