“思维树”设计在教学中的应用

▶2.4　“思维树”设计在教学中的应用——基础型课程中的思维能力培养

罗永祥

一、问题的提出

1.思维能力是学习素养的核心内涵

教学的终极目标是学生的全面发展，在学生发展的诸方面中，有一个很关键的方面：能力特别是思维能力的发展。《国家中长期教育发展规划纲要》中明确指出：“坚持能力为重。优化知识结构，丰富社会实践，强化能力培养。着力提高学生的学习能力、实践能力、创新能力，教育学生学会知识与技能，学会动手动脑，学会生存生活，学会做人做事，促进学生主动适应社会，开创美好未来。”《上海市中长期教育发展规划纲要》也着重指出“提高学生的科学思维能力，培养激发学生的创新意识和实践能力”。教育家贝斯特认为：“真正的教育就是智慧的训练。”大境中学在对有效教学的长期探索中，逐渐确立“教学以培养学生学习素养为核心”的理念；而学习素养四大模块中的学习能力，其核心是思维能力，学习能力是思维能力在学习过程中的表现形式。在学习中培养和发展思维能力是学习的基本内容。思维能力的大小、强弱直接影响学习的效率，也决定着学习目标的完成，也影响着个人潜能的发挥。

2.忽视思维能力培养依然是当前教学的重大弊端

基础教育的现实状况是：重知识传授，轻能力（特别是思维能力）培养，依然是课堂教学的普遍现象，概括为四大弊端：

（1）“一言堂”掩盖学生思维过程——有些课堂还是教师知识传授的一言堂；有些教师热衷于陶醉于自己对知识的理解，滔滔不绝，有时候甚至可以整堂课眼不看学生、粉笔不离黑板，根本不让学生充分展现他们的思维过程，教师无从知道学生解决问题的思维方法，哪些迸发火花，哪些出了差错，更无从谈及针对性的引导和思维能力的培养。

（2）形式主义阻断思维的深化——有些课堂也以问题作为导入，但是流于形式，或者是问题本身不能激发深层次思维，或者是激疑之后没有进一步引导学生按照正确的思维方法、经过艰苦思索、最终得出结论，而是教师急不可耐地接过话头，重操“一言堂”，自己给出结论。

（3）题海战术排斥学生反思能力——教师讲解之后，题海战术还是达成知识目标的不二法则，学生回顾解决问题过程，评价解决方案优劣的环节，全然被忽略，更枉谈反思能力的提高。

（4）标准答案禁锢多元思维——题海战术大多采用非此即彼的标准答案，容不得学生的多向性思维、创新思维，一切答案都是现成的，经过一番游戏般的“探索”，就会找到，牢牢记住便可。

课堂教学中的所有这些弊端，都阻碍着学生思维能力的发展，也是课堂教学低效、学生课业负担过重的根本原因。

3.教学中思维能力的培养要有明确简易的方式

教学要注重思维能力的培养，在理论上是较容易为教师接受的。但在日常教学实践中，特别是在应试教育压力很大的态势下，持之以恒，坚持“以思维能力培养为核心”理念，就不那么容易了。如能设计一种方式，它时时渗透于教师的教学设计与实施中，时时提醒甚至“规定”教师关注学生思维能力的培养；而这种方式又必须是简明扼要，易于操作，同教师日常必需的操作程序紧密结合，并不节外生枝，增加教师额外负担。为此笔者设计了“思维树”——基础型课堂教学基本环节图。

二、“思维树”设计综述

图3-6是“思维树”标准环节图案。

图3-6

数学课“思维树”设计的一个案例，如图3-7所示：

图3-7

1.“思维树”主要特征

（1）“思维树”是基础型课程教学设计的基本框架　大境中学的“学养”概念起源于拓展型课程，逐渐发展成渗透于学校所有显性和隐性课程追求的核心价值。现在学校的课程体系中有一部分拓展型、研究型课程，主要（甚至完全）以培养学习素养为目标和内容，可以直接冠名为“学养课程”。而大多数课程则贯彻培养学习素养的目标。“思维树”就是基础型课程课堂教学的基本过程。

“思维树”有四大环节：激思——深思——反思——创思。

（2）“思维树”对应传统课堂教学实施环节又突出思维能力培养主题　“思维树”与传统课堂教学实施环节基本对应：“激思”对应课堂导入环节；“深思”对应问题展开和解决环节；“反思”对应巩固强化和总结环节；“创思”对应拓展环节。

“思维树”旗帜鲜明地突出了“思维能力培养”主题。通过环节的命名、具体操作建议和案例推介，促使教师在进行教学设计时，在“激思”阶段主要以激发学生思维的问题情景为导入手段；在“深思”阶段，要创造条件尽可能多地让学生展现他们的思维过程（无论是对的还是错的），教师要围绕问题和学生的思维，展开引导，特别是渗透正确思维方式和途径的引导，从而帮助学生形成问题解决的初步方案；在“反思”阶段，教师不是简单的知识小结，而是引导学生回顾反思思维过程，比较解决问题方案的优劣；在“创思”阶段，教师要鼓励学生一题多解，特别要敏感地发现、热情地鼓励那些有差错但视角独特、思维奇异的方案；无论是基本正确或基本错误的方案，都不能视作事情的终结，而是新一轮更高层次探索的起点，从而培养学生开放性的、创造性的思维能力。

2.“思维树”四大环节具体内容

（1）激思　教学要以激发学生思考为一切活动的起点。大境中学教师就实现有效激发学生思维设计了三条途径：

①设置问题，启动思维　大境中学各学科教师在教学过程中逐渐形成一种惯例：把一节课的内容巧妙地用“问题”串联起来，激发学生的求知欲望，使之较快地沉浸于生动、活泼、严肃、紧张的求知氛围中，为思索的展开开启大门。

②归纳问题，推动思维　这是指教师在新授课之前，归纳学生在“学案”预习、试解过程中出现的误解或疑难，提炼为教学问题，引导学生探求解决方案。

③鼓励起疑，独立思维　第一种方法是启动思维的基础阶段，主动权在教师一边；第二种是上一个层次，出现了学生自己的问题，但还需教师代劳提出；第三种是我们应该追求的境界，这才有利于学生养成独立思维的习惯与能力。问题是怎样做才有实效？笔者的做法：首先持之以恒，让学生多问；其次创设安全氛围，激励学生敢问；教给方法，引导学生善问。最后是大境中学教师最花心血做的一项。在实践中，各学科教师创造多种启发学生质疑的方法。例如语文学科的“九大比较质疑法”。即从文内与文外的各种关系比较中产生疑问、激发思考，如：从题目与内容适切性；从事实与结论的逻辑性；从论证或叙述的前后统一性；从篇章结构的合理性；从转折的恰当性；从事实或观点与读者自身的认识的差异性；从用词的准确性，特别是文中出现一词多义或一义多次时；从本文与作者其他作品的异同；从本文与其他作家同类题材作品的异同。从内容观点到行文风格、修辞特征，让学生全方位地提出疑问、展开思索。经过一定时间的训练，学生独立思维的兴趣与能力即会有显著提升。而且，我校教师非常机智，九大质疑法只是引子，绝非套路，重要的是培育学生对天地万物自由的质疑精神。

（2）深思　即在激起学生疑问的基础上要适时地把学生引向问题深处、引向实际解决问题的途中。

能使学生开始质疑固难，但更难的是引导学生清晰归纳问题种类，深入分析问题实质，自由展开解题畅想，准确选择最优方案。我校教师的方法是：

①挑起争辩，“逼”圆其说　高中生具有争强好胜的特点，教学过程中有意识地把易于混淆的问题抛出来，“挑起”学生有组织的“争辩”，最能深化学生思维。因为要“辩”必须开动脑筋寻理找据，甚至预设对方可能要辩驳的方面，逼迫自己要自圆其说，必须做到逻辑更严密、条件更充分、思维更完整。

②变换角色，“思”穷其源　某些内容、某些知识，可以让学生设计并实施教学，鞭策他们从更深层次去思考问题，是普通“学习”过程所难以替代的。而在教学过程中，“听者”抱“挑刺”心理，不仅会格外仔细地听取“教师”的论证过程，这时全体学生的思维速度加快，思维的广度与深度加大，提升思维品质的效果超乎想象。

③横向比较，林木俱见　学生在开始时的起疑热情过后，不知怎样进一步思考，其原因是拘泥于局部而忘掉整体，教师就引导他们，开阔视野，进行多种比较，从全局把握局部，往往使其豁然开朗。各学科都提出“问题链”的做法，如：高一数学《两角和差的三角比》一节的问题链：a.能否把α、β的三角比与α±β的三角比联系起来？b.α、β角放在哪里来研究问题？c.α、β角与单位圆的交点坐标如何确定？d.α-β的终边在哪里？……通过精心设问，学生的思维得以层层展开。

④纵向联系，究因推果　也是通过“问题链”，引导学生关注事件发展或概念推演的前后联系，把学生思维引向深入。

如外语学科，在学“特技”一课时，一般公开教学时都把渲染气氛，展示成龙、史泰龙等中外明星的惊险绝技作为“看点”，实际上本文对西方商业电影过分迎合不健康的趣味，忽视生命价值的丑相，有着独到的批判性思考。而要学生接受这种观点，循序渐进启发学生思考，由学生自己得出结论。教师设计了四个连续问题：a.为什么（文本开头）成龙被称作香港奇迹？b.为什么说即使成龙在表演特技时也感受痛苦（文本中段）？c.所谓的“英雄举动”指的是文中哪些行为（文本各段）？d.文章最后又提到“英雄举动”时与前面有何不同含义？这四个问题的设计，由表及里、由浅入深，使学生逐渐理解作者的深意：在炫目的特技背后，有着演员无奈的付出和不为人知的酸楚。

（3）反思　反思是思维过程中承前启后的一个重要环节，是学生自我成长的一条“必由之路”，通过不断反思，把经历提升为经验，学习才具备了真正的价值和意义。从这个意义上说，帮助学生养成学习反思的习惯，培养学生的反思意识，对学生的个性发展有着不可估量的作用。应充分利用课堂教学这一阵地，致力于学生反思意识的培养。使每位学生的认知活动都伴随着丰富的情感，愉快的情绪，积极的反思变得感知敏锐、想象丰富、思维活跃，使每位学生达到素质的综合提高。我校学科教师设计的方法是：

①课堂概要　尽可能在课结束之时，留有让学生简括该课要点的环节；在《学案》每课后面也设有“本课概要”一项；理科的还设有“知识网络图”或“知识树形图”等。

②多维反思法　让学生知晓：反思有三重境界：a.知识境界——即知道什么是错的，什么是对的；b.方法境界——即知道为什么错，怎样做到不错；c.思想境界——对学科思维特点有较为系统、扎实的基础，甚至能够迁移。教师在引领学生回顾反思时，指明了多种维度，使反思达到全方位和深层次，避免流于表面和局限在知识层面。例如：解题（学习）过程中的知识性问题（知识基础、清晰、熟练程度等），方法问题（包括读题、解题顺序、时间分配、适用概念原理，检验等），心态问题（沉着、焦躁、冲动、思维定势等），环境（周围、前后等），思考质量（过程清晰、思维条理化、精确化和概括化等）。

③推陈出新法　为了“逼迫”学生进行反思，教师甚至在反思解题（学习）过程中，即使发觉原先过程无懈可击，也必须再出一招，无论是解题的结构、解题方法、重要步骤或对条件和结论进行变换，看看能否再出新招，更合理、更简捷、更独特等。这样，学生才能对学科知识有更系统的理解，才可能上升为学科思想。

（4）创思　引导学生进行创造性思维是思维能力教学的最高境界，也是一切教学有效性的最高体现。中学阶段是人的创造性思维才能培养的关键时期。优良的思维品质是进行创新思维的前提和基础，创造性思维品质具体表现在思维的广阔性、深刻性、灵活性、独创性、批判性和敏锐性等方面。教学中培养优良的思维品质最终指向是发展创新思维能力。

①再走一步法　就是在已基本解决问题的基础上要求学生再走一步，开拓更多解法，接着就朝着创造思维的核心——聚合思维和发散思维更近一步了。其中有两种途径：

一种途径是：一法多用，一题多解，一题多变。这对开阔学生思路，促进学生由线性思维过渡到立体思维（立体思维即多角度、多层次地思维），深入地思考问题，多题一解，则能提高学生对不同题目的同类题型的概括能力，达到解题方法的类型比、促进思维的深刻性。

另一种途径是：变封闭为开放，变线性为立体，提高思维的灵活性。改变单一的封闭题型，增加开放题型，为学生提供联想的机会，促使学生的思维由封闭状态逐步过渡到开放状态。引入开放题，有利于加强发散思维的训练，有利于沟通知识的内在联系，融化已学的知识，逐步形成牢固的知识网络，也有利于逐步增加思维链的长度，即往前多想几步；也有利于让学生在获得信息后，产生丰富的联想，甚至奇思妙想，长期坚持，能提高灵活性的思维品质。

②多向想象法　这在文科教学中更适合使用。在语文和英语教学中有时会遇到作者为某种原因而故意对结局“语焉不详”，有时候作品的结局不尽合理，有时候作者故意设置开放性结局，这就给学生续写结局留下空间，也是学生提高创造思维能力的绝佳时机。问题是不能满足于学生“浅尝辄止”的续写，而是务必做到：a.续写者必须陈述理由，首先从文本中列举依据；b.交由同伴辩驳；c.查阅作品、作者及相关评论资料，“引经据典”再答疑。尽管最后结局依然不求统一，但经历这一过程，对激励思维是毋庸置疑的。

③创新实验培养创新思维　理科教学中的实验过程对培养学生创造思维能力具有不可替代的作用。可惜，为了应试放弃实验教学在学校中不是偶然现象。我校多年来坚持改革创新实验，全市有多次实验教具、学具和教学展示会在我校举办，我校设计的教具和学具多次夺得全国竞赛一等奖或获得专利。当然重要的是要对实验教学实行根本意义上的改变，使之真正成为促进学生思维能力特别是创新能力的有效途径。我校的实验教学实现了五大改变：a.将演示实验改为边教边实验；b.创新改进演示实验；c.增加演示实验的层面；d.创设实验问题，促进学生创新能力的发展；e.变演示实验为探索性实验。

以下是我校物理教师设计的两个探索性实验。

案例一　测电阻率实验，实验前让学生设计五种以上的实验方案，画出电路图，分析比较确定最佳方法。课堂上再讨论总结，测电池的电动势和内阻实验的方法有：

（1）安培表内接；

（2）安培表外接；

（3）两已知电阻和安培表；

（4）伏特表和已知电阻；

（5）两伏特表。

师生再共同分析各方法的利弊，最后确定最佳方案。

案例二　在做“用单摆测重力加速度”实验时，可对学生说：现在我们再来做一做周期与质量是否有关的实验。我手中有两只小球，如何比较它们的质量大小？下面是学生想出的几个方法。

（1）同种材料的实心球，看体积大小；

（2）用手感觉一下；

（3）用托盘天平称一下；

（4）让两小球碰撞一下就可知道质量大小。

在上面四种方法中，提出第（4）种方法最为可贵。他将碰撞知识应用在两物体的质量比较中。真正达到了发散性思维的要求。这正是微观世界中测质量的一种方法。总之，只要教师依据创新教育的理念，对每个演示实验认真分析、处理开发，尽可能确定每个实验着重培养学生一种能力，就一定能在培养学生创新能力的教学中取得良好的效果。

三、“思维树”设计的意义1.突出了思维能力培养在教学中的重要地位

思维是人类最本质的资源，又是足以影响人成败的关键因素。恩格斯曾把“思维着的精神”誉为“地球上最美丽的花朵”。为了让这最美的花朵开得更加灿烂，人类试图通过不同的渠道，用不同的方法、不同的形式去培育它，提高思维的品质。“思维树”的设计和实施，推动我校教师把教学的全过程聚焦于学生思维过程的发现，思维特征的分析，思维发展规律的探索和思维能力的提升。“思维树”的设计和实施，就是要使这种关注成为教师的自觉意识、日常习惯和最重要的“教学常规”。

2.传承并发展了传统教学设计中的精华

“思维树”并不是脱离教学实际和教学传统的“无本之木”、“无源之流”，而是对传统教学设计精华的继承。如前所述，它的四个基本环节都同传统课堂基本环节相吻合，传统教学设计的长处都可以在“思维树”上继续生长。同时它又是新颖的：相对传统教学注重知识传授，它突出思维能力培养的主干。

3.开放灵活的方式为创新教学设计开辟道路

“思维树”是一棵开放、灵动的有生命之树，而非封闭、固化的框架。树要勃然生长，枝杈要无尽伸展。教师可以根据每一节课的不同类型、不同目标，强化某一环节，弱化某一环节，甚至舍弃某一环节，多次地重复某一环节，或者重组四个环节——“思维树”的设计给教师创造性的发挥留下广阔空间。这种设计理念，也为教师进一步创造更为简捷、生动、有效培育学生思维能力的教学设计方式开辟了道路。

感谢赵玉梅、方成亚和陈奕等老师对本文提出的宝贵意见。

参考文献

［1］东尼·博赞（英）.思维导图——获取精神力量的10种方法［M］.北京：外语教学与研究出版社，2005

［2］Robert Jane.Sternberg and Louise SPear-Swerling.思维教学［M］.北京：中国轻工业出版社，2008

［3］崔允漷.有效教学［M］.上海：华东师范大学出版社，2009