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教育教学论坛刊文:课堂提问与工科大学生思辨能力培养探讨
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教育教学论坛刊文:课堂提问与工科大学生思辨能力培养探讨

来源:www.jyjxltzzs.net 2021-9-7 15:07:27      点击:

曲延鹏 刘燕 陈颂英 宋清华

[摘 要] 大学教育的目标之一是培养学生的思辨能力,课堂提问在培养大学生思辨能力中发挥着重要作用。通过分析思辨能力的评价基础与实证调查,认为工科大学生思辨能力不足。探讨了课堂提问的方法,认为教师可以利用各种不同类型的提问提升大学生分析、推理和評价等思维技能;同时提出了在课堂上培养学生开放性、包容性、自信心、好奇心、寻真性和公正性等人格的方法,最后给出了课堂提问在教学实践中的应用案例。

[关键词] 思辨能力;课堂提问;高等教育;教学方法

[基金项目] 2019年度山东大学教育教学改革研究一般项目“混合式教学模式下课程体系构建及能力培养规划”(2019Y105);2019年度山东大学教育教学改革研究一般项目“机械工程专业课教学中提升大学生思辨能力的研究”(2019Y115)

[作者简介] 曲延鹏(1975—),男,辽宁大连人,工学博士,山东大学机械工程学院制造科学与工程系副主任,讲师,主要从事过程装备安全与节能研究;刘 燕(1967—),女,河北沧州人,工学博士,山东大学机械工程学院副教授(通信作者),主要从事过程装备与控制工程研究。

[中图分类号] G642.421   [文献标识码] A   [文章编号] 1674-9324(2021)17-0173-04   [收稿日期] 2020-10-28

现代工程教育与产业发展紧密联系、相互支撑。新兴产业和新经济需要的是创新能力强、工程实践能力强、具备国际竞争力的高素质复合型“新工科”人才[1,2]。创新能力的核心要素是学生的思辨能力。思辨,就是用经过反思的道理来对现象提供解释[3]。老子曰:“既得其母,以知其子,既知其子,复守其母”,逻辑思辨能力对于判断和预测事物的发展起着举足轻重的作用。因此,思辨能力的培养是工科类大学生教育的核心目标之一。

一、思辨能力的评价基础与实证调查

如何对思辨能力进行评价是国内外学者近年来研究的重要内容,并且呈现出多元化态势。

美国“特尔斐”项目组构建了思辨能力的双维结构模型,提出思辨能力包括认知技能和情感特质两个维度,并进行了相关量具的创建[4]。其中认知技能维度包括阐释、分析、评价、推理、解释、自我调节等六项技能,情感特质维度则包括好奇、自信、开朗、灵活、公正、诚实、谨慎、好学、善解人意等方面。Paul等[5]提出了包括思维元素、标准和思维特质的三元结构模型。

国内文秋芳[6]提出了思辨能力的层级模型,并且根据中国学生的语言使用习惯、生活经历、文化背景构建了一套适合中国大学生思辨能力测评的量具。量具的内容包括与认知相关的技能和标准,以及与思辨品质相关的人格特质。其中,认知技能细分为分析、推理、评价三个方面;认知标准包括精晰性、相关性、逻辑性、深刻性和灵活性五个方面;人格特质则涵盖好奇、开放、自信、正直和坚毅五个因素。利用这一量具,文秋芳对国内51所高校涉及外语类、文科类和理工类的18825名大学生进行了测试检验,标明量具达到了统计要求,有广泛的适用性。作者利用其中的客观问卷题目对所授课的大学二年级和三年级过程装备与控制工程专业的55名学生进行了实证调查,调查测试采用网络匿名问卷方式,要求学生在规定的时间内独立提交问卷,通过问卷获得所授课班级学生有关思辨技能和人格特质的总体成绩,并进行了相关统计计算。

在该评价结果中,思辨技能包括分析、推理和评价能力,其中分析能力包括归类、识别、比较、澄清、区分、阐释等,推理能力包括质疑、假设、推论、阐述、论证等,评价能力包括评判预设、假定、论点、论据、结论等。人格特质的评价具体分为好奇心(好疑、好问、好学)、开放性(容忍、尊重不同意见、乐于修正自己的不当观点)、自信度(相信自己的判断能力、敢于挑战权威)、成熟度(了解自我、具备现实检验力、具有高的情绪稳定性)、坚韧性(有决心、毅力、不轻易放弃)、寻真性(追求真实,探究真理)、公正性(主张公正)等七个维度。对应于每一项测试标准,满分为100分,详细得分见表1。

作者认为这一调查结果,基本反映出所授班级学生思辨能力的真实水平。同时也折射出更广泛的工科类大学生群体的思辨能力状况,其中推理能力和寻真性得分最低,且思辨技能整体表现较差。作者在授课实践中,通过定性观察认为大部分学生不仅缺乏提出问题、发现问题的意识,也缺乏分析问题、解决问题的思路,逻辑能力和表达能力也不好。观察得出的结论与上述调查结果相一致。

二、利用课堂提问培养大学生思辨技能的方法探讨

大学工科类课程内容蕴含着丰富的自然科学知识,与广泛的工程应用技术密切相连,这些内容是培养学生思辨能力的良好素材。教师可以利用广泛的知识材料,提炼出多种多样的问题引导学生进入更深层次的思考,培养和提高思辨技能。

(一)运用多种提问的问题类型

教师在制定教学计划和目标时,要明确学习者将学到什么,学习的目标是涉及低级目标(记忆、理解、应用)还是高级目标(分析、评价、创造)。而教师通过提问让学生思考会用知识做什么,构建知识间的连接,促进学生思辨能力的提高。教师常用的问题类型可分为记忆性问题、综合性问题、发散性问题、质疑性问题和评价性问题等。

记忆类问题一般是针对学生已掌握的知识给出的问题,主要涉及“主体”“目的”“行为”“原因”等,通常使用的问题题干是“……是什么意思?”“解释为什么……”“……的优点和缺点是什么?”等。记忆类问题用得好,可以引发思考或争论,能达到加深理解、提高认知和分析能力的效果。

综合性问题是在记忆性问题基础上提出的需要用多角度分析、多方式解决的一类问题,需要回答者进行更多的思考和认知,通过提问让学生充分阐明他们的想法,通常使用的问题题干是“你认为什么导致了……”“……怎么样与我们以前所学的知识联系在一起?”“怎么样解释……现象?”等。教师在充分了解学生知识储备的情况下,提出的综合性问题要具有一定的拓展性和挑战性,既不能太简单,也不能超出学生的知识能力范围,简单会导致重复已掌握知识,超范围会导致学生失去兴趣或产生畏难想法。综合性问题对于提高学生的归类、识别等分析能力和评价能力具有重要作用。

发散性问题是从各个角度、各个方面、各个层次切入提问的一类问题,需要回答者运用联想、想象、猜想、推想等拓展思路的思考方法,发散性问题具有多样性,其形式在“如果”以后,可以从顺向、逆向、纵向或横向方面提出灵活而敏捷的问题。比如,“你认为如果……将会发生什么?”。发散性问题很容易引发学生头脑的“核裂变”,教师应充分利用发散性问题去引导学生进行争辩、讨论,用以培养学生的演绎推理、归纳推理的能力。

质疑性问题是针对某结论从质疑或批判的角度提出的一类问题,可从推理过程的几个方面进行思考而得出一系列质疑性问题,比如预设条件是否过于偏颇、值得商榷,或者根本就不成立, 理由和论据是否充分,外延是否合理,推理是否严密,是否会产生消极的后果等。比如“那个假设总是成立的吗?”“证据是什么?”“这些证据或信息的来源是什么?”“你是如何推理得出这个结论的?”“除此之外,还可能发生什么结果?”。教师通过质疑性问题去引导学生打破常规、厘清推理过程,提高思考深度,掌握逻辑分析和判断的技能。

评价性问题是针对某一观点提出主观意见和评价的一类问题,需要促使学生进行比较、推理和评价等思维活动,比如“你同意或者不同意这种观点,为什么?”“最好的是什么,为什么?”评价性问题与质疑性和发散性问题也可能产生交叉,教师通过评价性问题来引发认知冲突,引导学生正视不同的观点,通过相反的两个角度进行思考。

(二)运用多种提问的句型方法

提问常见有四大句型,即是非问句、特指问句、选择问句、反问句。在课堂中,运用多种形式的提问句式,不仅可以避免单一句型的单调性,激发学生的学习兴趣,还能够启发学生打破常规,聚焦关键,强化多元思考途径。

是非问句是提出问题,要求别人回答“是”或“否”的疑问句。这一类问句需要学生利用所学知识进行分析评价,快速得出答案。这样的问题比较容易回答,更适用于将已有知识与新的学习内容建立连接时进行。比如“选择转轴材料时,除了考虑材料本身的特性外,是否需要考虑工作环境?”“工作压力是设计压力容器的唯一因素吗?”等。

特指问句是用疑问代词代替未知的部分进行提问,要求对方针对未知的部分做出回答的疑问句。这一类问句通常用得最多,教师对需要引起注意的关键信息进行提问,这类问题答案通常包含更多的开放性和多元性,常用的疑问词有“什么”“为什么”“怎么样”等。比如“什么原因导致了轴的断裂?”“为什么在低温下碳钢容易变脆?”“怎样避免卧式容器的扁塌现象?”。

选择问句是提出两种或两种以上的情况,让对方从中进行选择的疑问句。选择问句经常使用“A还是B”等固有格式。利用选择问句进行提问是引导学生提高分析、比较与评价能力的有效方法。比如“这台反应器的封头是选择椭圆形封头还是球形封头?”“在这种情况下,温度和压力哪个因素对材料的性能影响更明显?”。

反问句是用疑问句的形式来表示肯定或否定的意义,带有很强的强调意味。因此,同样的意思用反问句来说比一般的肯定句或否定句更有力量,语气更强。当教师使用否定式反问句提问学生时,能够激发学生的大脑进入深度思考。如“对于这台加氢反应器,为什么不考虑选择其他类型的材料?”“为什么选择圆形,而不是选择方形呢?”。

在课堂教学中,教师首先应聚焦主题,突出重点,在提问中,对于重要内容可采用多种类型、多种句式进行反复提问,并且应该对问题进行比较详细的规划,做到环环相扣,从而能够开拓学生的视野,引导学生的独立思考精神,激励学生进入自主学习的更高层次。

三、课堂提问引导人格特质的方法探讨

人格特质构成思辨能力的重要方面。高校大学生的学习大部分是在课堂上,因此课堂因素会直接或间接地影响大学生的人格特质。教师需要提高自己的情绪智力水平,并创造一个有情感支持的学习环境,这样有助于训练学生的社会和情绪技能。

教师要保持开放性和包容性,尽可能把自己摆在与学生平等的位置上,使学生积极参与表达,帮助学生获取知识,开阔视野。学生需要一个具有安全感的课堂,能够避免其肤浅的怀疑和发问会被人讥笑,更需要一位鼓励和欣赏他們的教师。在课堂提问环节,要营造平等的对话氛围,教师不能高高在上,自说自话,要鼓励相互提问和随机应答,同时给学生充足的时间思考,允许学生有思想上消化的机会。鼓励提出各种想法,甚至追求与众不同、关系不密切,甚至离题的想法;同时要照顾到不同学生之间的个体差异,保证课堂的有效参与度,从而提升学生的自信度。

教师自身要努力保持好奇心,同时激发学生的好奇心与探索精神,避免过多的简单提问。探究什么样的问题才能激发学生的好奇心,选择富有一定挑战性的学习材料展开提问,让学生需要“跳一跳”才能摘到果实,需要开启思维的机器才能解决问题。所提出的问题要有启发性,尽量鼓励学生开阔思路去回答,而不是仅满足于现成的答案。

在引导学生的寻真性和公正性方面,针对课程内容的关键性问题,教师应鼓励学生进行深入的讨论和争辩,敢于挑战已有答案和权威观点,并且不轻言放弃;对所讨论问题的解决方案不约束,也不急于公布答案,让学生踊跃发言,从而引出多种多样的想法和观点。不对自认为不适合的答案提出批评性意见,而是引导激励提出改进意见或补充意见。

四、课堂提问培养大学生思辨技能的应用案例

笔者在讲授通识课程大学化学中有关气体内容时,曾提出了如下问题(括号内为与问题相关的具体思辨能力):什么是气体?气体有哪些特点?(总结,归纳,观察,比较);有哪些参数是描述气体的性质的(总结,分析);如何测量气体(观察,分析,好奇心);为什么在高原做饭,更需要高压锅(比较,分析,开放性);气体为什么会爆炸?(分析,好奇心);盛装液化气体的容器能装满吗?为什么(分析,推理,评价);怎样避免气体爆炸?(分析,推理);气体爆炸总是有害的吗?为什么(判断,质疑,分析,推理);人类有哪些发明是利用的气体(总结,分析,开放性);请你提出一个关于气体的问题(好奇心,自信心,开放性)。

教師提出这些问题的目的,不仅使学生关注问题的答案,也力求使学生主动参与到与同伴和教师的问答对话中,同时鼓励学生提出更多更广的问题,以增强知识、技能和人格素质。

五、总结

目前的工科大学生思辨能力,为满足当代创新性人才的需求,高等教校需要加强对工科大学生思辨能力的培养,高校教师在课堂上可以发挥的重要作用。本文就课堂提问对于提升大学生思辨技能和人格特质进行了探讨,认为教师立足教学目标和内容,可以运用多种问题类型和方式进行有效的提问,提升学生分析、推理和评价的技能。同时提出在课堂上提升学生开放性、包容性、自信心、好奇心、寻真性和公正性等人格倾向的方法。

参考文献

[1]顾佩华.新工科与新范式:概念,框架和实施路径[J].高等工程教育研究,2017(6):1-13.

[2]钟登华.新工科建设的内涵与行动[J].高等工程教育研究,2017(3):1-6.

[3]陈嘉映.哲学·科学·常识[M].北京:中信出版集团,2018:332.

[4]Facione, P. A., Facione, N. C., & Giancarlo, C. A. . The California Critical Disposition Inventory: Inventory Manual[M]. CA: California Academic Press,2001.

[5]Paul R,Elder L. Critical Thinking:Learn the Tools the Best Thinkers Use[M].New Jersey:Pearson Prentice Hall,2006.

[6]文秋芳,王建卿,赵彩然,等.对我国大学生思辨倾向量具信度的研究[J].外语电化教学,2011(6):19-23.

Discussion on the Questioning in Class and the Cultivation of Engineering College Students Critical Thinking Ability

QU Yan-peng, LIU Yan, CHEN Song-ying, SONG Qing-hua

(School of Mechanical Engineering, Shandong University, Jinan, Shandong 250061, China)

Abstract: One of the goals of college education is to cultivate college students critical thinking ability. Classroom questioning plays an important role in cultivating college students critical thinking ability. Through the analysis of the evaluation basis of critical thinking ability and the empirical investigation of students critical thinking ability, we find that the critical thinking ability of engineering college students is insufficient. This paper discusses the teachers questioning methods in class, and concludes that teachers can use various types of questions to improve the students thinking skills, such as analysis, reasoning and evaluation. Meanwhile it also puts forward some methods to cultivate students good personalities in openness, inclusiveness, self-confidence, curiosity, truth-seeking and fairness. Finally, the application cases of class questioning in teaching practice are provided.

Key words: critical thinking ability; questioning in class; higher education; teaching method