高階思維特征及教學設計初探

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摘要：高階思維教學倡導學生深度、自主、個性化的學習。本文在文獻分析的基礎上，將高階思維教學特征歸納為學生的深度參與、學習過程的動態生成、學習環境的智能適應和學習成果的思維提升四個維度，提出高階思維教學需要做到教學目標從關注知識轉變為關注思維，教學內容組織從學科邏輯轉變為應用邏輯，教學活動從知識學科化轉變為思維提升，學習成果從知識驗證轉變為思維生成，并對其中的教學內容如何組織，教學活動如何演繹與創生，信息技術如何發揮效能等問題進行了探析，以期引導教師有效設計高階思維課堂。

關鍵詞：高階思維教學；教學設計；思維發展

一、問題的提出

復雜情境與高階思維是學科核心素養的兩個關鍵詞[1]。高階思維是指發生在較高認知水平層次上的心智活動或認知能力。高階思維是高階能力的核心，主要指創新能力、問題求解能力、決策力和批判性思維能力[2]。本研究認為高階思維教學旨在培養和提升學生高水平的認知能力與心智活動。高階思維教學對培養和提升學生的學科核心素養具有舉足輕重的作用。教學設計模式一般包括教學目標分析、教學內容分析、學習者分析、學習環境與資源分析、教學活動設計、教學評價設計等環節，教師依據該模式進行高階思維教學設計，往往出現課堂教學不容易聚焦到凸顯高階思維教學的核心特點與環節等問題。因此，本研究將從促進教師開展高階思維教學實踐的角度，深入分析高階思維教學的特征，以其為基礎探析通過教學設計模式映射高階思維教學特征的線索，進而優化教師進行高階思維教學的設計模式，為教師開展高階思維教學提供聯結高階思維理念與教學實踐的思維框架，引導教師有效設計高階思維課堂。

二、高階思維教學的特征分析

引導教師設計高階思維教學，首先要明確高階思維教學的特征。本研究首先搜集、鑒別、整理與高階思維教學相關的文獻，然后通過比較分析形成了對高階思維教學特征的認識。高階思維教學的特征包括學生的深度參與、學習過程的動態生成、學習環境的智能適應和學習成果的思維提升四個維（一）學習環境的智能適應指的是高階思維教學的學習環境應該能夠為高階思維教學中的教與學提供智能化的、自適應的技術支持。其包括技術豐富和精準融入兩個二級特征。技術豐富指的是以學習者為中心，以改善學習為目標，利用多媒體、互聯網、人工智能、社交媒介、學習分析等新技術、新媒介與新媒體，通過任務情境創設，將各種教與學信息資源進行組合，鼓勵學生以探究的方式進行知識建構和深度學習，從而促進學習者知識獲取和能力發展[3]；精準融入指的是學習環境需要為教師在豐富技術條件下的備課、學生個性化學習、雙向的教學交互、教學資源的針對性推送、學習過程的深切分析、精確診斷與輔導等提供充分保障，而且整體協助過程是無縫的、沉浸的。理論探討中小學數字化教學（二）學習過程的動態生成指的是高階思維教學要充分尊重學生個體差異與教育規律，優化教學組織形式，重組教學內容，轉變學習方式，讓學生通過探究合作和自主建構的方式完成學習。其包括群體集成和個體尊重兩個二級特征。個體尊重指的是在學習過程中要充分尊重學生的個體差異，考慮學生的能力、思維、學習風格、內部動機和認知方式等，從學生的實際出發，針對不同學生不同情況進行適應性推薦；群體集成指的是在學習過程中，要根據一個群體的真實需要隨時做出調整，進行適應性的推薦，面向整個群體，使之得到全面發展，學有所長[4]。（三）學生的深度參與指的是整個學習過程以學生為中心，以活動為主導，強調高度卷入學生的情感，調動學生的思維積極參與，使學生富有創新精神，滿足學生多方面發展的需要[5]。其包括主體投入、覺察親歷和自主建構三個二級特征。主體投入指的是學生是學習的主體，在高階思維生成的過程中，學生需要保持強烈的學習動機，主動、積極地投入到學習過程中。覺察親歷指的是學生在學習過程中要有敏銳的覺察力，善于發現和勇于提出問題與科學構想，具備抽象與歸納的能力，不斷夯實學習經驗，提升學科思維與能力。自主建構指的是學生主動參與學習活動，通過自主學習、探究學習、合作學習積極有效地建構知識，使知識內化。（四）學習成果的思維提升指的是整個學習活動過程中學生所生成的高階思維的提升。其包括學科思維、學習思維和合作思維三個二級特征。學科思維指的是學生通過經驗積累反向建構學科能力。學習思維指的是學生形成跨學科的自我學習方法與智慧，靈巧應對實際問題的綜合素養和能力。合作思維指的是學生能夠在協作過程中自我管理并構建協作智慧[6]。學習成果的思維生成主要指向高階思維的培養，在具體學科、普適學習及群體合作三方面彰顯高階認知與思維能力，既是高階思維教學的起點亦是終點。

三、高階思維教學的設計模式

高階思維教學旨在培養和提升學生高水平認知能力與心智活動[7]，因此充分強調學生在具有豐富技術、精準融入的智能適應學習環境中，通過覺察親歷、積極主動、自主建構、生成性、高投入的深度學習過程，展現群體思維和個體思維的發展。然而，無論教學目標為何、教學原理為何，也無論教學方式和教學環境的特點如何，在實踐層面，教師往往僅按照教學目標分析、教學內容分析、學習者分析、教學重難點分析、教學方法與策略設計、教學步驟與時間分配等環節進行線性設計。這樣的設計過程無法讓教師準確捕獲高階思維教學要彰顯的特點，無法在設計過程中秉承高階思維教學進行思考。為解決該問題，本文依據高階思維教學的特征，對高階思維教學案例進行分析并對制作者進行訪談，提取出影響高階思維教學成功設計的關鍵轉變，將其稱為高階思維教學的促生框架，為教師進行高階思維教學提供步驟性的指導；與此同時，以促生框架為主線，探析了以教學過程的轉變為線索的高階思維教學的設計思維框架，對其中的教學內容如何組織、教學活動如何演繹與創生、信息技術如何發揮效能等問題進行了探析，以期為高階思維教學實施層面的教學模式提供思維框架，引導教師在設計與實施高階思維教學中進行深入的思考與精細的設計。（一）高階思維教學的促生框架。筆者通過對高階思維教學案例分析以及訪談制作者，發現比較成功的高階思維教學案例中普遍且重點關注四大轉變，即：教學目標從關注知識轉變為關注思維、教學內容組織從學科邏輯轉變為應用邏輯、教學活動從知識學科化轉變為思維提升、學習成果從知識驗證成果轉變為思維生成。基于這樣的認知，本研究將重點圍繞這些方面構建高階思維教學的設計框架，本著以學生為中心的思想，將其闡述為學習目標設計、學習任務設計、學習活動設計和學習成果設計四個核心環節，為教師設計高階思維教學提供步驟支架。其中，學習目標是高階思維教學的價值取向與體現，學習任務是對學習目標實現的載體，學習成果和學習活動并舉，貫穿學生的學習過程（如圖2）。1.學習目標設計。高階思維教學與傳統教學的首要轉變是學習目標從關注知識轉變為關注思維。知識是思維發展的沃土，沒有知識為載體就無法傳承思維；思維是知識建構的養料，沒有對思維的關注，知識的學習就不深入不深刻。結合高階思維教學的特征，學習目標設計需要聚焦能力生成，讓學生經歷構想、發現、歸納、抉擇、評價等智慧學習與思維經驗積累過程[8]，以高投入、積極主動、自主建構的心理準備，在學科思維、學習思維和合作思維等多方面形成高階思維發展。2.學習任務設計。教學內容組織從學科邏輯轉變為應用邏輯是高階思維教學與傳統教學的第二個重要轉變，為了促進教學設計，通過學習內容任務化來優化教學內容的組織。以往的學習內容一般采取學科邏輯為起點，逐一揭示整體學科邏輯，理論上可以應付各種實際問題，然而往往存在內容晦澀、呆板以及應用過程中難于激活與調用等問題。而以應用邏輯為起點，則是采取知識實用的理念進行教學，通過情境與問題激發學生的學習動機與興趣，有助于促使學生挑戰發現任務、構想任務、歸納任務、分析任務、評價/反思任務、抉擇任務、交流分享任務等體現思維經驗積累的學習任務。3.學習活動設計。學習活動直接指向教學實施，是教學內容任務化后學生學習行為的直接映射。然而，部分教師在傳統教學過程中，以設計承載知識的學科化活動為主，往往是指導、理解、應用等針對學科知識的淺層、低階的認知活動，并未關注學科所倡導的思維形成與品質提升。而高階思維教學，強調從知識學科化活動到思維提升活動的轉變，強調學生經歷構想、發現、歸納、抉擇、評價、分享等高認知水平的認知與心智活動，強調技術豐富條件對學習過程支持與交互，強調學習結果的連續與生成。4.學習成果設計。學習成果從知識驗證轉變為思維生成是高階思維教學的重要轉變之一。傳統教學也強調學習評價，而由于學習成果的設計通常以知識驗證為主，一方面往往存在學生無法體會學習成果與學科體系關聯的問題；另一方面學習成果設計往往以低階學習目標為主。高階思維教學強調圍繞每個活動設計過程性、生成性、思維化學習成果，強調學習成果的分析、歸納、概括、評價、創造等綜合性，如對自己發現現象的闡述、對小組協作學習的歸納等，強調學習成果體現出思維過程與經驗積累。（二）高階思維教學的內生思考。學習目標設計、學習任務設計、學習活動設計與學習成果設計從高階思維教學四項重要轉化出發，以高階思維教學的特點為指導，提出了教師進行高階思維教學遵循的一般性步驟。為了進一步促進教師實施高階思維教學的有效性，通過案例分析與訪談，將重點圍繞教學內容如何組織、教學活動如何演繹與創生、信息技術如何發揮效能三方面進一步分析，以期啟發教師的深入思考，促進對高階思維教學的精細化設計。1.教學內容如何組織。為了確保高階思維教學的質量，教師需要處理好知識組織邏輯與形式，并且重點思考教學內容重組與設計的要點問題。如前所述，需要按照知識應用為邏輯將教學內容進行重組，因此教師就需要觀察、發現、分析知識的應用情境。任務化是內容呈現的形式，為了將學習內容轉化為任務，教師就需要在應用情境的基礎上，歸納、概括、提煉契合學生學習的任務情境并思考如何設計任務使其過程能夠促進思維經驗積累。為了確保教學內容重組與任務設計的科學性、有效性和適宜性，教師需要重點思考如下關鍵要素：體現教學內容的任務或問題設計需要具有一定的粒度和拆分度，從而可以貫穿整體學習過程；任務盡量采用真實情境，引發學生共情，激發學生學習動機與興趣；任務應該具有開放性和包容性，從而讓學生在完成任務的過程中進行個性化生成與建構；任務應該體現出構想、發現、歸納、抉擇、評價等思維經驗積累過程，促進高階思維品質的發生。2.教學活動如何演繹與創生。教學內容通過教學活動設計映射為學生的學習行為，是教學目標設計的實踐導航。在傳統教學中，往往存在教學活動設計與達成教學目標錯位，或者關聯度不高，以及未體現出現代教育理念等問題。高階思維教學的教學活動設計過程中，教師需要通過辨析教學目標與活動的關系、分析教學活動的特征等方面確保教學活動的必要性與價值性，然后依據高階思維教學特點進行精致設計。首先，教師需要依據高階思維學習目標解析教學活動，通過教學活動是否承載了知識目標，是否落實了思維發展目標等方面評判教學活動與教學目標的關聯性；然后，教師需要從教學活動是否尊重學生主體性，是否凸顯學生的自主、探究、合作行為，是否有體現高階思維發展的行為等方面辨別教學活動的質量。在教學活動設計方面，要確保教學活動承載高階認知與思維發展，要確保教學活動的步驟開展能夠促進思維經驗積累，要確保資源支架的選擇與設計促進深度交互，要確保學習活動具有明確學習成果，要確保學習成果顯現高階思維過程與提升。3.信息技術如何發揮效能。技術豐富、精準融入是高階思維教學環境的特點，除傳統數字化資源與環境外，大數據、學習分析、物聯網、虛擬現實等都是高階思維教學環境的核心技術。教師需要挖掘信息技術的價值與作用，促進學生的高水平認知與思維發展。美國《教育傳播與技術研究手冊(第四版)》聚焦于促進高階思維能力的提升，提出了六類支架機制的要素[9]。以此為依據，結合高階思維教學特征及設計模式，筆者認為信息技術可以在如下方面發揮效能：（1）創設學習情境：可以采取圖片、視頻、動畫等媒體創設學習任務所涉及的知識、技能、方法等在現實中的應用情境，或通過虛擬現實、人工智能等技術虛擬理想化的學習場景。（2）激發興趣與保持高投入狀態：可以利用富媒體技術，如數字故事、教育游戲等方式，激發學生的學習興趣，并確保學習過程生動化、生成化，使學生能夠深度沉浸。（3）學習監測與個性化輔導：利用網絡學習空間、電子書包等學習環境，及時獲得學生的知識與技能情況、思維發展狀態，即時為他們答疑解惑，提供引導、個性化輔導或鼓勵，提升學生的自我效能感。（4）獲取相關資源與案例：利用效能工具、認知工具或信息獲取工具，通過獲取模擬問題解決、呈現任務要素等資源或案例，提高學生認知，啟發學生思考。（5）親歷思維發展過程：一方面可以通過Moodle等平臺實現任務驅動、問題驅動、資源驅動的活動框架搭建；另一方面可以通過學科工具與軟件支持學生親歷構想、發現、歸納、抉擇、評價、分享等高認知水平的認知與心智活動。（6）援助同伴交流與同儕互助：可以通過網絡學習空間、微信、BBS、Wiki等同步交流或異步交流工具，實現學習伙伴之間的交流與群體智慧建構，促進學習者之間的相互促進與提升；（7）成果呈現與評價：應用思維導圖、電子學檔、成績分析系統等工具或環境呈現學生的思維發展過程，立體化展現學習成果，促進評價的科學性和有效性。未來高階思維教學模式在原來的基礎上要針對學科課型進行精細化設計，針對學習結果進行評價與實例研究，借助信息技術創設教育環境，進一步提高高階思維教學的質量，促進學生高階思維發展。

作者:王偉 黃少如 唐燁偉 解月光 單位:東北師范大學