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高阶思维特征及教学设计初探

摘要:高阶思维教学倡导学生深度、自主、个性化的学习。本文在文献分析的基础上,将高阶思维教学特征归纳为学生的深度参与、学习过程的动态生成、学习环境的智能适应和学习成果的思维提升四个维度,提出高阶思维教学需要做到教学目标从关注知识转变为关注思维,教学内容组织从学科逻辑转变为应用逻辑,教学活动从知识学科化转变为思维提升,学习成果从知识验证转变为思维生成,并对其中的教学内容如何组织,教学活动如何演绎与创生,信息技术如何发挥效能等问题进行了探析,以期引导教师有效设计高阶思维课堂。

关键词:高阶思维教学;教学设计;思维发展

一、问题的提出

复杂情境与高阶思维是学科核心素养的两个关键词[1]。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。高阶思维是高阶能力的核心,主要指创新能力、问题求解能力、决策力和批判性思维能力[2]。本研究认为高阶思维教学旨在培养和提升学生高水平的认知能力与心智活动。高阶思维教学对培养和提升学生的学科核心素养具有举足轻重的作用。教学设计模式一般包括教学目标分析、教学内容分析、学习者分析、学习环境与资源分析、教学活动设计、教学评价设计等环节,教师依据该模式进行高阶思维教学设计,往往出现课堂教学不容易聚焦到凸显高阶思维教学的核心特点与环节等问题。因此,本研究将从促进教师开展高阶思维教学实践的角度,深入分析高阶思维教学的特征,以其为基础探析通过教学设计模式映射高阶思维教学特征的线索,进而优化教师进行高阶思维教学的设计模式,为教师开展高阶思维教学提供联结高阶思维理念与教学实践的思维框架,引导教师有效设计高阶思维课堂。

二、高阶思维教学的特征分析

引导教师设计高阶思维教学,首先要明确高阶思维教学的特征。本研究首先搜集、鉴别、整理与高阶思维教学相关的文献,然后通过比较分析形成了对高阶思维教学特征的认识。高阶思维教学的特征包括学生的深度参与、学习过程的动态生成、学习环境的智能适应和学习成果的思维提升四个维(一)学习环境的智能适应指的是高阶思维教学的学习环境应该能够为高阶思维教学中的教与学提供智能化的、自适应的技术支持。其包括技术丰富和精准融入两个二级特征。技术丰富指的是以学习者为中心,以改善学习为目标,利用多媒体、互联网、人工智能、社交媒介、学习分析等新技术、新媒介与新媒体,通过任务情境创设,将各种教与学信息资源进行组合,鼓励学生以探究的方式进行知识建构和深度学习,从而促进学习者知识获取和能力发展[3];精准融入指的是学习环境需要为教师在丰富技术条件下的备课、学生个性化学习、双向的教学交互、教学资源的针对性推送、学习过程的深切分析、精确诊断与辅导等提供充分保障,而且整体协助过程是无缝的、沉浸的。理论探讨中小学数字化教学(二)学习过程的动态生成指的是高阶思维教学要充分尊重学生个体差异与教育规律,优化教学组织形式,重组教学内容,转变学习方式,让学生通过探究合作和自主建构的方式完成学习。其包括群体集成和个体尊重两个二级特征。个体尊重指的是在学习过程中要充分尊重学生的个体差异,考虑学生的能力、思维、学习风格、内部动机和认知方式等,从学生的实际出发,针对不同学生不同情况进行适应性推荐;群体集成指的是在学习过程中,要根据一个群体的真实需要随时做出调整,进行适应性的推荐,面向整个群体,使之得到全面发展,学有所长[4]。(三)学生的深度参与指的是整个学习过程以学生为中心,以活动为主导,强调高度卷入学生的情感,调动学生的思维积极参与,使学生富有创新精神,满足学生多方面发展的需要[5]。其包括主体投入、觉察亲历和自主建构三个二级特征。主体投入指的是学生是学习的主体,在高阶思维生成的过程中,学生需要保持强烈的学习动机,主动、积极地投入到学习过程中。觉察亲历指的是学生在学习过程中要有敏锐的觉察力,善于发现和勇于提出问题与科学构想,具备抽象与归纳的能力,不断夯实学习经验,提升学科思维与能力。自主建构指的是学生主动参与学习活动,通过自主学习、探究学习、合作学习积极有效地建构知识,使知识内化。(四)学习成果的思维提升指的是整个学习活动过程中学生所生成的高阶思维的提升。其包括学科思维、学习思维和合作思维三个二级特征。学科思维指的是学生通过经验积累反向建构学科能力。学习思维指的是学生形成跨学科的自我学习方法与智慧,灵巧应对实际问题的综合素养和能力。合作思维指的是学生能够在协作过程中自我管理并构建协作智慧[6]。学习成果的思维生成主要指向高阶思维的培养,在具体学科、普适学习及群体合作三方面彰显高阶认知与思维能力,既是高阶思维教学的起点亦是终点。

三、高阶思维教学的设计模式

高阶思维教学旨在培养和提升学生高水平认知能力与心智活动[7],因此充分强调学生在具有丰富技术、精准融入的智能适应学习环境中,通过觉察亲历、积极主动、自主建构、生成性、高投入的深度学习过程,展现群体思维和个体思维的发展。然而,无论教学目标为何、教学原理为何,也无论教学方式和教学环境的特点如何,在实践层面,教师往往仅按照教学目标分析、教学内容分析、学习者分析、教学重难点分析、教学方法与策略设计、教学步骤与时间分配等环节进行线性设计。这样的设计过程无法让教师准确捕获高阶思维教学要彰显的特点,无法在设计过程中秉承高阶思维教学进行思考。为解决该问题,本文依据高阶思维教学的特征,对高阶思维教学案例进行分析并对制作者进行访谈,提取出影响高阶思维教学成功设计的关键转变,将其称为高阶思维教学的促生框架,为教师进行高阶思维教学提供步骤性的指导;与此同时,以促生框架为主线,探析了以教学过程的转变为线索的高阶思维教学的设计思维框架,对其中的教学内容如何组织、教学活动如何演绎与创生、信息技术如何发挥效能等问题进行了探析,以期为高阶思维教学实施层面的教学模式提供思维框架,引导教师在设计与实施高阶思维教学中进行深入的思考与精细的设计。(一)高阶思维教学的促生框架。笔者通过对高阶思维教学案例分析以及访谈制作者,发现比较成功的高阶思维教学案例中普遍且重点关注四大转变,即:教学目标从关注知识转变为关注思维、教学内容组织从学科逻辑转变为应用逻辑、教学活动从知识学科化转变为思维提升、学习成果从知识验证成果转变为思维生成。基于这样的认知,本研究将重点围绕这些方面构建高阶思维教学的设计框架,本着以学生为中心的思想,将其阐述为学习目标设计、学习任务设计、学习活动设计和学习成果设计四个核心环节,为教师设计高阶思维教学提供步骤支架。其中,学习目标是高阶思维教学的价值取向与体现,学习任务是对学习目标实现的载体,学习成果和学习活动并举,贯穿学生的学习过程(如图2)。1.学习目标设计。高阶思维教学与传统教学的首要转变是学习目标从关注知识转变为关注思维。知识是思维发展的沃土,没有知识为载体就无法传承思维;思维是知识建构的养料,没有对思维的关注,知识的学习就不深入不深刻。结合高阶思维教学的特征,学习目标设计需要聚焦能力生成,让学生经历构想、发现、归纳、抉择、评价等智慧学习与思维经验积累过程[8],以高投入、积极主动、自主建构的心理准备,在学科思维、学习思维和合作思维等多方面形成高阶思维发展。2.学习任务设计。教学内容组织从学科逻辑转变为应用逻辑是高阶思维教学与传统教学的第二个重要转变,为了促进教学设计,通过学习内容任务化来优化教学内容的组织。以往的学习内容一般采取学科逻辑为起点,逐一揭示整体学科逻辑,理论上可以应付各种实际问题,然而往往存在内容晦涩、呆板以及应用过程中难于激活与调用等问题。而以应用逻辑为起点,则是采取知识实用的理念进行教学,通过情境与问题激发学生的学习动机与兴趣,有助于促使学生挑战发现任务、构想任务、归纳任务、分析任务、评价/反思任务、抉择任务、交流分享任务等体现思维经验积累的学习任务。3.学习活动设计。学习活动直接指向教学实施,是教学内容任务化后学生学习行为的直接映射。然而,部分教师在传统教学过程中,以设计承载知识的学科化活动为主,往往是指导、理解、应用等针对学科知识的浅层、低阶的认知活动,并未关注学科所倡导的思维形成与品质提升。而高阶思维教学,强调从知识学科化活动到思维提升活动的转变,强调学生经历构想、发现、归纳、抉择、评价、分享等高认知水平的认知与心智活动,强调技术丰富条件对学习过程支持与交互,强调学习结果的连续与生成。4.学习成果设计。学习成果从知识验证转变为思维生成是高阶思维教学的重要转变之一。传统教学也强调学习评价,而由于学习成果的设计通常以知识验证为主,一方面往往存在学生无法体会学习成果与学科体系关联的问题;另一方面学习成果设计往往以低阶学习目标为主。高阶思维教学强调围绕每个活动设计过程性、生成性、思维化学习成果,强调学习成果的分析、归纳、概括、评价、创造等综合性,如对自己发现现象的阐述、对小组协作学习的归纳等,强调学习成果体现出思维过程与经验积累。(二)高阶思维教学的内生思考。学习目标设计、学习任务设计、学习活动设计与学习成果设计从高阶思维教学四项重要转化出发,以高阶思维教学的特点为指导,提出了教师进行高阶思维教学遵循的一般性步骤。为了进一步促进教师实施高阶思维教学的有效性,通过案例分析与访谈,将重点围绕教学内容如何组织、教学活动如何演绎与创生、信息技术如何发挥效能三方面进一步分析,以期启发教师的深入思考,促进对高阶思维教学的精细化设计。1.教学内容如何组织。为了确保高阶思维教学的质量,教师需要处理好知识组织逻辑与形式,并且重点思考教学内容重组与设计的要点问题。如前所述,需要按照知识应用为逻辑将教学内容进行重组,因此教师就需要观察、发现、分析知识的应用情境。任务化是内容呈现的形式,为了将学习内容转化为任务,教师就需要在应用情境的基础上,归纳、概括、提炼契合学生学习的任务情境并思考如何设计任务使其过程能够促进思维经验积累。为了确保教学内容重组与任务设计的科学性、有效性和适宜性,教师需要重点思考如下关键要素:体现教学内容的任务或问题设计需要具有一定的粒度和拆分度,从而可以贯穿整体学习过程;任务尽量采用真实情境,引发学生共情,激发学生学习动机与兴趣;任务应该具有开放性和包容性,从而让学生在完成任务的过程中进行个性化生成与建构;任务应该体现出构想、发现、归纳、抉择、评价等思维经验积累过程,促进高阶思维品质的发生。2.教学活动如何演绎与创生。教学内容通过教学活动设计映射为学生的学习行为,是教学目标设计的实践导航。在传统教学中,往往存在教学活动设计与达成教学目标错位,或者关联度不高,以及未体现出现代教育理念等问题。高阶思维教学的教学活动设计过程中,教师需要通过辨析教学目标与活动的关系、分析教学活动的特征等方面确保教学活动的必要性与价值性,然后依据高阶思维教学特点进行精致设计。首先,教师需要依据高阶思维学习目标解析教学活动,通过教学活动是否承载了知识目标,是否落实了思维发展目标等方面评判教学活动与教学目标的关联性;然后,教师需要从教学活动是否尊重学生主体性,是否凸显学生的自主、探究、合作行为,是否有体现高阶思维发展的行为等方面辨别教学活动的质量。在教学活动设计方面,要确保教学活动承载高阶认知与思维发展,要确保教学活动的步骤开展能够促进思维经验积累,要确保资源支架的选择与设计促进深度交互,要确保学习活动具有明确学习成果,要确保学习成果显现高阶思维过程与提升。3.信息技术如何发挥效能。技术丰富、精准融入是高阶思维教学环境的特点,除传统数字化资源与环境外,大数据、学习分析、物联网、虚拟现实等都是高阶思维教学环境的核心技术。教师需要挖掘信息技术的价值与作用,促进学生的高水平认知与思维发展。美国《教育传播与技术研究手册(第四版)》聚焦于促进高阶思维能力的提升,提出了六类支架机制的要素[9]。以此为依据,结合高阶思维教学特征及设计模式,笔者认为信息技术可以在如下方面发挥效能:(1)创设学习情境:可以采取图片、视频、动画等媒体创设学习任务所涉及的知识、技能、方法等在现实中的应用情境,或通过虚拟现实、人工智能等技术虚拟理想化的学习场景。(2)激发兴趣与保持高投入状态:可以利用富媒体技术,如数字故事、教育游戏等方式,激发学生的学习兴趣,并确保学习过程生动化、生成化,使学生能够深度沉浸。(3)学习监测与个性化辅导:利用网络学习空间、电子书包等学习环境,及时获得学生的知识与技能情况、思维发展状态,即时为他们答疑解惑,提供引导、个性化辅导或鼓励,提升学生的自我效能感。(4)获取相关资源与案例:利用效能工具、认知工具或信息获取工具,通过获取模拟问题解决、呈现任务要素等资源或案例,提高学生认知,启发学生思考。(5)亲历思维发展过程:一方面可以通过Moodle等平台实现任务驱动、问题驱动、资源驱动的活动框架搭建;另一方面可以通过学科工具与软件支持学生亲历构想、发现、归纳、抉择、评价、分享等高认知水平的认知与心智活动。(6)援助同伴交流与同侪互助:可以通过网络学习空间、微信、BBS、Wiki等同步交流或异步交流工具,实现学习伙伴之间的交流与群体智慧建构,促进学习者之间的相互促进与提升;(7)成果呈现与评价:应用思维导图、电子学档、成绩分析系统等工具或环境呈现学生的思维发展过程,立体化展现学习成果,促进评价的科学性和有效性。未来高阶思维教学模式在原来的基础上要针对学科课型进行精细化设计,针对学习结果进行评价与实例研究,借助信息技术创设教育环境,进一步提高高阶思维教学的质量,促进学生高阶思维发展。

作者:王伟 黄少如 唐烨伟 解月光 单位:东北师范大学

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