课堂教学情境下学科高阶思维的结构与发展规律

孙宏志 解月光 姜玉莲 钟绍春

[摘   要] 高阶思维发展“沉浸”在不同学科课堂教学情境中，呈现出具有学科思维特点和学科活动特征的内在结构与发展规律。文章以语文学科为例，基于思维结构、高阶思维结构等基本理论，结合对学科思维的深入剖析，建立了认知要素与情感要素协同作用、思维过程与思维品质动态发展的学科高阶思维结构模型;进而以模型为理论框架对学科课堂教学视频进行质性分析，挖掘课堂情境中高阶思维活动发生与发展的表现与特征，构建了以复杂问题解决过程为主线、体现思维活动阶段性特征、高阶思维内在要素协同发挥作用、高阶思维外在品质不同程度提升的学科高阶思维发展规律模型。以期为探析学科高阶思维结构与发展规律提供一种思路与方法，为高阶思维发展取向的学科课堂教学设计与实施提供理论依据。

[关键词] 课堂情境; 学科高阶思维; 语文学科; 思维结构; 思维活动; 发展规律; 质性分析

[中图分类号] G434            [文献标志码] A

[作者简介] 孙宏志（1987—），女，辽宁昌图人。助理研究员，博士研究生，主要从事数字化学习环境与高阶思维研究。E-mail：sunnyshz@126.com。解月光为通讯作者，E-mail：xyg6367@126.com。

一、问题的提出

高阶思维是创新型人才必备的品质，其有效发展对创新人才培养及国家创新能力提升有重要意义，受到国内外研究者广泛关注。在教学中如何培养学生的高阶思维，使课堂教学由知识本位向素养与思维本位转变、由浅层学习向高阶与深度学习转变，是当前课堂教学变革面临的重要问题，也是落实核心素养、培养创新人才的关键突破口。然而在当前课堂教学实践中，教师可能没有认识到发展学生高阶思维的重要意义，或不明确有效培养高阶思维的策略与方法，多数课堂教学尚处于低阶状态，难以有效促进创新人才的培养。目前，相关学术研究主要涉及高阶思维本体理论、高阶思维教学模式、数字化资源与环境设计、高阶思维评价等，主要关注高阶思维发展的一般规律及理论框架，在高阶思维发展与学科课堂教学融合的理论与实践层面尚缺乏深入细致的研究。

高阶思维的培养与发展要“沉浸”在各学科教学活动之中[1]，不同学科课程特点及其对人的思维培养特点不同，使得高阶思维的内涵与结构呈现出学科差异性。那么，当高阶思维“沉浸”在学科课堂教学情境中时，融入学科思维特点的高阶思维构成要素有哪些，各要素相互作用发生的学科高阶思维活动有何特点，学科高阶思维发展过程具有怎样的规律？这是研究学科课堂教学中高阶思维培养应解决的首要问题。为此，本研究尝试以语文学科为例，基于高阶思维本体理论和学科思维特点，构建语文学科高阶思维结构的理论模型;深入课堂教学情境，采用Nvivo质性分析软件对语文课堂教学视频进行逐级编码和详细分析，提取并刻画语文学科高阶思维发生与发展的具体表现与突出特征，发现并描述高阶思维活动的过程，认识高阶思维发展的规律。

二、相关研究

高阶思维作为人类思维发展的高级层次，既有一般思维的本质属性，又有其自身特点。国内外对于思维结构、高阶思维结构的研究形成了丰富的理论成果。斯腾伯格认为，高阶思维包括分析性、创造性和实用性思维背后的一套用以解决问题的发达思维和学习技巧[2]。布鲁姆等人基于认知目标分类学的视角，将认知发展水平中的分析、评价、创造三个层级定义为高阶思维[3]。林崇德认为，思维的心理结构是静态与动态的统一，其构成要素包括目的、过程、材料、自我监控、品质以及认知与非认知因素[4]。钟志贤认为，高阶思维主要由问题求解、决策、批判性思维和创造性思维构成[5]。姜玉莲认为，高阶思维包括创造性思维、问题解决、批判性思维、推理与决策、元认知与反思性评价、自我调节学习、自我效能感、同伴情感支持八个静态因子，高阶思维策略建构、问题解决过程、批判性与自我调节三个动态因子以及深刻性、灵活性、独创性、批判性和敏捷性五个外在品质，并指出思维能力是高阶思维结构的行为表征，阶段性发展是高阶思维结构的动态特征，思维品质是高阶思维的外在表征[6]。林琳等人认为，高阶思维的结构是丰富性的，是多节点、多联结、多层次的，高阶思维的发生是主体的逻辑运演伴随逻辑的动态运行[7]。

通过相关研究可以发现，高阶思维的结构具有复杂性、动态性特征，高阶思维的发展具有过程性和水平差异性。高阶思维结构的复杂性表现为它由能力、意识、动机、品质等多种智力因素与情感因素构成。高阶思维结构的动态性体现在各要素相互作用发生的思维结构活动，这种思维结构活动的过程即高阶思维发展的过程。高阶思维发展的过程性体现在思维活动的分阶段或分步骤发生，在每一阶段高阶思维的发展水平得到不同程度的提升，并通过思维品质的差异性表现出来。本文对学科高阶思维结构及其发展规律的探索以此为基础。

三、学科高阶思维结构模型的理论构建

（一）学科思維特点分析

学科思维根植于学科内容之中，是学科的灵魂，  学科学习的思维过程是学科活动认识过程的本质[8]，学科思维亦是学科核心素养的关键与核心。以语文学科为例，其学科核心素养强调学生在语文学习实践活动中应获得直觉思维、形象思维、逻辑思维、辩证思维和创造思维的发展，以及深刻性、敏捷性、灵活性、批判性和独创性等思维品质的提升[9]。直觉、形象、逻辑、辩证、创造思维属于思维形式的范畴，是指人们使用不同的思维方法认识事物、解决问题的思维过程。通过对语文学习实践活动中五种思维形式背后所发生的思维活动以及使用的主要思维方法进行分析，可整合并提取其凸显的关键思维能力，从而厘清语文学科思维方法、思维形式、思维能力以及思维品质的特点及其相互关系，如图1所示。

      直觉思维是基于数据资料和事实，調动已有知识经验，对事物本质及其规律作出迅速识别、敏锐洞察、直接理解和整体判断的思维过程[10]。语文学习活动中的直觉思维表现为对语言文字优劣、正误敏锐的感知与判断，对语言文字材料整体的感知、细节的捕捉与要点的洞察，对生活经验与语言文字之间联系的想象与联想等，使用的主要思维方法有感知、判别、想象、联想等。

形象思维是将感官获得的客观对象的信息存储在大脑中构成表象，通过比较、分析、组合、联想、想象等方式对表象进行加工，从而形象地反映客观事物基本特征或内在本质的思维过程[11]。文学形象的想象、文字作品的创作等过程都离不开形象思维活动，使用的具体思维方法包括分析、比较、联系、想象等。

逻辑思维是在感性认识基础上，通过概念、判断、推理，揭示事物内在本质联系的思维过程[12]。语文学习活动中，对语言和文学现象的探究、辨识、分析、比较、归纳和概括，对自己的认识和观点进行有理有据、逻辑清楚的表达等都离不开逻辑思维活动，主要使用分析、综合、推理、比较、抽象、概括等思维方法[13]。

辩证思维是以全面、联系、发展的观点认识客观事物本质的思维过程，从整体上、本质上完整地认识对象[14]。以历史的眼光审视语言文学作品的内容和思想，以全面的视角对人物形象特点进行分析，在语言表达与交流、辩论、写作活动中，以相互联系、发展变化、一分为二的观点分析现象、看待问题等思维活动都是辩证思维形式的体现，常用的思维方法包括分析、综合、联系、发展等。

创造性思维是使用多种思维方法，创造出新颖、有价值的观点、理论、方法等的思维过程[15]，往往被看作是多种思维形式的综合体现[16]。语文学科是培养创造性思维的主要学科，运用语言文字表达审美体验、思想情感和态度观念，进行文学作品创作，发现并解决语言文化现象中的问题等都有赖于创造性思维方法的使用，常用的思维方法有质疑、想象、发散、聚合、预测、反思等。

通过对语文学习活动中五种思维形式及其思维方法的分析发现：形象思维、逻辑思维、辩证思维及相应思维方法的使用最终将促使学生分析性思维能力与批判性思维能力的形成与发展;直觉思维、形象思维、逻辑思维、辩证思维和创造思维五种思维形式及相应思维方法的使用，最终将促使学生创造性思维能力的形成与发展。可见，学生通过语文学科课程学习形成的关键思维能力是：分析性思维能力、批判性思维能力、创造性思维能力。分析性思维能力是批判性思维能力的基础，批判性思维能力是比分析性思维能力更具深刻性和批判性的高阶思维能力;批判性思维能力与创造性思维能力相互促进，协同发展。随着这三种关键思维能力的形成与发展，其思维品质的五个方面也随之得以发展与提升。

（二）学科高阶思维的构成要素

在思维结构、高阶思维结构相关理论的基础上，结合对语文学科思维特点的深入剖析，笔者认为：语文学科高阶思维是在一定的学习环境中，以语文学科知识与技能为载体，综合使用批判性思维能力与创造性思维能力背后的思维方法（如分析、比较、推理、综合、质疑、想象、判断、反思等），在内部与外部情感动机因素的激发、维持与促进下，在自我监控、反思、评价与修正的共同作用下发生的高级认知活动。基于此理解，借鉴林崇德的思维结构理论框架和姜玉莲对高阶思维结构因子的表征，从思维的材料、能力、情感动机、监控、过程以及品质等维度出发，本文认为语文学科高阶思维的构成要素包括批判性思维能力、创造性思维能力、语文学习自我效能感、他人情感支持、自我调节学习五个内在要素，以及深刻性、灵活性、批判性、独创性和敏捷性五个外在品质。结合语文学科课程学习活动的特点，对构成语文学科高阶思维的各要素内涵阐释及具体表现举例见表1。

（三）学科高阶思维结构模型

语文学科高阶思维的五个内在要素与五个外在品质相互联系、相互作用，共同构成语文学科高阶思维的结构，结构模型如图2所示。五个内在要素以语文学科基本知识与技能为载体，在高阶思维活动的过程中共同发挥作用，螺旋上升，动态发展，最终形成并发展语文学科高阶思维能力，提升语文学科思维品质。

      图2中，底部五边形代表高阶思维的材料，指语文学科基本知识与技能，是高阶思维发生的载体;五边形的两个顶点分别表示批判性思维能力、创造性思维能力，二者是语文高阶思维的关键要素;五边形的另外两个顶点代表思维的情感动机因素，包括语文学习自我效能感与他人情感支持;五边形的第五个顶点表示思维的调控，主要指自我调节学习;五棱锥的内部空间表示高阶思维活动的过程，这一过程是基于语文学科基本知识与技能，综合运用批判性思维能力和创造性思维能力，在语文学习自我效能感、他人情感支持的激发、维持与促进下，在自我调节学习的监控、反思、评价与修正的共同作用下发生的复杂认知过程;棱锥的五个侧面表示语文高阶思维外显的五个思维品质。

综上所述，语文学科高阶思维是一个复杂的系统结构，它由多种认知要素与情感要素相互作用而构成，既体现出内在要素与外在要素的层次性，又体现出静态要素的功能性与动态要素的发展性。动态发展性是语文学科高阶思维结构的关键特征，表现为思维活动的过程以及思维品质的发展，思维活动的过程在静态要素的有机结合与相互作用下通过一定的学习活动得以发生，思维的发展则通过五个思维品质水平的提升表现出来。

四、学科高阶思维发展规律的质性分析

在学科高阶思维结构理论模型基础上，为了发现课堂教学情境中学科高阶思维发展的过程与规律，以23个获全国信息技术与教学融合优质课大赛一等奖的语文课堂教学视频为研究对象，采用质性分析软件Nvivo12作为研究工具，将所有视频导入Nvivo12中，选择“誊写”播放模式，将视频转录为包含“时间跨度”和“内容”的文字脚本，再对文字脚本进行编码分析，进而建构理论、发现规律。

（一）学科高阶思维活动特征

为了从课堂教学情境下学生学习活动过程中提取学科高阶思维活动的特征，首先针对描述学习活动过程的内容進行开放式编码，初步得到28个主题，439个开放式编码;然后进行轴心式编码，对所得出的主题和开放式编码进一步加以分类与归纳，将28个主题分别归类到17个节点中，并将节点主题概括为感知情境、识别问题、提出问题、分析问题、定义问题、确定目标、制订方案、分析可行性、查找资源、综合信息、交流讨论、寻求帮助、任务分工、表达分享、反思、评价、调整策略;最后进行选择式编码，对上述节点进行整合与概括，形成表示高阶思维活动的6个节点，节点主题概括为感知与发现问题、分析与表征问题、构想解决方案、处理信息与分配资源、整合信息与表达观点、监控与评估。节点之间的层级关系如图3所示。

      利用Nvivo12的“关系”“项目图”功能建立并生成6个父节点之间的关系，如图4所示。分析表明，语文课堂中的高阶思维活动过程具有阶段性特征，表现为学生的活动经历感知与发现问题、分析与表征问题、构想解决方案、处理信息与分配资源、整合信息与表达观点、监控与评估等阶段。在感知与发现问题阶段，学生感知问题情境，从中识别问题，发现问题不能够用已有的知识与方法直接解决或问题与已有的认知相悖，进而确定问题并提出问题，产生学习动机。在分析与表征问题阶段，学生结合问题情境分析问题的结构，抓住问题的核心与关键，确定最终将要达成的目标。在构想解决方案阶段，学生根据问题的本质属性，预估解决问题可能的途径和方法，制订方案，综合考虑所需条件是否充分，分析与评估方案的可行性。在处理信息与分配资源阶段，学生按照既定解决方案中的策略与方法进行操作与实施，对相关信息进行提取、比较、分类等处理，并可能进行多次循环，同时分配时间、人力、工具等资源。在整合信息与表达观点阶段，学生将相关信息按照一定的逻辑进行抽象、概括、综合与重组，形成对问题个性化的观点与见解，创造性地解决问题，并进行逻辑清楚的表达与分享。监控与评估贯穿于每个阶段，学生进行自我检查、审视与评估，以确保不断接近目标，并根据来自外部与内部的反馈信息，发现偏差，及时调整原有策略或选择新策略，必要时重新定义或表征问题，进行新的循环。

      （二）学科高阶思维构成要素与高阶思维活动的相互关系

为了探析语文学科高阶思维构成要素在高阶思维活动中的作用和发展规律，以语文学科高阶思维的五个内在要素和五个外在品质作为理论框架建立父节点，并建立批判性思维能力、创造性思维能力、语文学习自我效能感、他人情感支持、自我调节学习、深刻性、灵活性、批判性、独创性、敏捷性10个子节点，从高阶思维活动编码参考点的内容中继续抽取能够表征高阶学习行为、状态的内容，并将其编码到相应节点。然后利用Nvivo12的“关系”“项目图”功能建立节点之间的关系并生成高阶思维活动与高阶思维构成要素节点关系图。

分析表明，在高阶思维活动的不同阶段，高阶思维的内在要素发挥着相应作用，同时促进高阶思维外在品质不同方面的发展。在感知与发现问题阶段，批判性思维能力、语文学习自我效能感和创造性思维能力起主要作用，促进批判性与独创性的发展。在分析与表征问题阶段，批判性思维能力发挥主要作用，促进深刻性、灵活性与批判性的发展。在构想解决方案阶段，语文学习自我效能感、自我调节学习、创造性思维能力、批判性思维能力、他人情感支持发挥主要作用，促进灵活性、批判性与独创性的发展。在处理信息与分配资源阶段，自我调节学习、他人情感支持、批判性思维能力起主要作用，思维的深刻性、批判性与灵活性得到发展。在整合信息与表达观点阶段，语文学习自我效能感、他人情感支持、创造性思维能力、批判性思维能力发挥主要作用，促进深刻性、灵活性与独创性的发展。在监控与评估阶段，自我调节学习、批判性思维能力、他人情感支持发挥主要作用，思维的批判性与灵活性得到发展。

（三）学科高阶思维发展规律模型

通过对语文学科课堂教学情境中表征高阶思维的学习样态的质性分析，本文认为语文学科高阶思维是在以复杂问题解决过程为主线的思维活动中得以形成和发展的，学生经历复杂问题解决的过程，能够优化和促进其高阶思维的发展。在高阶思维活动过程的不同阶段，高阶思维的内在要素发挥相应作用，高阶思维品质的五个方面得到不同程度的发展。进而构建了语文学科高阶思维发展规律模型，如图5所示。

      模型呈现的语文学科高阶思维活动过程包括感知与发现问题、分析与表征问题、构想解决方案、处理信息与分配资源、整合信息与表达观点、监控与评估六个阶段。感知与发现问题阶段的思维活动依赖于仔细观察、独立思考、联想、比较和质疑;分析与表征问题阶段的思维活动需要全面系统地分析，多角度、多层次地思考，善于迁移运用已有知识，进行联系与归类、聚焦与提炼;构想解决方案阶段的思维活动需要多向、灵活的思考与客观、辩证的分析，善于将已有策略与方法进行迁移，充分使用想象、预测、分析、综合、抉择、反思等思维方法;处理信息与分配资源阶段的思维活动需要基于各种复杂信息进行分析、综合、推理与判断，需要反复尝试与验证，灵活组织与安排资源;整合信息与表达观点阶段的思维活动有赖于高度的抽象与概括，多形式、多角度、多方面的总结与表达，生成新颖的成果;监控与评估阶段的思维活动需要对思维过程进行监控、反思、校正与及时调整。 

在语文学科高阶思维活动过程中，批判性思维能力在每一个阶段都发挥重要作用，是语文学科高阶思维的核心。创造性思维能力在发现问题、构想方案、表达创作的过程中必不可少，是语文学科高阶思维的关键。他人情感支持、自我调节学习与语文学习自我效能感在高阶思维活动的诸多环节也发挥着重要作用。语文学科高阶思维品质的深刻性是其他思维品质的基础，在分析与表征问题、处理信息与分配资源、整合信息与表达观点的过程中更容易得到发展。灵活性体现思维的广度，在分析与表征问题、构想解决方案、处理信息与分配资源、整合信息与表达观点、监控与评估的过程中都离不开思维的发散与迁移，思维的灵活性也相应地得到提升。独创性体现思维的深度，在感知与发现问题、构想解决方案、整合信息与表达观点的过程中得到发展。批判性在感知与发现问题、分析与表征问题、构想解决方案、处理信息与分配资源、监控与评估的过程中得以发展。与此同时，高阶思维品质的深刻性、灵活性、独创性、批判性之间相互交叉、相互影响，敏捷性则是其他四个品质发展的具体表现与效果。

五、结   语

本研究使用理论演绎与质性分析的方法，以语文学科为例，对“沉浸”在课堂教学情境中的学科高阶思维结构、高阶思维活动过程与高阶思维发展规律进行探索，为学科高阶思维结构与发展规律的研究提供一种思路与方法，为高阶思维发展取向的学科课堂教学设计与实施提供理论依据。此后，将以本研究所建立的理论模型为基础，进行以发展学生高阶思维、培养创新人才为取向的学科课堂教学路径与策略研究，设计教学案例并实施，进而对本研究建立的理论模型进行验证、修正与完善。

[参考文献]

[1] 解月光，袁文铮.在中小学学科课堂教学中如何培养学生的高阶思维[J].中国信息技术教育，2017（22）：4-11.

[2] STERNBERG R J，SPEAR-SWERLING L.思维教学：培养聪明的学习者[M].赵海燕，译，北京：中国轻工业出版社，2001：9-10，33-42.

[3] RAMIREZ R P B，GANADEN M S.Creative activities and students' higher order thinking skills[J].Education quarterly，2008，66（1），22-33.

[4] 林崇德.思维是一个系统的结构[J].宁波大学学报（教育科学版），2006（5）：1-7.

[5] 钟志贤.面向知识时代的教学设计框架[J].电化教育研究，2004（10）：18-23.

[6] 姜玉莲.技术丰富课堂环境下高阶思维发展模型建构研究[D].长春：东北师范大学，2017.

[7] 林琳，沈书生，李艺.谈设计思维发展高阶思维何以可能——基于皮亚杰发生认识论的视角[J].电化教育研究，2019，40（8）：22-29.

[8] 余文森.论学科核心素养形成的机制[J].课程·教材·教法，2018，38（1）：4-11.

[9] 中华人民共和国教育部.普通高中语文课程标准（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018：4.

[10] 董奇.论直觉思维[J].北京师范大学学报，1987（1）：68-74.

[11] 吴迪.初中语文课堂教学中形象思维的培养研究[D].寧夏：青海师范大学，2018.

[12] 朱智贤.儿童思维的发生与发展[J].北京师范大学学报（社会科学版），1986（1）：1-9.

[13] 陈晨.高中语文阅读教学逻辑思维能力培养研究[D].南昌：江西师范大学，2018.

[14] 黄琼.辩证思维与中学语文教学[D].桂林：广西师范大学，2008.

[15] 朱智贤，林崇德.思维发展心理学[M].北京：北京师范大学出版社，1986：78.

[16] 马元元.论新课改背景下中学语文教学中创造性思维的培养[D].海口：海南师范大学，2017.

[17] 刘儒德.批判性思维及其教学[J].高等师范教育研究，1996（4）：62-67.

[18] 张丽华，白学军.创造性思维研究概述[J].教育科学，2006（5）：86-89.

[19] 江萍萍.高中生语文学习自我效能感的培养研究[D].重庆：西南大学，2012.

[20] 梁晓林.英语专业本科生教师支持、同伴支持对英语自主学习能力影响研究[D].西安：西安外国语大学，2017.

[21] 方平.初中生自我调节学习发展特征及相关因素的研究[D].北京：首都师范大学，2003.

[Abstract] The development of higher-order thinking is immersed in the contexts of classroom teaching of different disciplines， presenting the internal structure and development laws with the characteristics of subject thinking and subject activities. Taking Chinese as an example， based on the basic theories of thinking structure and the higher-order thinking structure， combined with the in-depth analysis of subject thinking， this paper establishes a higher-order thinking structure model of the discipline， which includes the synergy of cognitive factors and affective factors， the dynamic development of thinking process and thinking quality. Then the model is used as the theoretical framework to qualitatively analyze the subject classroom teaching video， and the performance and characteristics of the occurrence and development of higher-order thinking activities in the context of classroom are explored. This paper then constructs a development law model of higher-order thinking of the discipline， which takes the complex problem-solving process as the main line and embodies the stage characteristics of thinking activities， the synergy of the internal factors of higher-order thinking， and the improvement of the external quality of higher-order thinking， in order to provide a way to explore the structure and development laws of high-order thinking of the discipline， and to provide a theoretical basis for the design and implementation of higher-order thinking in classroom teaching.

[Keywords] Context of Classroom; Higher-order Thinking of Discipline; Chinese; Thinking Structure; Thinking Activity; Development Law; Qualitative Analysis