认知学徒制模式在高阶思维能力培养中的应用——以深度融合校企合作课程为例

吴 炜 张翠霞 曹 健

（1.南通职业大学，江苏 南通 226007；2.江苏联合职业技术学院南通分院，江苏 南通 226011）

当前，我国的职业教育教学改革正在不断向纵深发展。2019 年初，国务院印发《国家职业教育改革实施方案》，指出要把职业教育摆在教育改革创新和经济社会发展中更加突出的位置，并对校企合作进行了新一轮部署。培养学生高阶思维能力已经成为深度融合校企合作项目的核心要素，即在真实的教学情境中让学习者通过观察、模仿、反思、清晰表达和探究以掌握策略性知识，形成元认知技能和获得高阶思维能力。深度融合校企合作课程标准把培养和促进学习者的高阶思维能力作为重要的教学目标，以满足合作单位的用人标准。

目前，我国校企合作教育教学模式从本质上仍然停留在以低阶思维技能培训和理论知识传授为主的阶段，或者是把国外的教育教学理念和教学模式简单移植过来，没有做到把一些好的教育教学模式与校企合作项目相结合。职业院校深度融合校企合作项目具有情境教学的优势。本文以以深度融合校企合作课程为例，探索了认知学徒制教育模式中学生高阶思维能力培养的实践步骤与方法，为相关校企合作项目的实施提供借鉴和参考。

一、高阶思维能力

能顺利完成某些活动所必备的心理状态或特征称为能力，即具备从事某项活动或任务的个人潜力的可能性[1]。高阶思维倡导从浅层次信息的获取与分析转向深层次的理解与应用，使学生从强迫式的知识技能习得转向有意义的思维学习[2]。

高阶思维能力（Higher Order Thinking，HOT）以较高层次的认知活动或能力为核心[3]。高阶思维能力的提出源于布鲁姆等人的认知分类学说，该理论将认知领域的教育目标分为六级：知道、领会、运用、分析、综合和评价。安德森、克拉克沃尔等人又对布鲁姆的教育目标分类学进行了修订，将教育目标分为记忆、理解、应用、分析、评价和创造。高阶思维能力通常是指发生在后三个阶段的具备较高认知水平的心智活动或认知能力[4]。

高阶思维能力作为能力的一种，它的形成也受环境和教育因素的影响，尤其是教育实践的影响，这就启发我们，通过教学设计及应用这种教学实践，可以促进学生高阶思维能力的发展[1][5]。

当前，关于我国高阶思维能力培养的研究主要集中在基础教育领域，针对高等职业院校校企合作领域学生高阶思维能力培养的研究甚少。随着国家职业教育改革与发展的不断深化，高等职业教育更需要培养学生的高阶思维能力，尤其是产教融合深度合作的行业企业对能够综合分析、解决问题并具有一定创新能力的学生需求愈加迫切。认知学徒制教学模式具备高阶思维能力培养的必备要素，是高阶思维能力培养的一种新的教育范式。

二、认知学徒制模式及其构建

认知学徒制（Cognitive Apprenticeship）是由美国认知心理学家柯林斯和布朗等提出的一种教学模式或学习环境，是将传统学徒制的优点与现代学校教育相结合的一种新型教学模式。这种教学模式不以低水平技能训练和概念类知识的传授为主要目标，更关注元认知知识和技能的学习，通过教师与学生在情境活动中的内部思维外显化来指导学生解决复杂任务，使学生逐渐内化这种默会知识，从而培养学习者解决问题的能力。

认知学徒制教学模式就是创设真实的学习情境并引导学生参与到有教师指导的教学活动中，通过教师的示范、指导、脚手架搭建，学生的清晰表达、反思、探究以及师生双方在这种实践共同体中的社会化活动实现教学目标。因而这种模式在学习者综合运用认知策略、元认知和非策略知识方面起到积极的作用，能有效地支持学习者的高阶思维能力的发展[6]。

图1 认知学徒制教学流程

认知学徒制教学流程（如图1所示）主要包括以下几个方面：（1）教师创设学习情境，并将需要掌握的教学任务通过线上教学视频或现场示范外显给学生，让学生观察思考专家的建模与示范过程。（2）学生在观察后进行实践、讨论与演示，持续清晰地表达自己的理解，并尝试总结实践过程中所使用策略与行动的得与失。教师在此过程中提供恰当程度的提示或暗示（脚手架搭建），在超出学习者能力的步骤上提供帮助，使其克服当前的困难[7]。（3）反思是教师在实践活动结束后指导和鼓励学生回顾、分析、评判和解释他们个人或小组之间的活动策略与表现。（4）经过观察、实践、讨论、总结与反思等过程后，学生初步具备了独立探究能力，他们能够使用类似于教师解决问题的过程与方法去尝试自己的假设、方法及策略[8]。在这个过程中，教师通过示范和指导教给学生一般的探究方法与策略，鼓励学生自主学习与探究，并逐渐拆除脚手架。

三、融入高阶思维能力培养的认知学徒制课程教学设计原则

教学设计是运用系统的思想和方法，以学习理论、教学理论和传播理论为基础来计划和安排教学过程中的诸多环节和要素，以实现教学效果最优为目的的一种计划或操作过程。钟志贤指出，教学设计研究与实践的宗旨就是促进学习者高阶能力的发展[9]。

高阶思维能力培养是认知学徒制模式下深度融合校企合作课程教学设计与实践的核心内容。深度融合校企合作课程教学设计的核心内容应从基础信息分析、教学内容凝练、教学策略与方法选择、教学评价与反思、教学改革与创新等方面进行。在认知学徒制教学流程的指引下，教师在教学中融入高阶思维能力培养思想，使学习者的认知与能力达到较高层次。

（一）情境创设基于基础信息的充分掌握[10]

基础信息的详实分析与掌握是情境创设的前提，应从以下方面进行：教学质量国家标准分析——教师在教学设计中应在充分理解标准的基础上，在教学实施的各个环节融入高阶思维能力培养的思想；专业知识结构体系分析——教师要明确课程的地位与作用，理顺其与上下游课程学生所需掌握知识和技能的关系；学情分析——教师对学生已有的认知水平和能力、掌握的知识和技能、存在的问题和特点、学习需要和行为风格等实际情况应有充分的了解；教学目标及重难点分析——教师对知识目标、能力目标、情感目标及重点难点的确定与处理会影响后续教学内容的凝练及教学策略与方法的选择。高阶思维在社会文化与专业知识相融合的真实复杂学习情境中生成，教师对基础信息的充分掌握有利于真实情境教学中建模示范与脚手架搭建。

（二）问题设计基于教学内容的充分凝练

问题作为高阶思维能力培养的主线贯穿于整个教学过程中，教师从发现问题、设计问题、分层提问三个方面引导学生探索实际问题，构建知识体系、能力体系和情感体系。教学内容凝练的关键是分析课堂核心知识点之间的关系、建立其内在联系、形成知识点之间的思维导图。在这个基础上教师通过问题的巧妙设计把学习者的注意力吸引到教学内容所要表达的核心论点和思想上来，让学习者能够把新的知识与已有的知识和实践经历相联系，从而引发学习者对所学知识的对比、分析、思考、反思，甚至是质疑、挑战与创新[11]。教师在转变自身教学习惯的同时，精心设计高阶学习问题，让问题与生活实践紧密结合，抓住学生的好奇心和兴趣点，从细节、困惑着手引导学生发现问题、提出问题，让学生在这个过程中把所学得的知识点与真实情境相联系，把低阶思维转向高阶思维并运用所学知识解决问题。教师进行问题设计还应层层递进，把具体的教学目标与拓展高阶思维目标相结合，通过师生及小组互动、设置新的情景与问题、搭建新的脚手架等方法调动学习者的积极性，让学习者在逐步完成进阶式学习目标的过程中训练其高阶思维。

（三）过程设计注重策略与方法的选择

教学设计中高阶思维的培养贯穿于学习者的整个学习过程，教学策略与方法选择的目标是激发学习者学习兴趣，促使其学会思考与总结。在师生实践共同体中学习者是合作和探究学习的主体，教师在教学过程中通过对教学思想、内容和方法的精心设计以及对学生的学习经验分享、小组互动、问题思考等方面的合理组织，把高阶思维能力的学习嵌入到特定的学习情境中并与学习内容联系起来，培养学习者的学习兴趣，使学习者在兴趣的驱使下主动获取、探究知识并不断总结实践中所用的策略。教师在适当的时候给予学习者脚手架支持，使学习者在合作与探究活动中学会思考、清晰表达和总结。

（四）反思评价注重提升和沉淀

反思和评价是认知学徒制教学模式中学习者知识技能内化的重要环节，也是安德森等人教育目标分类中体现高阶思维能力的关键阶段。教学过程应注重形成性评价，即教师在教学过程中及时了解阶段教学的结果和学习者的学习进展、存在问题并据此及时调整教学工作。对在同样学习环境中不同学生的学习内容、途径、方法等用统一的评价标准做出客观公正的评价是比较困难的，通过学生完成一个真实的学习任务来评价其学习效果的优劣是比较有意义的一种评价方法。在此过程中，教师梳理知识构建，归纳总结不足之处，适时地引导学生与其共同提出批判性的问题，提高学生发现问题、解决问题的能力；学生反思、沉淀自己在学习过程中的各方面的表现，不断调整学习方向，提高自身的高阶思维能力[12]。

（五）探究迁移是教学改革创新的动力源泉

探究是学习者完全依靠自己进行问题发现和解决的过程，在这个过程中把教师教授的知识技能外显，实现综合归纳、分析判断、知识迁移等高阶思维能力的培养。教师拆除脚手架的搭建，梳理总结教学过程的得失，不断优化教学设计与实践过程，调整课程教学改革的目标。

四、校企合作课程认知学徒制高阶思维能力教学实践

深度融合校企合作课程的教学模式设计在教学目标、策略开发、教学实施以及教学评价等各个过程中都体现出高阶思维的思想。下面以上汽通用汽车维修服务教育项目（SAIC-GM Automotive Service Educational Program，简称ASEP）课程体系中汽车电子与电气系统及检修子项目车窗防夹功能故障诊断为例，阐述高阶思维能力培养在该项目中的应用。

（一）课前

1.教学与学习目标分析

教育部高等职业学校汽车检测与维修技术教学标准核心课程《汽车电气系统检测与维修》中，车身舒适系统的主要教学要求是学会系统的拆装与测量、性能测试、常见故障诊断等，这就要求学生在前序课程中掌握电路识读、电路基本参数测试与检测仪器使用、传感器与信号分析基础等相关知识。教师在此基础上制定教学目标：基于常用类型车窗防夹功能原理的理解与故障诊断实践，进行诊断策略的归纳及实现该功能的系统原理设计并形成相应的书面报告。教师要关注学生的个别差异，引导学生运用适当的学习方法养成探究与创新意识，在教学中体现高阶思维能力培养的思想。

2.学习内容分析与任务构建

教学目标需要一系列的教学内容做载体，教师通过在学习的各个阶段中设计相应的学习任务，使学生学会提出问题、分析问题、解决问题。如在车窗防夹功能项目的教学任务中，其前段知识内容属于陈述性和程序性知识，教师在教学中通过各种学习资源的提供及演示视频使学生了解防夹功能的原理与故障现象及其检测排除方法；后段知识属于策略性知识，教师在教学中通过设计自主与探究学习活动并融入总结与暗示来体现和开展任务。教师在此基础上设计闭环学习任务内容（如图2 所示），任务设计中既要关注学习任务的层次性，又要合理把握每个任务中的主要问题和次要问题，在不超越学生知识能力范围的前提下逐步提高任务难度，适当设计开放性和非良构问题，鼓励学生了解、参与到所学的教学内容中。教师在任务学习前还应提供相关的学习资源（讲义文本、视频动画、网络资源等），学生在教师的协助下掌握正确的获取、筛选巨量信息资源的能力，对学习任务有初步理解和思考。

图2 学习任务组织结构图

（二）课中

1.情境创设

情境创设的目的是将教科书中抽象的知识背景还原到现实生活中，减少知识与问题解决之间的差距。教师结合教学内容将现实生活中的故障案例（如车窗上升过程中自动反向运行、车窗关闭后自动下降等）通过视频或现场示范与解说展示给学生，围绕故障现象抛出贯穿整个项目的问题（车窗升降原理，防夹功能的功用、原理、实现方式，故障可能原因，技术参数测试、排除方法，常见防夹类型的优缺点，新型防夹功能实现方法等）。

2.脚手架搭建

脚手架的搭建包括认知工具的提供及在教学任务实施过程中的管理与帮助。认知工具（网络资源、网络终端设备）是在教学过程中支持、引导学习者思维过程的教学资源，帮助学习者搜集、解决问题所需的信息，促进学习者的认知过程。网络资源的提供需在教师的正确筛选、引导和帮助下与教学任务（问题）的逐步实施相匹配。教师在教学过程中是一个辅助者的角色，如在车窗防夹案例项目教学中“分析故障可能原因”“新型防夹功能实现方法”等发散性思维教学过程中应针对不同的学生提供适时有效的帮助，防止出现与教学目标相偏离的学习行为。教师在教学过程中应适时组织、引导学习小组协同与其共同完成关键问题（任务）的实践。

3.学习策略选择与设计

学习策略选择的目的是为了激发学生学习的主动性和积极性，体现其学习的主体作用。认知学徒制模式下常见的体现高阶思维的学习策略有启发策略、反思策略、探索策略、协同策略等。教师在进行学习策略设计时从两方面考虑：客观方面要考虑所学知识内容的特征，对于不同类型的知识点要采取与其相应的学习策略，尤其是复杂问题的学习策略选择要考虑其在不同的情境下可以用多种方式来呈现，从而使学生获得对该问题多方面的认知与理解，因此适合采用反思与协同策略；主观方面应考虑学生的认知能力和知识结构以及学习风格，其知识基础、认知能力和知识结构变量等智力因素是影响学习策略选择的重要因素，因此，对于不同知识结构和认知能力的学生应采用启发与探索策略。针对车窗防夹案例项目教学，教师在前段知识内容（信息检索、原理分析、信号测试）的教学中采用启发与反思教学策略，使学生在掌握常见系统结构原理的基础上分析故障发生可能原因及其现象和排除方法；在后段知识内容（诊断策略、类型拓展）的教学采用探索与协同教学策略，师生协作小组共同探索更多类型的防夹系统实现方法与原理设计，在协同探索中把问题引向深入。

4.学习任务总结与反思

总结是一个将学生零散化、碎片化的知识和技能点系统化的过程，总结的过程应简明扼要。教师为学生设计相应的补充学习材料和任务（如各车窗网络通信及控制逻辑等），学生通过补充学习加深对课堂学习内容的理解。

（三）课后

教学内容在课后延续的主要任务是教学评价，对知识建构评价的主体仍然是建构者自身。评价是有一定参照目标的，对于教学基本要求的评价不仅基于客观的教学目标制定，还应在学习任务的整体性和参与度等方面进行评价。形成性评价在教学中使用的频率最高，在车窗防夹项目教学中前段教学的重点是掌握防夹功能的原理、参数测试及其故障排除，教学任务的形成性评价效度较高。后段教学内容属于体现高阶思维的策略性知识构建，教学评价的主观性较强，在教学过程中更需注重参与度及整体性评价。

在课堂教学过程中，每一个环节的教学设计都应突出学习者的主体地位，教师在学员掌握基本知识的基础上引导其主动参与到每个任务的主要问题中来，通过适时地暗示与帮助促进其高阶思维习惯的养成，由此合成的体现高阶思维的教学设计如图3所示。

五、认知学徒制教学模式高阶思维应用的挑战与机遇

图3 高阶思维教学设计合成

教师运用信息技术作为重要的认知工具，借助基于建构主义的认知学徒模式，将高阶思维培养的主要过程融入到真实的教学情境中，有助于促进学习者的高阶思维发展。而学习者高阶知识和思维建构的前提和关键是教学任务的设计，基于深度融合校企合作工作岗位标准要求制定教学目标及其实施是教学设计的核心要素[13]。而基于这种模式下的高阶思维应用还应关注以下几方面：（1）高阶思维的培养和教学设计尚未形成完整的可操作性强的处方性解决方案，面向深度融合校企合作的认知学徒制高阶能力培养模式还有待进一步探索、实践和完善；（2）教师高阶思维教学能力及其教学设计面临极大挑战，教学设计中任务的制定、问题的提出是否与学生的知识能力相适应等都是需要思考的问题；（3）如何将教学评量工具与深度融合校企合作工作岗位标准相结合，对高阶思维能力进行教学评价以及评价的信度和效度是教学设计中的难点，需要有一种简化设计的一般性解决方案以适应当前的课程教学模式。