核心素养视域下高阶思维的培养现状与建议

祝金梅

摘   要：高阶思维能力集中体现了知识时代对人才素质提出的新要求，是适应知识时代发展的关键能力。通过对高阶思维的教育现状开展调查，经数据分析找出了高阶思维培养存在的问题：教师的理论认知缺乏、高阶思维的教育能力低下、高阶思维的教育实践缺失。然后经研究得出高中信息技术学科高阶思维的具体内涵、高阶思维的培养意义、信息技术学科高阶思维的教学支架及培养策略，由此可为高阶思维的培养落地奠定基础。

关键词：高中信息技术;高阶思维;核心素养;培养现状

中图分类号：G633.73   文献标识码：A  文章编号：1009-010X（2021）20/23-0009-05

一、问题的提出

“复杂情境”和“高阶思维”是信息技术学科核心素养的两个关键词。前者是其形成的“场域”，后者则是其在这一“场域”中形成的“机制”和“结晶”。因此高阶思维与核心素养成为广大学者研究的热点，国内外关于高阶思维和核心素养的研究成果受到比较多认可的有以下几个：

（一）高阶思维可以培养

在高中阶段进行高阶思维的培养具有可行性。哈佛大学心理学教授戴（D·Perkins）认为高阶思维是可以培养和训练出来的。良好的思维能力，就像百米赛跑一样，是一种技术、技巧上的训练结果。高中生的心智逐渐成熟，逻辑思维能力、抽象思维能力以及分析评价能力都足以满足高阶学习的需求，因此其不仅能够解决低阶学习的问题，还具备决策力、判断力和创造力，除此之外其还能初步解决在学习过程中遇到的劣构问题。

（二）高阶思维概念的界定

高阶思维目前没有统一的定义，比较受到大多数人认可的有以下两个定义：一个是布卢姆《教育目标分类学》中的认知领域理论——人们习惯上把“认知过程”中的“记忆、理解、应用”归于低阶思维，把“分析、评价和创造”归于高阶思维;一个是我国学者钟志贤的理论——认为高阶思维是指发生在较高认知水平层次上的心智活动或较高层次的认知能力。高阶思维是高阶能力的核心，主要包括创新能力、问题求解能力、决策力和批判性思维能力。

（三）“注入式”培养模式

恩尼斯在对高阶思维深入研究的基础上归纳了高阶思维的三种教学实践模式：“过程”“内容”及“注入”模式，其中“注入”模式很好地将思维技能的培养与课程教学有机融合在一起。2004年国内的钟志贤教授指出发展学习者高阶思维能力最有效的方法是“融合于具体的教学活动之中，而不是开设专门的或单独的课程”，同时还提出了促进学习者高阶思维能力发展的教学设计假设。

（四）以培养学生的核心素养为教学的新目标

2014年3月，教育部第一次明确提出了“核心素养”这一概念，并将它作为深化课程改革、落实立德树人的根本指导和进一步改革教学的重要依据。新版的《普通高中信息技术课程标准》于2014年12月开始修订，并于2017年底正式发布，2018年秋季正式实施。本次修订最为突出的特点就是融入了“核心素养”的理念，同时各学科根据各自的特点，还总结出富有学科特色的学科核心素养，除此之外还包含了学生在经历了本学科的学习之后，应获得的关键能力和必备品格。

关于高阶思维理论的研究已趋于成熟，目前国內的教育者开展相关实践研究逐年增多。但在高阶思维内涵的阐述上却没有具体到特定的学科，学科核心素养与高阶思维培养之间的关系也未阐明，对高阶思维的培养现状及存在等问题研究较少。为此，本研究对江苏省内信息技术教师进行抽样调查，以期从整体上把握江苏信息技术教师对高阶思维的认识以及培养现状，并依据调查数据进行分析，剖析存在的问题，然后提出相应的解决策略。

二、研究设计

（一）问卷设计及调查目的

本次调查采用自编问卷的方式，调查问卷由两部分构成：第一部分是调查对象的基本信息，包括年龄、性别、学段、省市、城乡等信息;第二部分是问卷的主体部分，以“高阶思维”为中心，围绕教师对高阶思维的理论把握、高阶思维的教育能力、高阶思维的实施现状三个维度设计。第一个维度主要是了解教师对高阶思维的内涵、信息技术学科高阶思维的具体内容、高阶思维的培养对学生未来发展的重要意义三个方面的认识程度;第二个维度主要是围绕教师对高阶思维的教学策略、教学模式、高阶学习范式、高阶思维培养适合的阶段、高阶思维培养的可行性等方面的调查;第三个维度主要是围绕目前信息技术课堂教学中高阶思维的实施状况、教师对高阶思维培养实施的意愿等实践层面开展的调查。

（二）调查工具及取样设计

本次调查利用问卷星设计电子问卷，生成二维码发放到江苏省多个信息技术教师群，并随机抽取部分教师开展调查，调查对象涉及苏北、苏中、苏南等多个地区，因此本次调查具有一定的普遍性。本次共回收102份有效问卷，回收问卷主要利用Excel软件进行数据分析和处理。

三、整体结论

（一）教师对高阶思维的内涵把握不准，对其培养价值的认识不足

结果表明：49%的教师没听过高阶思维这个概念，48%的教师仅听过但不了解，只有3%的教师表示很清楚，由此可见97%的教师对高阶思维都不了解。46%的教师认为高阶思维的培养对学生非常重要，49%的教师不知道高阶思维对学生是否有意义，5%的教师认为高阶思维对学生没有意义。由此可知大部分教师对高阶思维的内涵及其培养意义认识不足。

（二）在信息技术课堂教学中渗透高阶思维的培养具有可行性

结果表明：76%的教师认为高阶思维可以培养，19%的教师认为高阶思维虽可培养，但作用不大，只有5%的教师认为高阶思维不可培养，是先天决定的，由此可见大部分教师认为高阶思维是可以培养的。28%的教师认为高阶思维适合在高中阶段培养，21%的教师认为高阶思维适合在初中阶段培养，25%的教师认为高阶思维适合在小学阶段培养，17%的教师认为高阶思维适合在小学之前培养，9%的教师认为高阶思维适合在高中以后培养，由此可见大多数教师认为高中阶段比较适合学生高阶思维的培养。54%的教师认同在课堂教学中渗透高阶思维的培养，16%的教师认同高阶思维的培养适合专题培训的模式，24%的教师认同将两种培养方式相结合，6%的教师不认同以上培养方式。由此可得出结论：大部分教师认为高阶思维是可以培养的，且认为在高中阶段，在课堂教学中渗透培养是比较适合的。

（三）高中信息技术学科高阶思维培养实践的缺失

结果表明：只有5%的教师在课堂教学中已经有目的、有计划地实施学生高阶思维的培养，24%的教师开始摸索，38%的教师只是想过但还没有任何行动，33%的教师想都没想，由此可见，教师高阶思维培养实践的严重缺失。对高阶思维培养策略完全不知道的教师占54%，知道一点点的占43%，非常熟练的占3%。由此可见大部分教师还不具备高阶思维的培养能力，高阶思维的培养还没有落实到具体的教学实践中。

四、教育建议

要培养学生的高阶思维能力，首先要提高教师对高阶思维理论的认识，以及教师的实践教育水平。

（一）转变教师观念、提高教师对高阶思维理论的认知

1.高阶思维对学生的可持续发展具有重要意义。人工智能和大数据的飞速发展，促使我们的生产方式不断变革，同时也促使人类的思维不断变革。生产方式的变革在一定程度上决定了社会对人才的需求，进而决定了教育对人才的培养方式。2016年9月《中国学生发展核心素养》总体框架正式发布，其提出了六大素养并将其细化为18个基本要点，包括理性思维、批判质疑、勇于探究、勤于反思、问题解决、自我管理等。同时Harris认为信息时代的人们不仅必须掌握获取信息的能力，还需要掌握如何管理、分析、评判和将信息转换为可用知识的能力。因此，具备高阶思维能力的学生能更好地适应未来社会的发展。

2.核心素养视域下信息技术学科高阶思维的具体内涵。信息技术学科核心素养主要包含信息意识、数字化学习与创新、计算思维、信息社会责任。其高阶思维能力主要是指创新能力、问题求解能力、决策能力、评价能力和批判性思维能力等。二者的实质是相互关联、相互融通的。信息意识是指个体对信息的敏感度和对信息价值的判断力，在这个素养培养的过程中主要涉及到学生对信息的批判能力、评价能力;计算思维是指个体运用计算机科学领域的思想方法，在形成解决问题方案的过程中产生的一系列思维活动，具备计算思维的学生，在信息活动中能够采用计算机可以处理的方式界定问题、抽象特征、建立结构模型、合理组织数据，并分析、综合各种信息资源，然后运用合理的算法形成解决问题的方案，在此过程中涉及到问题的分析、求解、决策等多种高阶能力;数字化学习与创新是指个体通过评估选用常见的数字化资源与工具，以有效管理学习过程与学习资源，并创造性地解决问题、完成学习任务、形成创新作品的能力，在这个素养培养的过程中，学生的评价能力、创新能力等将得到锻炼与提升。因此信息技术学科高阶思维与核心素养的培养是和谐统一的。

本研究认为信息技术学科高阶思维能力主要是指计算思维能力、创新思维能力、信息决策能力、信息批判能力、评价能力等。

（二）结合学科特征，构建信息技术高阶教学支架

1.基于建构主义的高阶教学支架。皮亚杰、维果斯基等开创的建构主义理论认为，课堂教学不是教师向学生灌输知识的过程，而是教师提供学习资源平台让学生自我建构和共同建构的过程。按照这个理论来看，高阶思维不是教师“教”出来的，而是学生自己“学”出来的。传统的课堂教学以讲授为主，而高阶课堂教学以学生的自主、合作探究为主，在此过程中教师应充分利用信息技术及其网络环境，为学生搭建探究平台。

根据信息技术学科的特征，本研究提出如图1所示高阶课堂教学支架：

杜威认为学生思维的过程是由学生对问题的疑惑所引发和维持的，不是自然而然发生的。认知冲突是激发学生思维发展的根本，因此本范式教学主要是以问题为主线，并贯穿教学始终。教学从目标融合开始，即在课堂教学目标确立的基础上，融入本节课要培养的高阶思维目标，然后再根据融合目标设计问题情境，开发相应的数字资源，构建数字化探究环境，由此可引导学生开展自主、合作学习，并最终实现思维生长、进阶。

2.构建具有“信息味”的高阶思维课堂。信息技术独特的教学环境决定了信息技术高阶思维课堂必然离不开信息化工具的支持。在学习情境、学习活动、归纳提升三个环节也都需要信息技术支撑。例如在进行学习情境的创设时，教師可以拍摄任务情境视频，也可以利用Flash制作动画等方式呈现情境;学习活动环节主要以学生自主合作学习为主，而教师则需要为学生提供一定的数字化资源，如微课、课件、微视频、网络资源链接、网络案例等，如此可助力学生的自主探究;在归纳提升环节教师可以引导学生运用数字化方式对已学的知识进行呈现、对比、分类、建构等。如任务结果的呈现可以引导学生根据需要选择Word、PPT、Excel、网站或视频等形式表达，也可以综合运用多种软件辅助呈现。学生在选择表达方式的过程中必然涉及到决策问题，因此学生的决策能力在该学习过程中能得到培养。

（三）理清教育本质，重构高阶课堂教学新策略

1.高阶思维教学的本质应是知识的深度重构。高阶思维的学习必须是深度学习、意义学习。当代国际上比较权威的美国教育心理学家理查德·梅耶提出了生成学习的SOI模式，如图2所示：

该模式强调学生在学习时应主动进行认知加工，即首先需要选择相关输入信息，然后在心理上将输入的信息组织形成一个一致的表征，然后学生整合信息至现有的知识结构中，如此就完成了意义学习。

高阶思维的学习不仅要求学生对新获得的信息进行建构，还要求学生将新获得知识之间的关系以及其与原有知识之间关系理清，即将新旧知识进行重新整理、合理建构。具有不同思维方式的人重构方式也不同，因此教师在教学中要有目的地引导学生开展知识建构，同时更要有意识地引导学生进行深度、创新建构。

2.高阶思维课堂教学应转变传统的教学方式。爱因斯坦曾说过：“教育就是当一个人把在学校所学全部忘光之后剩下的东西。”即遗忘具体知识和内容，保留能力和素养。因此在教学中，教师不仅要关注学习内容，更要关注学习方式、学习方法、情感态度、价值观等素养的培养。而传统的教学方式主要以知识传授为主，因此要想培养学生的高阶思维并提升其素养就必须变革传统的教学方式。

高阶思维教学应运用高阶教学方式。高阶教学方式通常包含变式教学、发现教学、归纳教学、比较教学、演绎教学、图式教学等，教师在教学中可根据实际需要灵活运用。在进行重难点的教学时通常运用变式教学以实现学生对重难点知识深度、全面的把握。在表达学习结果时可运用图式呈现，并根据需求选择不同类型的图式进行展示。也可将多种教学方式综合运用。例如在学习Excel中图表与表格数据之间的关系时，可逐项变换表格中的某个元素让学生观察图表的变化，然后让学生自己发现、总结图表与表格数据之间的内在联系。在此基础上，教师再引导学生总结插入图表的方法、图表与表格数据之间的关系等。在总结时教师可引导学生利用思维导图等图式来表达本节学习的主要内容及其关系，这也是一种图形化建构的过程，图形化教学比纯文本教学的效果更胜一筹。

在进行高阶思维教学时，教师应敦促学生转变学习方式。譬如引导学生用不同的方式表达，或围绕学习过程中的某一个点进行发散等。例如在学习信息的特征时，教师可以采用开放式教学，让学生自己举一个信息实例，并说出这个实例具有哪些特征，如此可以引导学生进行联想，这样在知识的学习过程中学生的发散思维就会得到培养。再如在撰写研究报告时，可不限条件以引导学生用有创意的方式呈现，这样可以培养学生的创新思维。在成果分享时，教师可引导学生进行研讨、评价，这样学生不仅能把知识理解透彻，而且还能培养学生的评价能力。除此之外，教师在每一项学习任务结束后还要引导学生归纳、总结学习方法、经验以及存在的问题等。

高阶思维的培养策略没有固定的形式，需要我们教师在教育实践中不断总结、不断摸索、不断创新。但信息时代的高阶思维课堂教学必然是以问题为主线，以复杂或真实的任务为载体，以数字化资源和信息化环境为支撑的课堂教学范式，同时必须注重知识的深度建构。因此，教师在课堂教学伊始必须明确高阶思维的培养目标，以做到有目的、有意识地组织课堂教学，如此才能最终实现思维进阶。

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