学生高阶思维培养的研究述评

2023-12-06王靖雯

中学教学参考·文综版 2023年8期

王靖雯

［摘要］21世紀对人才培养提出了更高的要求，培养学生的高阶思维成为教育教学的重要目标之一。文章针对目前研究在问题设计与学生高阶思维培养、教学环境变化与学生高阶思维发展、中小学课堂如何培养学生高阶思维等方面存在的不足，提出需要进一步推进高阶思维的定义探究，扩大研究对象范围，开展跟踪性研究及实证研究的建议，以更加有效地指导实践。

［关键词］高阶思维；教育教学；研究综述

［中图分类号］ G635 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-6058（2023）24-0077-04

科技的进步与时代的发展对人才的素养和能力提出了新的要求。21世纪的人才需要具备包括创造性思维、批判性思维等关键思维和解决问题的能力、自主学习能力等核心技能。高阶思维作为完成复杂任务、解决劣构问题的综合性思维，能满足知识时代对人才的要求。

一、高阶思维的定义与内涵研究

明确何为高阶思维是开展后续研究的基础。目前，国内外学者对高阶思维的定义还没有统一。国外对高阶思维的定义影响较大的是美国教育家布鲁姆的认知发展阶段论。布鲁姆的这一理论本是用来描述人类认知能力发展阶段的，后来其将思维过程具体化为六个教学目标：记忆、理解、应用、分析、综合、评价和创造，而分析、综合、评价和创造属于较高层次上的心智活动或认知能力，具有这一层次的能力就能对复杂信息进行综合处理。国内的钟志贤教授认为，所谓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，在教学目标分类中表现为分析、综合、评价和创造［1］。张健认为，高阶思维不应依认知环节的先后次序而确定，高阶思维教育是解决问题的教育、训练创新思维的教育及“做中学”的教育［2］。

由上可知，目前关于高阶思维的定义仍未达成共识，心理学、教育学、哲学等不同学科内的高阶思维定义与侧重亦有不同。高阶思维作为思维的一种，有的学者从高阶思维应包含哪些能力入手对高阶思维进行定义，如钟志贤认为，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。有的则从高阶思维发生过程进行释义，如姜玉莲认为，高阶思维是思维从具体思维发展到抽象思维的高级综合能力的体现［3］。周超在对数学高阶思维的定义中强调，其具有深刻性、灵活性、独创性、批判性、敏捷性［4］。国内外的学者基本上是从“思维”“能力”“过程”“特征”四个方面对高阶思维进行概念界定。目前，对高阶思维内涵的释义主要分为两类：一是阐述高阶思维应包含哪些能力、哪些特征或哪些思维过程，如认为高阶思维包含创造性思维、批判性思维和系统性思维等；二是对高阶思维进行高、低层次之分，如布鲁姆的“高阶思维”与“低阶思维”之分。由于对高阶思维定义不一致，相关研究大多先明确了在哪一种定义下进行问题探讨。目前，关于学生高阶思维培养的研究广泛采用布鲁姆和钟志贤两位教授的观点，而在关于测评等对数据、指标要求较高的研究中，大多基于高阶思维所包括的具体能力、所具有的特征这一类定义方式。

二、学生高阶思维的培养研究

培养学生的高阶思维是为了让学生解决有开放性、启发性的问题，这类问题没有固定答案。学生的高阶思维需要在具体的问题情境或复杂的任务解决中形成。钟志贤教授提出，培养能力最有效方法不是开设专门的、单独的课程，而是将其融于具体的课程教学中。目前，学生高阶思维培养的研究主要集中在两个方面，一是关注问题设计，二是关注课堂教学环境，包括教学模式与技术环境。

（一）基于问题研究的学生高阶思维培养

黎加厚教授提出，在教育信息化时代，应精心进行教学设计，尤其要重视问题设计，以引导学生全身心探究，让学生深刻理解知识，促进学生高阶思维的发展［5］。沈之菲以布卢姆教育目标分类为基础，提出了高阶思维在教学实施中的要点：一是用简单的问题引出学生复杂的思考，这是从“低级思维”转为“高级思维”；二是精心设计高阶学习的问题；三是充分利用“脚手架”促进学生思维的提升［6］。汤明清认为，问题是思维的起点，由此着重探究了如何通过提高课堂提问技巧来培养学生的高阶思维，并提出要关注问题的有效性、本质性等，不能有松散和模糊的提问，问题应设置在新旧知识之间；语言要注意规范性，教师要随时关注学生的需求和反馈，注意课后反思［7］。胡翰林、沈书生等人认为，高阶思维培养旨在促进学生能采取有效方式解决实际生活中复杂、动态的问题，因此需要以解决复杂问题为目标，促使学生在身心体验的过程中逐步厘清问题情境、获得经验，并最终形成问题解决策略［8］。陈新民、夏雨洁等人着重关注问题设计对于培养学生高阶思维的重要性，认为解决问题的过程能使学生学会思考、质疑、合作及探究，落实核心素养，而指向学生高阶思维培养的问题设计具有价值性、情境性、开放性和探究性的特征［9］。

问题设计一直是各学科教学关注的重要问题之一。在学生高阶思维与问题有关的研究中，有的阐明问题设计的重要性，有的总结了问题设计的原则，有的论述问题设计的技巧与实施要点。有关学生高阶思维和问题设计的理论研究较为全面，且都是从宏观整体上展开论述；如何在课堂教学中体现高阶思维、如何在教学设计中落实高阶思维，更多的是一线中小学教师结合某一学科的具体课程以某节课为范例进行研究论述。

（二）基于教学环境研究的学生高阶思维培养

胡翰林、沈书生等人认为，教师需要组织相应的探索学习活动，让学生置身情境的理解过程，这个情境可以是真实情境、虚拟情境与增强情境，让学生在具体过程中自我审视，成为知识的创生者。董安美、庄绍勇等人提出，学生在课堂外学习低阶思维的知识内容，在课堂中参与高阶思维的学习活动，在翻转课堂中，问题来源于学生，形成了以学生为中心的课堂对话［10］。教师不仅要引导学生发现问题，而且要给学生示范如何运用程序性知识。学生的高阶思维往往建立在其运用程序性知识的基础上，教师要综合考虑教学活动与知识类型，进行一体化设计。潘星竹、姜强等人认为，支架是一种能帮助学生穿过最近发展区的教学支持，将支架思想融入STEM教育理念中，有利于培养学生的高阶思维能力，对自我测评行为与创新探究行为有显著的提升效果［11］。赵永生等人提出，针对学生高阶思维能力培养的教学模式应具有“学生主体、教师主导、挑战性、创新型、教学相长、开放性”等特征，项目式教学强调学生的自主探索、学生之间的分工合作等，是培养学生高阶思维的最佳教学模式［12］。

姜玉莲认为，技术发展丰富了学习环境，学生是基于个人需要选择和应用技术的，需要了解为什么使用技术、选择怎样的技术与怎样使用技术；技术不仅丰富了学习环境，而且能促进学生的情感表达与交流，更能进行自我监控的集体交互与个性化自主学习。黄瑛认为，在网络环境下开展研究性学习能使学习内容问题化、学习过程探究化、学习活动网络化，这时的信息技术成为一种认知工具，学生只有运用高阶思维，才能正确有效地使用认知工具［13］。

研究者均认可优质教学环境对培养学生高阶思维的重要性。无论是在翻转课堂中还是选择支架式教学方法，抑或是关注信息技术，关注教学环境归根结底就是尊重学生的主体性。目前的研究，对于如何在形式多样的教学环境中通过精心的教学设计与实施培养学生高阶思维这一问题关注较多，所关注的环境也各有不同。对于不同教学环境中学生高阶思维是怎样形成的、不同课堂设计与训练培养了学生高阶思维的哪一方面、是否形成了培养学生高阶思维的路径、学生高阶思维有怎样的运行机制等问题的探究较少。

（三）基于一线教学经验的学生高阶思维培养

钟志贤教授认为，良好的思维是训练的结果，发展学生高阶思维能力有赖于恰当的教学设计。在教学设计中，教师要重视学习任务和学习主题的设置，以促进学生高阶思维的发展。诸多中小学一线教师结合各自学科的特点探究了如何在具体学科教学中培养学生的高阶思维。如语文教师强调了阅读能力、写作能力和思维能力，提出在单元整合中提升阅读能力，在素材积累中培养学生的写作能力及在深入阅读中发展学生的高阶思维。英语教师提出要通过搭建“脚手架”、组织问题链及开展启发式评价，进行课堂实践活动、课堂问题设置及评价方式的升级，以此培养学生的高阶思维。化学教师指出，要在导学环节、例题讲解时重视问题培养，重视情境化学实验操作并借助新媒体呈现教学，以激发学生主动思考，让学生在学习中反思、在合作中展开实践，在课堂延伸中培养学生的创新思维。历史教师认为，历史教学的目标之一就是培养具有历史学科高阶思维能力的学生，学生具备高阶思维就有了由内而外的学习动力；可以通过巧妙的课堂提问来培养学生的高阶思维，增强学生学习过程的获得感和满足感，提问要注重史实的铺垫、问題间的逻辑递进及问题的切入角度。

分析一线教师的研究成果可以发现，关于如何培养学生高阶思维的研究，有的成果是极具学科特点的，有的培养建议则对所有学科教学都具有普适性。不少一线教师意识到了问题的设置、培养问题意识和探究精神的重要性，也意识到了教育环境、思维环境对培养高阶能力的重要性，且大多以教学设计中如何开展课堂活动为例进行了过程呈现，教学应用性相对较强。这些研究大多基于专业学者的研究成果，并在他们的观点之上进行教学设计，随后开展教学实践。一方面，这确实有利于保障研究的正确性，但另一方面，这也导致一线教师的研究思维和视角从开始就不够广，不利于他们从实践本身出发总结经验、丰富理论。目前，部分一线教师的研究缺少从教学实践中发现问题、从课堂教学中思考原因，再以课堂为核心进行验证与方法的调整，研究较为零散，缺乏系统性，在实践中的推广难度大。

三、学生高阶思维能力的测量与评价研究

姜玉莲等采用因素分析法，利用课堂情境中“高阶思维与问题解决”“创造性思维”“批判性思维”以及“分析、判断、推理、决策”等具体行为与活动来间接评定学生的高阶思维水平，证明学生高阶思维是一个整体，内部各个因素相互作用，是在认知因素和非认知因素的共同作用下，为了达到某种目的，识别问题、分析问题和解决问题所需要的高级综合能力。王靖、崔鑫采用将高阶思维进行层次划分的定义方式，根据问卷调查的结果探究学生高阶思维能力与深度学习之间的关系，学生高阶思维能力与问题解决能力、元认知能力、团队协作能力、沟通能力、创造性思维能力五种能力之间的关系，并指出深度学习动机对学生高阶思维能力无显著影响，而深度学习策略显著影响学生高阶思维能力［14］。教师可以通过基于问题的任务式教学，引导学生采用深度学习策略，运用有效的技术手段促进学生的学习与观点表达，从而促进学生高阶思维能力的发展。汪茂华研制了高阶思维能力评价框架、评价工具和评分标准等，在进行案例研究后提出，学生高阶思维的核心是思维能力和思维倾向，应用规范的命题流程、策略可以提高学生高阶思维能力评价的质量，师生关系、教学方式、学校氛围等因素对学生高阶思维能力具有显著影响［15］。孙宏志、解月光、张于等人指出，表现性评价是衡量学生高阶思维发展的适切方式，是驱动学生高阶学习发生与改善的有效手段，并以高中语文为例阐述了表现性评价设计过程与方法［16］。

出于测量的需要，在关于学生高阶思维的测评研究中，大多研究者先将其定义为某几种具体的能力，再进一步采用相关量表测评学生高阶思维发展的表现、学生高阶思维内部各种能力间的关系等。研究者采用的研究方法较多，涉及案例分析、因素分析、问卷调查等，这有利于他们开展行之有效且科学客观的测评分析。但是学生高阶思维能力的测评研究视野较窄，大多停留于高阶思维本身，缺少对课堂其他因素与学生高阶思维培养的测量与评价。在学生高阶思维的测量与评价领域，还有较多问题需要探究与解决。

四、总体述评与未来展望

回望国内近二十年关于在教学中培养学生高阶思维的文献，学术界的研究更加深入。就研究内容而言，从学生高阶思维的培养方式到如何测量与评价学生高阶思维，从探讨学生高阶思维应包含哪些具体能力到哪种教学模式更有利于培养学生高阶思维的分析，研究总体涵盖的范围较广，且多采用文献研究法、观察法等研究方式，以中小学生为研究对象，聚焦如何在具体教学中培养学生高阶思维。现有研究取得了不少成果，为后续研究者高效开展相关研究工作打下了坚实基础，但仍存在一些问题需要后来者加以关注与解决。

一是需要明确学生高阶思维的内涵。教育领域的高阶思维缺乏更权威的定义，一些研究将高阶思维定义为较复杂、摆脱传统思维方式的问题解决方法，还有一些研究则将其定义为需要思考、提取信息和做出决策的更高级的认知过程；各门学科中所认可的学生高阶思维特点也存在差异，导致现有研究的范围和结果缺乏共识，进一步影响了研究结果的普遍推广与应用。

二是需要关注高阶思维指导实践的效果。一方面，在认同可以通过训练培养学生高阶思维的同时，缺少统一的学生高阶思维训练方法。大多数研究并没有充分探讨学生高阶思维的训练策略和技术，只是聚焦于证明环境改变、方式改变能更有效地培养学生高阶思维。另一方面，目前所提供的方法、策略阐述得比较笼统、不够细致，因而无法进行具体的、有针对性的学科课程教学，且多聚焦具体学科，缺乏普遍适用性。

三是要扩大研究对象的范围，开展持续性的跟踪研究。目前的研究多聚焦于中小学生、中小学课堂，而在中国的高等教育行业中与之相关的研究较少，具有高阶思维的大学生毕业后，在学术、社交和创新方面的发展情況以及可能存在的变化等问题还需进一步探究。

［参考文献］

［1］钟志贤.如何发展学习者高阶思维能力？［J］.远程教育杂志，2005（4）：78.

［2］张健.高阶思维与低价教育［J］.职教通讯，2017（8）：3.

［3］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，2018.

［4］周超. 数学高层次思维的界定及评价研究［D］.苏州：苏州大学，2004.

［5］黎加厚.教育信息化环境中的学生高级思维能力培养［J］.中国电化教育，2003（9）：59-63.

［6］沈之菲.提升学生创新素养的高阶思维教学［J］.上海教育科研，2011（9）：35-38.

［7］汤明清.指向高阶思维的课堂提问策略探究［J］.基础教育课程，2019（19）：41-47.

［8］胡翰林，沈书生.生成认知促进高阶思维的形成：从概念的发展谈起［J］.电化教育研究，2021（6）：27-33.

［9］陈新民，夏雨洁.指向高阶思维的中学历史教学问题设计与实施［J］.历史教学（上半月刊），2022（3）：29-34.

［10］董安美，庄绍勇，尚俊杰.学生高阶思维在翻转课堂的课堂互动中的发生路径［J］.现代教育技术，2019（2）：46-51.