魏俊杰 魏國寧 解月光

[摘要]文章在認(rèn)識到高階思維能力培養(yǎng)和高階學(xué)習(xí)的關(guān)系前提下，通過對信息技術(shù)有效支持高階學(xué)習(xí)的應(yīng)用特點(diǎn)和數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動中高階思維能力的外顯特征的研究，嘗試以數(shù)學(xué)學(xué)科為例，建立了高階思維能力培養(yǎng)取向的信息技術(shù)有效應(yīng)用的評價指標(biāo)體系。

[關(guān)鍵詞]高階思維能力；高階學(xué)習(xí)；信息技術(shù)有效應(yīng)用；評價

[中圖分類號]G40-057[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[論文編號]1009-8097(2012)01-0029-05

新課程改革鮮明地提出了以學(xué)生發(fā)展為本的教育新理念，不僅關(guān)注學(xué)生知識的習(xí)得與積累，更關(guān)注人的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，關(guān)注人的可持續(xù)發(fā)展能力及學(xué)習(xí)方式的完善。高階思維能力正是在審度當(dāng)今知識時代特點(diǎn)和綜合把握人才素質(zhì)結(jié)構(gòu)變化研究的基礎(chǔ)上被提了出來。與此同時，新課程強(qiáng)調(diào)信息技術(shù)在教學(xué)過程中的應(yīng)用，要求信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)整合，為學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展提供豐富多彩的教育環(huán)境和有效的學(xué)習(xí)工具。信息技術(shù)如何應(yīng)用才能更好地促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展，尤其是符合當(dāng)今知識時代對人才素質(zhì)結(jié)構(gòu)要求的高階思維能力的發(fā)展，值得進(jìn)行深入探討。

一、高階思維能力培養(yǎng)與高階學(xué)習(xí)

對于高階思維能力的理解，影響較大的是本杰明·布魯姆(Bloom，1956)及羅伯特·加涅(Gagne，1985)等人的學(xué)習(xí)理論。其中，Bloom等人(2001)對認(rèn)知教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行了分類，他們把認(rèn)知發(fā)展水平按層級秩序分為六個層級：知道、領(lǐng)會、應(yīng)用、分析、評價和創(chuàng)新。每個層級都有特定的意義和行為特征(具體可見表1)，在這些水平層級中，分析、評價和創(chuàng)新類教育目標(biāo)指向高階思維，即如果在教學(xué)中注重發(fā)展這些層級目標(biāo)，往往有利于學(xué)生高階思維能力的發(fā)展。國內(nèi)學(xué)者鐘志賢在此認(rèn)識的基礎(chǔ)上將高階思維能力定義為“發(fā)生在較高認(rèn)知水平層次上的心智活動或認(rèn)知能力”，并結(jié)合知識時代對人才素質(zhì)結(jié)構(gòu)要求的分析將其分為創(chuàng)新、問題求解、決策、批判性思維、信息素養(yǎng)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、兼容、獲取隱形知識、自我管理和可持續(xù)發(fā)展十種能力。與此同時，他指出高階思維能力的培養(yǎng)需要高階學(xué)習(xí)支持，而高階學(xué)習(xí)是高階思維能力發(fā)展的平臺或途徑。

所謂“高階學(xué)習(xí)”是一種需要學(xué)習(xí)者運(yùn)用高階思維的學(xué)習(xí)活動，這種學(xué)習(xí)是有意義的學(xué)習(xí)，屬于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)模式，主要包含主動的、意圖的、建構(gòu)的、真實(shí)的和合作的五個特性。這五個特性不是孤立的，而是協(xié)同的、共生的，是相互作用和相互依存的。那些能融合各種基本特性的學(xué)習(xí)活動，要比那些孤立運(yùn)用某個特性的學(xué)習(xí)活動，更能產(chǎn)生較好的高階學(xué)習(xí)效果。此外，在這五個特性中，除了“真實(shí)的”這一特性是針對教師創(chuàng)設(shè)信息化學(xué)習(xí)情境來說之外，其他四個特性主要針對學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)。

總之，促進(jìn)學(xué)習(xí)者的高階思維能力發(fā)展，根本的途徑就是支持學(xué)習(xí)者進(jìn)行高階學(xué)習(xí)，為此，師生雙方都要努力使得教與學(xué)過程中體現(xiàn)出高階學(xué)習(xí)的五個特性，信息技術(shù)應(yīng)用也應(yīng)促進(jìn)教與學(xué)在最大程度上符合這五個特性。對于高階思維能力培養(yǎng)取向下的信息技術(shù)有效應(yīng)用評價來說，高階學(xué)習(xí)五大特性在教與學(xué)過程中的體現(xiàn)程度可以作為一條主線。

二、信息技術(shù)有效支持初中數(shù)學(xué)高階學(xué)習(xí)的應(yīng)用特點(diǎn)

在信息化教學(xué)過程中，教師是教學(xué)方案設(shè)計、信息技術(shù)平臺及支撐資源的選擇、教學(xué)實(shí)施及評價的主體，起著支配性的作用，其中教學(xué)設(shè)計是否科學(xué)、可操作，教學(xué)資源是否充分、適切、教學(xué)情境是否真實(shí)往往決定了最后的教學(xué)效果，進(jìn)而影響到學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展：而學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體，其綜合能力得到發(fā)展是一切教育教學(xué)工作的終極價值追求，其學(xué)習(xí)效果是檢驗(yàn)教師教學(xué)有效程度的最好標(biāo)準(zhǔn)，也是保障學(xué)生綜合能力(尤其是高階思維能力)得到發(fā)展的重要前提。

因此，本文將結(jié)合高階學(xué)習(xí)五個特性和數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動中高階思維能力的外顯特征，從教和學(xué)兩條線對信息技術(shù)有效支持初中數(shù)學(xué)高階學(xué)習(xí)的應(yīng)用特點(diǎn)進(jìn)行分析，具體如下：

1.信息技術(shù)在有效支持教師教學(xué)方面的應(yīng)用特點(diǎn)

為了有效支持學(xué)生的高階學(xué)習(xí)，教師不僅需要在課前精心進(jìn)行教學(xué)設(shè)計，還需要在教學(xué)實(shí)施時貫徹好教學(xué)設(shè)計預(yù)案，并具備較好的課堂駕馭能力(在信息化教學(xué)中對信息技術(shù)的駕馭能力是其重要組成部分)。

在教學(xué)設(shè)計過程中，一方面，應(yīng)該了解Bloom的認(rèn)知目標(biāo)分類與高階思維的關(guān)系(見表1)，并有意識地設(shè)置分析、評價、創(chuàng)新類教學(xué)目標(biāo)；另一方面，應(yīng)注重圍繞高階學(xué)習(xí)的五個特性，準(zhǔn)確定位和發(fā)揮諸要素的角色和效力，尤其是信息技術(shù)在資源配置、學(xué)習(xí)情境創(chuàng)設(shè)、評價反思、互動交流等方面的優(yōu)勢，為其后的課堂教學(xué)實(shí)施做好準(zhǔn)備。

其中，在學(xué)習(xí)情境創(chuàng)設(shè)方面應(yīng)體現(xiàn)高階學(xué)習(xí)的“真實(shí)的”這一特性。這主要是由于高階學(xué)習(xí)的任務(wù)是復(fù)雜的和劣構(gòu)的，只有給學(xué)習(xí)者提供真實(shí)的學(xué)習(xí)情境，才能使學(xué)習(xí)者更容易理解所學(xué)，并將其所學(xué)有效地遷移到新情境之中解決新問題，培養(yǎng)學(xué)生對解決復(fù)雜、劣構(gòu)問題的興趣。具體來說，一個真實(shí)的學(xué)習(xí)情境應(yīng)滿足以下特點(diǎn)：

(1)自然生動、貼近學(xué)生生活實(shí)際。只有當(dāng)所創(chuàng)設(shè)的情境與學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)相符合時，才能激起學(xué)生的生活體驗(yàn)，使他們從各自的生活背景出發(fā)，迅速投入到情境中，準(zhǔn)確地體驗(yàn)和理解所學(xué)知識。因此，可以將知識點(diǎn)包含在日常的生活事例中，讓學(xué)生從中發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)現(xiàn)象和規(guī)律，從而既學(xué)到了知識，也學(xué)到了應(yīng)用知識去解決生活問題的方法。例如，在設(shè)計“軸對稱”一節(jié)時，可以事先收集一些諸如蝴蝶、京劇臉譜、建筑等方面的圖片、動畫或視頻，在課堂實(shí)施時投影出來，使學(xué)生對現(xiàn)實(shí)生活中的軸對稱產(chǎn)生直觀的認(rèn)識。

(2)新穎有趣、順應(yīng)學(xué)生心理需求。創(chuàng)設(shè)情境的目的之一在于激發(fā)學(xué)生的興趣，促使學(xué)生全身心地投入到學(xué)習(xí)活動中。故所創(chuàng)設(shè)的情境就應(yīng)該符合學(xué)習(xí)者的心理特征，突出趣味性，使學(xué)習(xí)者在輕松愉快的氛圍中習(xí)得知識，形成能力，完善人格。為此，用探究式等新的教學(xué)模式替代傳統(tǒng)灌輸模式是必要的，例如在統(tǒng)計與概率部分，可以讓學(xué)生進(jìn)行城市交通的調(diào)查探究，在采集了大量相關(guān)數(shù)據(jù)之后，學(xué)生可以充分利用計算機(jī)平臺所提供的統(tǒng)計分析軟件，如Excel，來幫助自己得出探究結(jié)論并提出合理化的建議，使學(xué)生從“聽數(shù)學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤白鰯?shù)學(xué)”。但有一點(diǎn)需要特別注意：任何情境在初始出現(xiàn)時都是新鮮的、有趣的，如果重復(fù)次數(shù)太多，同樣會使學(xué)生生厭。

(3)信息豐富、給予學(xué)生思考空間。創(chuàng)設(shè)情境應(yīng)能促進(jìn)學(xué)生思考，為此教師需要提供蘊(yùn)涵豐富信息量的支架，以便于學(xué)生從不同角度進(jìn)行學(xué)習(xí)；同時應(yīng)能給予不同程度的學(xué)生適合自己的學(xué)習(xí)內(nèi)容及相關(guān)資源。例如，在學(xué)習(xí)《勾股定理》時，可以給學(xué)生提供一個“幾何畫板”軟件，并告知該軟件的使用方法，讓其在該學(xué)習(xí)平臺上制作一個動態(tài)變化的直角三角形，通過主動探究逐步加深對直角三角形三邊關(guān)系的認(rèn)識、理解和應(yīng)用。對于學(xué)有余力的學(xué)生可以鼓勵他們探究銳角三角形、鈍角三角形兩短邊平方和與最長邊平方的關(guān)系。

在教學(xué)實(shí)施階段，可以觀察學(xué)習(xí)情境的創(chuàng)設(shè)是否真正符合了以上特點(diǎn)，以及教學(xué)設(shè)計中擬定的技術(shù)利用點(diǎn)是否都有

信息化資源支持，并較好達(dá)成預(yù)設(shè)目標(biāo)。當(dāng)然，如果教師還能熟練駕馭信息技術(shù)并有效地指導(dǎo)、啟發(fā)、調(diào)控學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，將使信息化資源等因素更好地發(fā)揮其應(yīng)有的效用。

2.信息技術(shù)在有效支持學(xué)生學(xué)習(xí)方面的應(yīng)用特點(diǎn)

高階學(xué)習(xí)除了要求學(xué)習(xí)情境是真實(shí)的之外，還要求學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中體現(xiàn)出主動的、意圖的、合作的和建構(gòu)的特點(diǎn)。信息技術(shù)在有效支持學(xué)生學(xué)習(xí)方面的應(yīng)用特點(diǎn)如下。

(1)主動參與方面

所謂“主動”有兩層含義：①不靠外力促進(jìn)而自動，發(fā)自內(nèi)心的；②能夠由自己把握，有目標(biāo)有想法，掌握主動權(quán)。高階學(xué)習(xí)應(yīng)是學(xué)生自身有進(jìn)行某方面學(xué)習(xí)的需要，從而在學(xué)習(xí)過程中表現(xiàn)積極，并對自身的學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)結(jié)果負(fù)責(zé)。信息技術(shù)有效支持學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)的前提應(yīng)是學(xué)生喜歡老師利用信息技術(shù)手段授課，從而一旦開始學(xué)習(xí)，就會集中精力，認(rèn)真聽老師講解，在學(xué)習(xí)活動中積極操作學(xué)習(xí)對象(如在“空間與圖形”部分可能用到的幾何畫板、三維圖形軟件等)，與老師創(chuàng)設(shè)的學(xué)習(xí)情境和提供的學(xué)習(xí)資源產(chǎn)生互動；學(xué)習(xí)遇到困難或者老師提問時，可以分別通過相關(guān)平臺的提問功能和發(fā)帖、留言等各種交流工具，或者主動舉手示意的方式，積極主動發(fā)表與所講知識點(diǎn)相關(guān)的見解。

(2)目標(biāo)導(dǎo)向方面

高階學(xué)習(xí)的意圖特性要求學(xué)習(xí)者在計算機(jī)支持的學(xué)習(xí)環(huán)境中帶著問題來開展學(xué)習(xí)，即一切努力都是圍繞某一目標(biāo)而進(jìn)行的，而不是漫無目的的，它具有以下特征：

1)有明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)。為了取得最佳的學(xué)習(xí)效果，而對學(xué)習(xí)活動進(jìn)行計劃、對學(xué)習(xí)過程進(jìn)行監(jiān)察、對學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行評價、對學(xué)習(xí)活動進(jìn)行調(diào)節(jié)。進(jìn)一步來說，就是它會不時地檢查實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的情況，一旦發(fā)現(xiàn)表現(xiàn)與目標(biāo)不一致，就會對學(xué)習(xí)策略等進(jìn)行檢討、反省和調(diào)整，如此循環(huán)往復(fù)直至達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)。

2)在學(xué)習(xí)過程中，尤其是面對復(fù)雜的學(xué)習(xí)任務(wù)時，善于運(yùn)用各種已經(jīng)存在或者潛在的學(xué)習(xí)資源，并能夠評估信息資源的可靠性，不會不經(jīng)思考地附和他人的意見，并能綜合運(yùn)用這些信息及時有效地完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

(3)互動合作方面

在學(xué)習(xí)過程中，圍繞一個共同的問題或任務(wù)建立一個學(xué)習(xí)共同體開展合作學(xué)習(xí)，往往能產(chǎn)生1+1>2的效果，是學(xué)生習(xí)得知識、形成能力和完善人格的一條有效途徑，在更好、更快解決復(fù)雜和劣構(gòu)問題的同時，也能收獲人際交流等各種能力。筆者認(rèn)為，無論是學(xué)生開展基于網(wǎng)絡(luò)的協(xié)作學(xué)習(xí)，還是在普通多媒體教室環(huán)境下的小組討論，學(xué)生在信息技術(shù)環(huán)境下都應(yīng)有如下表現(xiàn)：①有興趣與他人合作；②合作過程中能及時、積極地表達(dá)觀點(diǎn)，并有獨(dú)到見解；③能對他人的觀點(diǎn)進(jìn)行積極反思，愿意提供反饋信息；④最后能在有多種合情思路的情況下，對小組內(nèi)產(chǎn)生的各種思路、方法、策略進(jìn)行比較。選擇出最佳的方法或結(jié)論。當(dāng)然，對于基于網(wǎng)絡(luò)的協(xié)作學(xué)習(xí)，信息技術(shù)的作用會顯得更為突出，例如小組成員可以利用聊天室、QQ、MSN、BBS、Blog等交流觀點(diǎn)；可以訪問校園網(wǎng)及Internet，從中搜尋各方面的資料；將小組研究的成果發(fā)布在班級的網(wǎng)絡(luò)平臺上，開展深層的自評和互評等。

(4)經(jīng)驗(yàn)建構(gòu)方面

所謂“建構(gòu)”即在已有知識基礎(chǔ)上，學(xué)生通過分析、評價、反思和創(chuàng)新而不是簡單的記憶、粘貼、復(fù)制，在腦海中生成意義，并內(nèi)化為屬于自己的知識。在具體學(xué)習(xí)時可圍繞一個數(shù)學(xué)問題通過網(wǎng)絡(luò)收集的方式提取有關(guān)素材，通過實(shí)驗(yàn)、觀察、類比、聯(lián)想、交流和討論等方式對相關(guān)素材進(jìn)行分析、研究和對比，最后歸納、綜合甚至創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)意義建構(gòu)。

相對于其他學(xué)科，數(shù)學(xué)學(xué)科有著數(shù)形結(jié)合、數(shù)學(xué)建模等獨(dú)特思想以及對抽象思維、邏輯推理等能力的特殊要求，使得高階思維能力在經(jīng)驗(yàn)建構(gòu)時有著獨(dú)特的外顯特征：

①思維的起點(diǎn)靈活，能從與問題相關(guān)的各種角度和方向去考慮，達(dá)到能運(yùn)用多種方法來解決問題，而且這些方法在質(zhì)上是各不相同的；

②心理轉(zhuǎn)向比較容易，從正向思維轉(zhuǎn)為反向思維時表現(xiàn)自如，特別是對概念的正反關(guān)系的認(rèn)識，公式的正反運(yùn)用，定理與逆定理的使用上；

③不受常規(guī)思路的限制與束縛，富于聯(lián)想，在解題時主動聯(lián)系數(shù)學(xué)的不同分支、其他學(xué)科以及生活實(shí)際，從中提煉數(shù)學(xué)問題。將抽象的問題化為數(shù)學(xué)模型，進(jìn)而產(chǎn)生創(chuàng)造性的解題方法。

三、初中數(shù)學(xué)課堂有效應(yīng)用信息技術(shù)的評價標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計

基于以上研究，筆者設(shè)計了高階思維能力培養(yǎng)取向的初中數(shù)學(xué)課堂有效應(yīng)用信息技術(shù)的評價標(biāo)準(zhǔn)(見表2)。

1.維度的劃分

基于對本文第二部分的認(rèn)識，該評價標(biāo)準(zhǔn)將從教師和學(xué)生兩個角度來考察，并確立了“教”和“學(xué)”兩個維度。對于“教”，一級指標(biāo)主要考察教學(xué)前的教學(xué)設(shè)計情況和課堂實(shí)施情況，旨在考察教師有沒有培養(yǎng)學(xué)生高階思維能力的意識以及為此在課前的準(zhǔn)備情況和課中的實(shí)施情況；對于“學(xué)”，一級指標(biāo)考查學(xué)生學(xué)習(xí)過程是否體現(xiàn)高階學(xué)習(xí)的特點(diǎn)。

2.指標(biāo)項(xiàng)的確定

教師部分，教學(xué)設(shè)計考察了“教學(xué)目標(biāo)”和“教學(xué)過程”兩項(xiàng)。“教學(xué)目標(biāo)”側(cè)重看教學(xué)設(shè)計中教學(xué)目標(biāo)模塊是否包含了分析、評價、創(chuàng)新之類的字眼，考察教師是否有明確的意識或潛意識里有培養(yǎng)學(xué)生高階思維能力的意向；“教學(xué)過程”考察是否設(shè)置了有助于培養(yǎng)高階思維能力的環(huán)節(jié)，例如互動合作、綜合練習(xí)和反思評價等。教學(xué)過程實(shí)施部分側(cè)重考察教學(xué)設(shè)計預(yù)設(shè)環(huán)節(jié)是否較好完成，考慮不同模式有著不同的教學(xué)流程，而無論什么環(huán)節(jié)都會不同程度涉及學(xué)習(xí)情境的創(chuàng)設(shè)和信息化資源的應(yīng)用，因此設(shè)置了“學(xué)習(xí)情境創(chuàng)設(shè)水平”和“教學(xué)資源支持水平”兩項(xiàng)指標(biāo)。學(xué)生部分，依據(jù)本文第二部分的研究將“主動參與程度”、“目標(biāo)導(dǎo)向程度”、“互動合作程度”和“經(jīng)驗(yàn)建構(gòu)程度”作為了二級指標(biāo)，具體評價期望標(biāo)準(zhǔn)從每一方面下的具體分析中獲取。

3.權(quán)重分配

確定指標(biāo)權(quán)重的方法很多，有層次分析法、回歸分析法、專家法等，由于本研究旨在引導(dǎo)廣大中小學(xué)教師認(rèn)識到怎樣的課堂能較好地促進(jìn)學(xué)生的高階思維能力發(fā)展，權(quán)重的作用則在于使教師明晰各指標(biāo)的重要程度不同，因此，筆者最終確定采用應(yīng)用最為廣泛的專家法。

具體來說，由包含教育技術(shù)專業(yè)教授及講師、碩士研究生及中學(xué)老師等在內(nèi)的10人組成的專家組，采用求同存異、少數(shù)服從多數(shù)、核心領(lǐng)域?qū)＜覕?shù)據(jù)為主要參考的原則，最終得出了兩個維度及其各級指標(biāo)的具體權(quán)重，詳見表2。

求同存異，是指不因個別分歧而影響主要方面達(dá)成一致。它的存在原因有：①研究目的旨在能讓讀者明晰各指標(biāo)的相對重要程度，而非絕對重要程度；②避免最終各指標(biāo)權(quán)重出現(xiàn)小數(shù)。以“學(xué)習(xí)過程”下屬的4個指標(biāo)為例，由于4個指標(biāo)有60分的權(quán)重可供分配，因此，只要專家數(shù)據(jù)在某一指標(biāo)的差別在5分以內(nèi)，視5的公倍數(shù)為代表值(如10、15等)。

對于“少數(shù)服從多數(shù)”的原則的處理，以一級指標(biāo)的權(quán)重分配為例，專家數(shù)據(jù)中出現(xiàn)了兩種情況：①教學(xué)設(shè)計15，教學(xué)實(shí)施25，學(xué)習(xí)過程60；②教學(xué)設(shè)計10，教學(xué)實(shí)施30，學(xué)習(xí)過程60。10位專家中有8位選擇了第一種分配方式，2位選擇了后者。最終確定選擇第一種分配方式。

對于“核心領(lǐng)域?qū)＜覕?shù)據(jù)為主要參考”原則，所謂“核心領(lǐng)域?qū)＜摇奔磳W(xué)術(shù)水平最高、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)最豐富的專家，該專家的數(shù)據(jù)對最終權(quán)重分配方案的確定影響最大。在本研究中，教育技術(shù)專業(yè)教授為核心領(lǐng)域?qū)＜摇?/p>

結(jié)束語

本文通過對信息技術(shù)有效支持高階學(xué)習(xí)的應(yīng)用特點(diǎn)和數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動中高階思維能力的外顯特征的研究，嘗試建立了一個高階思維能力培養(yǎng)取向的初中數(shù)學(xué)課堂有效應(yīng)用信息技術(shù)的評價標(biāo)準(zhǔn)。高階學(xué)習(xí)的五個特性的發(fā)生僅是培養(yǎng)高階思維能力的基礎(chǔ)，不能體現(xiàn)這五個特性的信息化課堂教學(xué)往往不可能使學(xué)生的高階思維能力得到有效培養(yǎng)。本研究的不足之處在于對學(xué)生高階思維能力發(fā)展的觀察指標(biāo)的設(shè)計還不夠充分，有待于進(jìn)一步的研究。

作者簡介：魏俊杰，東北師范大學(xué)理想信息技術(shù)研究院，在讀碩士，主要從事計算機(jī)教育應(yīng)用研究。

收稿日期：2011年10月26日

編輯：小西