學生高階思維培養的研究述評

王靖雯

［摘 要］21世紀對人才培養提出了更高的要求，培養學生的高階思維成為教育教學的重要目標之一。文章針對目前研究在問題設計與學生高階思維培養、教學環境變化與學生高階思維發展、中小學課堂如何培養學生高階思維等方面存在的不足，提出需要進一步推進高階思維的定義探究，擴大研究對象范圍，開展跟蹤性研究及實證研究的建議，以更加有效地指導實踐。

［關鍵詞］高階思維；教育教學；研究綜述

［中圖分類號］? ?G635? ? ? ? ? ? ［文獻標識碼］? ?A? ? ? ? ? ［文章編號］? ?1674-6058（2023）24-0077-04

科技的進步與時代的發展對人才的素養和能力提出了新的要求。21世紀的人才需要具備包括創造性思維、批判性思維等關鍵思維和解決問題的能力、自主學習能力等核心技能。高階思維作為完成復雜任務、解決劣構問題的綜合性思維，能滿足知識時代對人才的要求。

一、高階思維的定義與內涵研究

明確何為高階思維是開展后續研究的基礎。目前，國內外學者對高階思維的定義還沒有統一。國外對高階思維的定義影響較大的是美國教育家布魯姆的認知發展階段論。布魯姆的這一理論本是用來描述人類認知能力發展階段的，后來其將思維過程具體化為六個教學目標：記憶、理解、應用、分析、綜合、評價和創造，而分析、綜合、評價和創造屬于較高層次上的心智活動或認知能力，具有這一層次的能力就能對復雜信息進行綜合處理。國內的鐘志賢教授認為，所謂高階思維是指發生在較高認知水平層次上的心智活動或認知能力，在教學目標分類中表現為分析、綜合、評價和創造［1］。張健認為，高階思維不應依認知環節的先后次序而確定，高階思維教育是解決問題的教育、訓練創新思維的教育及“做中學”的教育［2］。

由上可知，目前關于高階思維的定義仍未達成共識，心理學、教育學、哲學等不同學科內的高階思維定義與側重亦有不同。高階思維作為思維的一種，有的學者從高階思維應包含哪些能力入手對高階思維進行定義，如鐘志賢認為，高階思維是高階能力的核心，主要指創新能力、問題求解能力、決策力和批判性思維能力。有的則從高階思維發生過程進行釋義，如姜玉蓮認為，高階思維是思維從具體思維發展到抽象思維的高級綜合能力的體現［3］。周超在對數學高階思維的定義中強調，其具有深刻性、靈活性、獨創性、批判性、敏捷性［4］。國內外的學者基本上是從“思維”“能力”“過程”“特征”四個方面對高階思維進行概念界定。目前，對高階思維內涵的釋義主要分為兩類：一是闡述高階思維應包含哪些能力、哪些特征或哪些思維過程，如認為高階思維包含創造性思維、批判性思維和系統性思維等；二是對高階思維進行高、低層次之分，如布魯姆的“高階思維”與“低階思維”之分。由于對高階思維定義不一致，相關研究大多先明確了在哪一種定義下進行問題探討。目前，關于學生高階思維培養的研究廣泛采用布魯姆和鐘志賢兩位教授的觀點，而在關于測評等對數據、指標要求較高的研究中，大多基于高階思維所包括的具體能力、所具有的特征這一類定義方式。

二、學生高階思維的培養研究

培養學生的高階思維是為了讓學生解決有開放性、啟發性的問題，這類問題沒有固定答案。學生的高階思維需要在具體的問題情境或復雜的任務解決中形成。鐘志賢教授提出，培養能力最有效方法不是開設專門的、單獨的課程，而是將其融于具體的課程教學中。目前，學生高階思維培養的研究主要集中在兩個方面，一是關注問題設計，二是關注課堂教學環境，包括教學模式與技術環境。

（一）基于問題研究的學生高階思維培養

黎加厚教授提出，在教育信息化時代，應精心進行教學設計，尤其要重視問題設計，以引導學生全身心探究，讓學生深刻理解知識，促進學生高階思維的發展［5］。沈之菲以布盧姆教育目標分類為基礎，提出了高階思維在教學實施中的要點：一是用簡單的問題引出學生復雜的思考，這是從“低級思維”轉為“高級思維”；二是精心設計高階學習的問題；三是充分利用“腳手架”促進學生思維的提升［6］。湯明清認為，問題是思維的起點，由此著重探究了如何通過提高課堂提問技巧來培養學生的高階思維，并提出要關注問題的有效性、本質性等，不能有松散和模糊的提問，問題應設置在新舊知識之間；語言要注意規范性，教師要隨時關注學生的需求和反饋，注意課后反思［7］。胡翰林、沈書生等人認為，高階思維培養旨在促進學生能采取有效方式解決實際生活中復雜、動態的問題，因此需要以解決復雜問題為目標，促使學生在身心體驗的過程中逐步厘清問題情境、獲得經驗，并最終形成問題解決策略［8］。陳新民、夏雨潔等人著重關注問題設計對于培養學生高階思維的重要性，認為解決問題的過程能使學生學會思考、質疑、合作及探究，落實核心素養，而指向學生高階思維培養的問題設計具有價值性、情境性、開放性和探究性的特征［9］。

問題設計一直是各學科教學關注的重要問題之一。在學生高階思維與問題有關的研究中，有的闡明問題設計的重要性，有的總結了問題設計的原則，有的論述問題設計的技巧與實施要點。有關學生高階思維和問題設計的理論研究較為全面，且都是從宏觀整體上展開論述；如何在課堂教學中體現高階思維、如何在教學設計中落實高階思維，更多的是一線中小學教師結合某一學科的具體課程以某節課為范例進行研究論述。

（二）基于教學環境研究的學生高階思維培養

胡翰林、沈書生等人認為，教師需要組織相應的探索學習活動，讓學生置身情境的理解過程，這個情境可以是真實情境、虛擬情境與增強情境，讓學生在具體過程中自我審視，成為知識的創生者。董安美、莊紹勇等人提出，學生在課堂外學習低階思維的知識內容，在課堂中參與高階思維的學習活動，在翻轉課堂中，問題來源于學生，形成了以學生為中心的課堂對話［10］。教師不僅要引導學生發現問題，而且要給學生示范如何運用程序性知識。學生的高階思維往往建立在其運用程序性知識的基礎上，教師要綜合考慮教學活動與知識類型，進行一體化設計。潘星竹、姜強等人認為，支架是一種能幫助學生穿過最近發展區的教學支持，將支架思想融入STEM教育理念中，有利于培養學生的高階思維能力，對自我測評行為與創新探究行為有顯著的提升效果［11］。趙永生等人提出，針對學生高階思維能力培養的教學模式應具有“學生主體、教師主導、挑戰性、創新型、教學相長、開放性”等特征，項目式教學強調學生的自主探索、學生之間的分工合作等，是培養學生高階思維的最佳教學模式［12］。

姜玉蓮認為，技術發展豐富了學習環境，學生是基于個人需要選擇和應用技術的，需要了解為什么使用技術、選擇怎樣的技術與怎樣使用技術；技術不僅豐富了學習環境，而且能促進學生的情感表達與交流，更能進行自我監控的集體交互與個性化自主學習。黃瑛認為，在網絡環境下開展研究性學習能使學習內容問題化、學習過程探究化、學習活動網絡化，這時的信息技術成為一種認知工具，學生只有運用高階思維，才能正確有效地使用認知工具［13］。

研究者均認可優質教學環境對培養學生高階思維的重要性。無論是在翻轉課堂中還是選擇支架式教學方法，抑或是關注信息技術，關注教學環境歸根結底就是尊重學生的主體性。目前的研究，對于如何在形式多樣的教學環境中通過精心的教學設計與實施培養學生高階思維這一問題關注較多，所關注的環境也各有不同。對于不同教學環境中學生高階思維是怎樣形成的、不同課堂設計與訓練培養了學生高階思維的哪一方面、是否形成了培養學生高階思維的路徑、學生高階思維有怎樣的運行機制等問題的探究較少。

（三）基于一線教學經驗的學生高階思維培養

鐘志賢教授認為，良好的思維是訓練的結果，發展學生高階思維能力有賴于恰當的教學設計。在教學設計中，教師要重視學習任務和學習主題的設置，以促進學生高階思維的發展。諸多中小學一線教師結合各自學科的特點探究了如何在具體學科教學中培養學生的高階思維。如語文教師強調了閱讀能力、寫作能力和思維能力，提出在單元整合中提升閱讀能力，在素材積累中培養學生的寫作能力及在深入閱讀中發展學生的高階思維。英語教師提出要通過搭建“腳手架”、組織問題鏈及開展啟發式評價，進行課堂實踐活動、課堂問題設置及評價方式的升級，以此培養學生的高階思維?；瘜W教師指出，要在導學環節、例題講解時重視問題培養，重視情境化學實驗操作并借助新媒體呈現教學，以激發學生主動思考，讓學生在學習中反思、在合作中展開實踐，在課堂延伸中培養學生的創新思維。歷史教師認為，歷史教學的目標之一就是培養具有歷史學科高階思維能力的學生，學生具備高階思維就有了由內而外的學習動力；可以通過巧妙的課堂提問來培養學生的高階思維，增強學生學習過程的獲得感和滿足感，提問要注重史實的鋪墊、問題間的邏輯遞進及問題的切入角度。

分析一線教師的研究成果可以發現，關于如何培養學生高階思維的研究，有的成果是極具學科特點的，有的培養建議則對所有學科教學都具有普適性。不少一線教師意識到了問題的設置、培養問題意識和探究精神的重要性，也意識到了教育環境、思維環境對培養高階能力的重要性，且大多以教學設計中如何開展課堂活動為例進行了過程呈現，教學應用性相對較強。這些研究大多基于專業學者的研究成果，并在他們的觀點之上進行教學設計，隨后開展教學實踐。一方面，這確實有利于保障研究的正確性，但另一方面，這也導致一線教師的研究思維和視角從開始就不夠廣，不利于他們從實踐本身出發總結經驗、豐富理論。目前，部分一線教師的研究缺少從教學實踐中發現問題、從課堂教學中思考原因，再以課堂為核心進行驗證與方法的調整，研究較為零散，缺乏系統性，在實踐中的推廣難度大。

三、學生高階思維能力的測量與評價研究

姜玉蓮等采用因素分析法，利用課堂情境中“高階思維與問題解決”“創造性思維”“批判性思維”以及“分析、判斷、推理、決策”等具體行為與活動來間接評定學生的高階思維水平，證明學生高階思維是一個整體，內部各個因素相互作用，是在認知因素和非認知因素的共同作用下，為了達到某種目的，識別問題、分析問題和解決問題所需要的高級綜合能力。王靖、崔鑫采用將高階思維進行層次劃分的定義方式，根據問卷調查的結果探究學生高階思維能力與深度學習之間的關系，學生高階思維能力與問題解決能力、元認知能力、團隊協作能力、溝通能力、創造性思維能力五種能力之間的關系，并指出深度學習動機對學生高階思維能力無顯著影響，而深度學習策略顯著影響學生高階思維能力［14］。教師可以通過基于問題的任務式教學，引導學生采用深度學習策略，運用有效的技術手段促進學生的學習與觀點表達，從而促進學生高階思維能力的發展。汪茂華研制了高階思維能力評價框架、評價工具和評分標準等，在進行案例研究后提出，學生高階思維的核心是思維能力和思維傾向，應用規范的命題流程、策略可以提高學生高階思維能力評價的質量，師生關系、教學方式、學校氛圍等因素對學生高階思維能力具有顯著影響［15］。孫宏志、解月光、張于等人指出，表現性評價是衡量學生高階思維發展的適切方式，是驅動學生高階學習發生與改善的有效手段，并以高中語文為例闡述了表現性評價設計過程與方法［16］。

出于測量的需要，在關于學生高階思維的測評研究中，大多研究者先將其定義為某幾種具體的能力，再進一步采用相關量表測評學生高階思維發展的表現、學生高階思維內部各種能力間的關系等。研究者采用的研究方法較多，涉及案例分析、因素分析、問卷調查等，這有利于他們開展行之有效且科學客觀的測評分析。但是學生高階思維能力的測評研究視野較窄，大多停留于高階思維本身，缺少對課堂其他因素與學生高階思維培養的測量與評價。在學生高階思維的測量與評價領域，還有較多問題需要探究與解決。

四、總體述評與未來展望

回望國內近二十年關于在教學中培養學生高階思維的文獻，學術界的研究更加深入。就研究內容而言，從學生高階思維的培養方式到如何測量與評價學生高階思維，從探討學生高階思維應包含哪些具體能力到哪種教學模式更有利于培養學生高階思維的分析，研究總體涵蓋的范圍較廣，且多采用文獻研究法、觀察法等研究方式，以中小學生為研究對象，聚焦如何在具體教學中培養學生高階思維?，F有研究取得了不少成果，為后續研究者高效開展相關研究工作打下了堅實基礎，但仍存在一些問題需要后來者加以關注與解決。

一是需要明確學生高階思維的內涵。教育領域的高階思維缺乏更權威的定義，一些研究將高階思維定義為較復雜、擺脫傳統思維方式的問題解決方法，還有一些研究則將其定義為需要思考、提取信息和做出決策的更高級的認知過程；各門學科中所認可的學生高階思維特點也存在差異，導致現有研究的范圍和結果缺乏共識，進一步影響了研究結果的普遍推廣與應用。

二是需要關注高階思維指導實踐的效果。一方面，在認同可以通過訓練培養學生高階思維的同時，缺少統一的學生高階思維訓練方法。大多數研究并沒有充分探討學生高階思維的訓練策略和技術，只是聚焦于證明環境改變、方式改變能更有效地培養學生高階思維。另一方面，目前所提供的方法、策略闡述得比較籠統、不夠細致，因而無法進行具體的、有針對性的學科課程教學，且多聚焦具體學科，缺乏普遍適用性。

三是要擴大研究對象的范圍，開展持續性的跟蹤研究。目前的研究多聚焦于中小學生、中小學課堂，而在中國的高等教育行業中與之相關的研究較少，具有高階思維的大學生畢業后，在學術、社交和創新方面的發展情況以及可能存在的變化等問題還需進一步探究。

［? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?］

［1］? 鐘志賢.如何發展學習者高階思維能力？［J］.遠程教育雜志，2005（4）：78.

［2］? 張健.高階思維與低價教育［J］.職教通訊，2017（8）：3.

［3］? 姜玉蓮. 技術豐富課堂環境下高階思維發展模型建構研究［D］.長春：東北師范大學，2018.

［4］? 周超. 數學高層次思維的界定及評價研究［D］.蘇州：蘇州大學，2004.

［5］? 黎加厚.教育信息化環境中的學生高級思維能力培養［J］.中國電化教育，2003（9）：59-63.

［6］? 沈之菲.提升學生創新素養的高階思維教學［J］.上海教育科研，2011（9）：35-38.

［7］? 湯明清.指向高階思維的課堂提問策略探究［J］.基礎教育課程，2019（19）：41-47.

［8］? 胡翰林，沈書生.生成認知促進高階思維的形成：從概念的發展談起［J］.電化教育研究，2021（6）：27-33.

［9］? 陳新民，夏雨潔.指向高階思維的中學歷史教學問題設計與實施［J］.歷史教學（上半月刊），2022（3）：29-34.

［10］? 董安美，莊紹勇，尚俊杰.學生高階思維在翻轉課堂的課堂互動中的發生路徑［J］.現代教育技術，2019（2）：46-51.

［11］? 潘星竹，姜強，黃麗，等.“支架+”STEM教學模式設計及實踐研究：面向高階思維能力培養［J］.現代遠距離教育，2019（3）：56-64.

［12］? 趙永生，劉毳，趙春梅.高階思維能力與項目式教學［J］.高等工程教育研究，2019（6）：145-148，179.

［13］? 黃瑛. 網絡環境下促進學生高階思維能力發展的研究性學習設計與應用研究［D］.蘭州：西北師范大學，2011.

［14］? 王靖，崔鑫.深度學習動機、策略與高階思維能力關系模型構建研究［J］.遠程教育雜志，2018（6）：41-52.

［15］? 汪茂華.高階思維能力評價研究［D］.上海：華東師范大學，2018.

［16］? 孫宏志，解月光，張于.核心素養指向下高階思維發展的表現性評價設計［J］.電化教育研究，2021（9）：91-98.