王郢 徐彬

高階思維能力的培養(yǎng)對(duì)義務(wù)教育階段學(xué)生的思維發(fā)展至關(guān)重要。雖然世界各國(guó)都十分關(guān)注對(duì)高階思維的研究，但尚未形成能夠受到學(xué)界廣泛認(rèn)可的相關(guān)界定，其培養(yǎng)方法眾說(shuō)紛紜。本期，我們從研究的視角闡釋高階思維能力的研究現(xiàn)狀，從批判性思維、思維能力整體提升等不同側(cè)面解讀高階思維能力的培養(yǎng)。

高階思維能力（Higher Order thinking Skills）是當(dāng)前國(guó)際教育研究的熱點(diǎn)，世界各國(guó)都非常注重對(duì)高階思維能力的培養(yǎng)。美國(guó)在2002年啟動(dòng)了“21世紀(jì)技能研究項(xiàng)目”，旨在推進(jìn)美國(guó)教育系統(tǒng)對(duì)時(shí)代挑戰(zhàn)的應(yīng)對(duì)，其中特別提到了要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力、批判性思維與問(wèn)題解決等能力。英國(guó)教育部2014年頒布的國(guó)家課程框架文件中，在數(shù)學(xué)學(xué)科明確提出高階思維能力培養(yǎng)，要求學(xué)生能夠“將數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用到難度日益增加的常規(guī)和非常規(guī)的問(wèn)題解決中”。新加坡2009年發(fā)布的《理想教育成果》明確提出“推理與決策”“反思性思維”“好奇心與創(chuàng)造力”“應(yīng)對(duì)復(fù)雜與模糊問(wèn)題能力”四方面的高階思維能力。

國(guó)際學(xué)界對(duì)于高階思維的關(guān)注并非空穴來(lái)風(fēng)。心理學(xué)界對(duì)于高階思維的相關(guān)研究早在20世紀(jì)60年代就已經(jīng)開(kāi)始了，最初的研究集中在教師教育、特殊需求學(xué)生教育、天賦學(xué)生培養(yǎng)等特殊群體上。隨著近60年的不斷發(fā)展，目前全球范圍內(nèi)有關(guān)高階思維能力的研究主要集中在特定學(xué)科高階思維培養(yǎng)策略研究、高階地位的表現(xiàn)與能力測(cè)量研究、特定群體的高階思維發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)查分析等方面。

我國(guó)的高階思維研究于2000年起步，目前主要集中于在教學(xué)中培養(yǎng)高階思維能力的方法、在具體學(xué)科中如何培養(yǎng)高階思維等。我國(guó)在探討“高階思維”時(shí)與國(guó)際的話語(yǔ)指向有比較細(xì)微的差別：國(guó)內(nèi)學(xué)者更傾向于在不同學(xué)科中以整體性觀點(diǎn)來(lái)研究高階思維，國(guó)外學(xué)者則更傾向于將高階思維進(jìn)行劃分，窮舉出決策、推理、批判、反思、構(gòu)建支持、分析觀點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)探究、錯(cuò)誤分析等不同思維方式。

一、高階思維概念的前世今生

“高階思維”這個(gè)詞很早就走入了教育心理學(xué)研究者的視線。20世紀(jì)60年代，美國(guó)心理學(xué)家布魯姆的教育目標(biāo)分類學(xué)中就將教育目標(biāo)進(jìn)行分層，由低到高分別是識(shí)記、理解、應(yīng)用、分析、綜合、評(píng)價(jià)，其中后三項(xiàng)就是高階思維能力。奧蘇貝爾將學(xué)習(xí)的結(jié)果分為命題學(xué)習(xí)、應(yīng)用、表征學(xué)習(xí)、概念學(xué)習(xí)、問(wèn)題解決、創(chuàng)造，其中問(wèn)題解決、應(yīng)用和創(chuàng)造都指向?qū)W生的高階思維。20世紀(jì)80年代中期，信息加工學(xué)派李維斯和史密斯等人將高階思維進(jìn)行總結(jié)類化，認(rèn)為高階思維的本質(zhì)是一種思維活動(dòng)過(guò)程，這種活動(dòng)是學(xué)生“把非常規(guī)情境中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的思維能力綜合和復(fù)雜化的過(guò)程”。到了90年代，認(rèn)知心理學(xué)派的代表人物巴拉克教授對(duì)高階思維能力的范圍進(jìn)行了拓展和鞏固，認(rèn)為超越了信息查詢和識(shí)記的思維活動(dòng)都可以被稱為高階思維。從90年代末期開(kāi)始，許多學(xué)科都開(kāi)始開(kāi)拓自己的高階思維能力列表，完善自己學(xué)科中高階思維能力的歸納與總結(jié)。在數(shù)學(xué)領(lǐng)域，美國(guó)全美數(shù)學(xué)教師理事會(huì)（NCTM）在2006年將數(shù)學(xué)高階思維能力定義為“解決非常規(guī)性問(wèn)題所需要的思維……包括：分析、邏輯、批判、評(píng)價(jià)、反思、創(chuàng)造等能力”。所謂“非常規(guī)性問(wèn)題”，就是學(xué)生尚未知道算法的新的問(wèn)題情境。

從高階思維的發(fā)展以及各學(xué)派對(duì)其界定中可以看出，高階思維至少具有如下特征：①不是簡(jiǎn)單的知識(shí)交流授受;②必須要在學(xué)生自己的大腦中與原有知識(shí)發(fā)生聯(lián)結(jié)，且梳理出包含、遞進(jìn)、因果等關(guān)系類型;③這種聯(lián)結(jié)的目標(biāo)指向是問(wèn)題解決;④是一種綜合性、復(fù)雜性、創(chuàng)新性的思維。

二、高階思維能力研究的世界圖景

為了讓讀者更加直觀地了解當(dāng)前世界對(duì)高階思維能力研究的進(jìn)展，我們對(duì)國(guó)際學(xué)術(shù)論文數(shù)據(jù)庫(kù)WOS進(jìn)行了知識(shí)圖譜數(shù)據(jù)分析，對(duì)研究熱點(diǎn)、代表人物和焦點(diǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了簡(jiǎn)單梳理。

上圖是利用圖情分析軟件citespace制作的高階思維能力研究知識(shí)圖譜。圖片的解讀有四個(gè)要素。①研究時(shí)間進(jìn)程：圖片最上方的橫線顏色表示時(shí)間進(jìn)程，越靠左時(shí)間越早。②研究熱點(diǎn)問(wèn)題：圖中的“十”字表示研究的熱點(diǎn)話題，“十”字越大，表示關(guān)注的人越多。③熱點(diǎn)問(wèn)題的時(shí)間跨度：“十”字本身帶有顏色，顏色越紅代表越是新近關(guān)注的重點(diǎn)。④熱點(diǎn)問(wèn)題之間的關(guān)系：“十”字與“十”字之間的連接線表征各研究問(wèn)題之間的聯(lián)系與演變。

從上圖不難看出：從時(shí)間演變來(lái)看，世界有關(guān)高階思維的研究從一開(kāi)始并未分化，而是以“高階思維技能”為一個(gè)整體走入研究者視線的，隨著時(shí)間的推進(jìn)，“批判性思維”最早被分離出來(lái);從研究熱度來(lái)看，數(shù)學(xué)學(xué)科、批判性思維、學(xué)生學(xué)業(yè)表現(xiàn)、動(dòng)機(jī)激發(fā)、知識(shí)獲取與課堂教學(xué)是高階思維研究的重點(diǎn);從相互關(guān)聯(lián)來(lái)看，學(xué)業(yè)表現(xiàn)可能成為下一個(gè)研究的焦點(diǎn)，研究者的大致思路基本都遵循“最大贏家”套路，即研究者通常在學(xué)生的課堂表現(xiàn)中觀察到其思維特征，并結(jié)合自己的學(xué)科教學(xué)對(duì)這些思維特征的發(fā)展、培養(yǎng)等問(wèn)題進(jìn)行思考，最后落腳在學(xué)生學(xué)業(yè)表現(xiàn)上。

我國(guó)的高階思維研究起步較晚，但后來(lái)者居上的好處在于我們能夠通過(guò)對(duì)知識(shí)圖譜的分析得到很多研究啟發(fā)。對(duì)于一線教師來(lái)說(shuō)：①數(shù)學(xué)教師具有得天獨(dú)厚的條件可以從事學(xué)生高階思維的觀察、研究和培養(yǎng)，廣大數(shù)學(xué)教師都可以在自己的日常教學(xué)中嘗試培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力;②“磨刀不誤砍柴工”，高階思維培養(yǎng)可以提升學(xué)生的學(xué)業(yè)成績(jī)，雖然因此會(huì)花去一些時(shí)間來(lái)備課和引導(dǎo)學(xué)生，但這些時(shí)間最后都會(huì)化為學(xué)生成績(jī)提高的效益;③高階思維的研究可以從批判性思維的培養(yǎng)和研究入手，因?yàn)閺膰?guó)外的研究經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，批判性思維具有很強(qiáng)的外顯性，較容易被教師在課堂教學(xué)中捕捉和分析;④高階思維的提升能夠促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的提高，因?yàn)樽晕页删透心軌蚣ぐl(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)作為影響學(xué)習(xí)效果的重要非智力因素，能夠帶動(dòng)學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)習(xí)慣等其他非智力因素共同發(fā)展。

三、數(shù)學(xué)高階思維能力的內(nèi)容與培養(yǎng)

雖然全美數(shù)學(xué)教師理事會(huì)（NCTM）對(duì)數(shù)學(xué)高階思維給出了一個(gè)定義，但由于過(guò)于寬泛，至今尚未在全球范圍內(nèi)取得共識(shí)。香港《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》在2009年對(duì)數(shù)學(xué)高階思維能力的構(gòu)成要素進(jìn)行了解讀，認(rèn)為數(shù)學(xué)高階思維能力包括探究、建構(gòu)、問(wèn)題解決和傳意四種能力。探究能力是指根據(jù)已知條件提出假設(shè)、驗(yàn)證假設(shè)，從而得出相關(guān)結(jié)論;探究活動(dòng)需要的數(shù)學(xué)品質(zhì)有觀察、分析、驗(yàn)證等。建構(gòu)能力指通過(guò)深入思考，把知識(shí)重新組織起來(lái)，從中獲得新的規(guī)律和觀念，并加以歸納。問(wèn)題解決指在陌生的情境下，懂得怎樣運(yùn)用已有知識(shí)。傳意能力包含分享觀念和接收信息，并能以數(shù)字、符號(hào)、圖像、模型等方式進(jìn)行表達(dá)。香港的數(shù)學(xué)課程一直以來(lái)被認(rèn)為是東西方的交匯與結(jié)合，因而其對(duì)于高階思維能力的探討目前被學(xué)界較多人認(rèn)可。

內(nèi)地對(duì)數(shù)學(xué)高階思維的研究主要集中在思維的評(píng)價(jià)和培養(yǎng)上。張紅霞老師對(duì)初中生的數(shù)學(xué)高階思維能力進(jìn)行了分析，認(rèn)為其包括分析、評(píng)價(jià)和創(chuàng)造三個(gè)維度（如表1）。

上海市教研員胡軍認(rèn)為，數(shù)學(xué)高階思維是由策略性思維（元認(rèn)知）、批判性思維和創(chuàng)新型思維三者構(gòu)成的一個(gè)立體三維模型（如圖1）。正如長(zhǎng)方體的體積由長(zhǎng)、寬、高共同決定，學(xué)生的數(shù)學(xué)高階思維能力也應(yīng)該由策略性、批判性、創(chuàng)新型三種思維共同決定。若有一種思維相對(duì)發(fā)展較弱，就會(huì)像“木桶理論”一樣影響到學(xué)生的整體思維水平。

研究者通過(guò)分析大量課例發(fā)現(xiàn)：想要發(fā)展學(xué)生的策略性知識(shí)，必須讓學(xué)生在課堂上把腦筋動(dòng)起來(lái)，敦促他們主動(dòng)思考。在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)時(shí)，教師注意強(qiáng)調(diào)新知識(shí)的上位概念，為他們梳理學(xué)習(xí)知識(shí)的“思維支架”。提升學(xué)生的批判性思維，除了常規(guī)地鼓勵(lì)學(xué)生多提問(wèn)題之外，更要注重敦促學(xué)生在學(xué)習(xí)中內(nèi)省，鼓勵(lì)他們不斷檢視自己的思維過(guò)程，檢視自己所學(xué)習(xí)的知識(shí)與原有知識(shí)的聯(lián)系與區(qū)別。對(duì)于創(chuàng)新型思維的培養(yǎng)，在教學(xué)中要避免解題套路化，注重引導(dǎo)學(xué)生自主探究解題思路，歸納總結(jié)解題方法。

天津師范大學(xué)劉世哲團(tuán)隊(duì)對(duì)天津市20名小學(xué)數(shù)學(xué)特級(jí)教師的課堂教學(xué)視頻進(jìn)行分析，并利用自行開(kāi)發(fā)的課堂觀察量表對(duì)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行量化編碼和處理。研究發(fā)現(xiàn)：學(xué)生的思維發(fā)展基本都遵循“認(rèn)識(shí)接受→元認(rèn)知自檢→提取→理解→分析→知識(shí)應(yīng)用”的路線，各環(huán)節(jié)無(wú)法逾越;專家型教師善于講故事，他們特別注重對(duì)問(wèn)題情境和學(xué)生解題思路的講述和分析，以刺激學(xué)生進(jìn)行元認(rèn)知檢視，自發(fā)形成解題策略;專家型教師在教學(xué)中設(shè)置的開(kāi)放型問(wèn)題占比不低于40%，使得學(xué)生能夠有更多機(jī)會(huì)進(jìn)行“思維體操訓(xùn)練”，這些開(kāi)放型問(wèn)題通常都是在“思維生長(zhǎng)點(diǎn)”“知識(shí)銜接點(diǎn)”上;課堂設(shè)問(wèn)應(yīng)由淺入深，“問(wèn)題串”成為絕大多數(shù)專家型教師的首選。

（作者單位：武漢大學(xué)教育科學(xué)研究院）