?智慧学习环境下中小学生高阶思维发展的探讨

时间：2024-05-07

张浩

摘要随着教育信息化的蓬勃发展，教育与技术之间的融合越来越紧密，信息技术在教学中的应用也越来越广泛，这就为智慧教育提供了良好的契机。以智慧学习环境为载体促进中小学生高阶思维的发展也成为必然的趋势。目前利用智慧学习环境培养学生高阶思维的研究却非常少。在已有的研究基础上，对智慧学习环境下学生高阶思维的培养进行探讨，以期为中小学生高阶思维的培养开拓出一些新的视角，并且为其他研究提供一些参考与借鉴。

关键词智慧学习环境；高阶思维；教育信息化；智慧教育

中图分类号：G434 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2023）05-0018-04

0 引言

2015年5月23日，***总书记在国际教育信息化大会上提出：构建网络化、数字化、个性化、终身化的教育体系，建设“人人皆学、处处能学、时时可学”的学习型社会。国家教育信息化的核心目标也由此确立：以实现“三通两平台”落地为目标，开展智慧教育，实现数字教育资源共享，创新教育新模式，提高师生信息化素养，全面提升教育信息化的应用水平。由此可见，智慧教育是实现教育信息化的一条必经之路。

1 高阶思维的界定

高阶思维是处在高水平认知领域中的心理活动与认知判断力。国外著名教育家布鲁姆从教育目标出发将认知领域分为知识、领会、应用、分析、综合、评价[1]。后来有研究者将知识、领会、运用界定为低阶思维，将分析、综合、评价定义为高阶思维[2]。而国内最具权威的说法则是学者钟志贤[3]对于高阶思维的界定，即：问题解决能力、团队合作能力、创造性思维和批判性思维。本文以学者钟志贤对于高阶思维的界定为核心，以智慧学习环境为依托，探究在智慧学习环境下学生高阶思维培养的重要

意义。

2 智慧学习环境

智慧学习从泛智学习到数字化学习再到现当代的智慧学习中，人与环境之间以及人与信息之间的交互越来越紧密。许多专家学者对这种越来越紧密的交互做出了解释。例如：我国著名学者黄荣怀

等[4]从教育教学的角度出发指出智慧学习环境是基于学习者的学习特征，提供合适的学习资源，以便人与知识进行交互；同时在学习者学习的过程中辅助记录并分析学习者的学习习惯，在学习结束后可以进行学习结果的测试，并根据测试结果提供合适的改进方法。祝智庭等人则认为，智慧学习环境是运用先进的教学理念为支撑，以良好的教学设备为基础，利用智能的感知系统对学习者在学习过程中的历史数据进行记录与分析，识别学习者的风格和学习特征，灵活地适配学习者胜任的学习任务，最终促进学习者智能发展的学习系统[5]。

目前，笔者认为智慧学习环境主要是依靠5G网络、大数据、人工智能等技术组成教育云平台+教育城域网+智能化教育终端的一体化教育生态

系统。

教育云平台主要由各省份的教育資源服务平台及管理平台运用对外开放的结构与当前市场上的大部分应用相结合，提供不同使用者所需要的服务。

教育城域网作为云平台与智慧教育终端的纽带，在云端需要不低于2 G的网络带宽，在终端则需要提供不小于1 G的网络带宽，以便师生正常进行教与学的活动。

智能化教育终端则是根据当地的实际情况配套相应的终端系统。例如同屏互动教室、微课制作教室、智能录播教室、智能学情分析室等。通过配套相应的智能化终端系统来完善本地智慧教育的发展，提升学生的学习成绩。

3 当前学习环境的弊端

3.1 重灌输而轻探讨

当前中小学阶段的课堂还是以单一的填鸭式的灌输模式为主，教师在课堂上按照既定的教学目标，机械地讲授课本中的知识，学生则被动地接受知识，这在一定程度上促进了低阶思维的发展，但是却忽略了对问题本身的探讨，导致学生解决问题的能力得不到有效的发展。

3.2 重知识而轻方法

孩子们的大脑就像是一片未经过雕琢的玉，而知识则是形成思维不可或缺的元素，知识的学习是非常重要的。但是当前阶段的教师将知识直接堆积到学生的大脑中，却不教给学生掌握知识和运用知识的方法，就如同玉雕琢的过程中用一把铁锤直接砸向这块玉，这块玉非但不会被雕刻成精美的艺术品，反而有可能因为没有掌握好力度而被敲碎。学生就像记忆知识的机器，教师则像操纵机器的工人，这样的做法会抑制学生创造性思维的发展。

3.3 强调应试而压抑学生个性

目前，很多学校片面地以学生成绩的高低来反映教学质量的高低。这种极端功利化的教学方式将学生沦为反映教学效果的标本，成为完成升学指标的牺牲品。一味地向学生灌输“万般皆下品，唯有读书高”的思想，这种功利化的教育思想会压抑学生对待学习的热爱，压抑对知识真心的渴望，也会影响学生批判性思维和决策能力的发展。

4 智慧学习环境下高阶思维发展的智慧教学

4.1 教研平台

教研平台系统拥有备课、录播、讨论三大功能，它为教师备课、教案设计、网上教研，以及各年级、各学科开展教学工作提供支持与服务（见图1）。

4.2 智慧备课

智慧备课阶段依据教研平台中主备人所上传的资料，教师通过个人电脑、手机、平板电脑根据自己的课程需要，在教研平台上搜索并下载相关内容，也可以通过个人端口将下载的教学资料同步至上课的教室。

这样做可以将教师碎片化的时间高效利用。在这期间，教师可以在线上进行授课预览，教案设计以及电子教材的选取。智慧备课有效解决了教师在备课期间缺乏教育资源、资源筛选困难的问题。

4.3 智慧教学

教学是教师进行教育活动的重要组成部分。教师运用电子教材，运用交互式电子白板以及电子书写笔实现课程资源播放以及重点内容的批注，来帮助学生内化所学知识，形成有趣又高效的课堂。

借助于智慧化的教学环境，教学方式主要采用翻转课堂并以远程互动教学进行辅助（见图2）。翻转课堂是“以学生为中心，教师为主导”的教学方式。在课堂中将填鸭式的知识灌输转为高阶思维能力的培养[5]。

4.3.1 课前“信息传递”阶段

课前的学习阶段是翻转课堂的核心阶段。在智慧学习环境中，学生每人都配有电子书包。教师将依据课程目标向学生端电子书包发送电子版文字教材，同时将教研平台中的视频、音频以及课外教师自己搜集到的视频、音频资料发送至学生的电子书包中[6]。教师将学习资源推送给学生的同时会提出在本节内容中需要解决的一些关键问题。学生可以根据教师提供的资源和电子书包中的搜索引擎，在学习的过程中去解决教师提出的问题。值得注意的是学生在该阶段主要是个人自主学习，在这个过程中难免会遇到自己无法解决的问题。此时学生可以借助电子书包对自己学习过程中产生的疑难问题进行记录并上传到公共平台，在下一阶段中由老師与同学们共同帮忙解决。

在这一阶段中学生通过利用教师提供的学习资源和自己用搜索引擎搜索到的资源去解决教师提出的关键性问题，这主要培养了学生解决问题的能力。

4.3.2 课堂“吸收内化”阶段

在这一阶段中，学生是课堂的主人。教师作为引导者要让学生发挥主观能动性。教师要组织学生进行分组。分组完成后小组成员将自主学习阶段自己所搜集到的资料进行共享，互相交流自己学习到的知识。教师在学生分享完成后，对本节课的知识点进行梳理，同时对上一阶段中同学所反映的疑难问题进行解答。最后，每个小组发挥自己的想象力和创造力，将本节课所学习到的知识点运用不同的方式制作出来，比如运用思维导图、概念图、笔记、图画、“顺口溜”等。

在这一阶段中学生小组合作学习提升了团队合作能力，在最后的成果制作过程中，小组成员们发挥自己的聪明才智，运用不同的方式将学习到的知识点以“作品”的形式进行展示，这也提升了学生的创新能力。

4.3.3 课后“迁移反思”阶段

课后也是培养学生高阶思维的重要阶段。在这一阶段中，学生将制作好的“作品”通过电子书包上传到云平台当中进行分享。其他小组的学生在作品下方进行留言评价。评价“作品”的优点和需要改进的地方，同时对比自己的“作品”，反思自己“作品”中的不足，汲取他人“作品”当中的优点来弥补自己的不足，从而完善自己的知识点。该学科的其他教师通过个人的PC、手机对云平台中的学生“作品”进行评价，进行异步的远程指导，帮助学生完善所学知识。

在这一阶段中，学生对他人“作品”的优缺点进行评判，在鉴赏他人作品的过程中也对自己的作品进行反思，学习他人“作品”中的优点来完善自己的不足，这个过程对学生批判性思维的养成有着巨大的帮助。

4.4 智慧评测

在智慧评测当中，系统通过课后作业与阶段性联考测试得到数据后生成学生学习报告，进而帮助教师去制定针对性的学习手册，根据手册加强知识点的专题讲解，最终让学生将知识点融会贯通（见图3）。

5 智慧学习环境下高阶思维发展的思考

在智慧学习环境下，可以通过翻转课堂教学去发展学生的问题解决能力、团队合作能力、创造性思维和批判性思维。智慧学习环境作为发展高阶思维的外部环境，对于高阶思维的未来发展具有重要意义。

5.1 智慧学习环境拓宽高阶思维培养的方式

智慧学习环境依靠云平台、高带宽和智能终端为学习者提供数字化的学习环境。这些物化要素为高阶思维发展的智性要素提供优质的外部条件。以往的思维培养主要是依赖线下之间的师生互动，这种互动只能发生在课堂上，时间比较短暂。在智慧学习环境下，师生之间的互动从线下转为了线上与线下混合互动的形式。只要学生使用智慧终端就可以随时随地与教师进行交流互动，随时随地地学习。那么学习就可以在任意的时间、地点发生，这对于思维的培养有着巨大的帮助。

5.2 智慧学习环境成为高阶思维发展的重要阵地

智能学习环境可以为高阶思维提供多样的支持。例如，它可以提供更生动的问题描述，呈现出趣味的学习空间。在情境方面，它可以借助设备提供更加丰富、真实的问题情境，这样可以发挥学生的主观能动性，促进问题解决能力、团队合作能力、创造性思维和批判性思维的发展，更加有利于知识的迁移。智慧学习环境作为工具，可以作为学习者与信息之间的媒介，也可以作为师生、生生之间的交流工具促进合作学习，也可以作为认知工具帮助学生建构有意义的知识体系[7]。

5.3 智慧学习环境提升了高阶思维的内在价值

高阶思维本身是指发生在高层次的认知水平以及心智活动。在智慧学习环境中，高阶思维可以与学科核心素养相融合，借助这种新型的学习环境促使学生开展有意义的学习活动。智慧学习环境对于高阶思维内在的提升也表现在学习目标、学习情境、学习方式、学习评价这四个方面。在学习目标中，智慧学习环境将学生的“求知”向“求智”进行转变。在学习情境中，由单一的课堂授课变为线上线下的混合式学习。在学习方式上，由人与人之间的授课转变为人机人相融的授课。在学习评价中，由单一的学习成绩向多维的指标转变，由简单的智力测量向多维的思维发展转变[8]。通过智慧学习环境，学生的学习方式得到了转型，其内在的高阶思维也得到了升华。

6 结束语

智慧学习环境的开发与应用是当前教育的一个重要话题。而利用智慧学习环境去培养中小学生的高阶思维是一个富有挑战性的研究。科技在发展，人的思维方式也在发生转变。教育研究者要将新的技术融入思维的培养中。希望青少年在思想上能够跟上时代的步伐，主动适应时代发展的趋势和要求，为人类的未来谱写新的序章。

7 参考文献

[1] 范良火.高层次数学能力和课堂书面笔试的实施：从新

加坡课堂实践和研究得到的认识[J].数学教育学报，

2006，15（4）：47-51.

[2] 汪茂华.高阶思维能力评价研究[D].上海：华东师范大

学，2018：102-107.

[3] 钟志贤.论学习环境设计[J].电化教育研究，2005（7）：

35-41.

[4] 黄荣怀，杨俊锋，胡永斌.从数字学习环境到智慧学习

环境：学习环境的变革与趋势[J].开放教育研究，2012，