寧可為 陳援 王煒 蔣紅

摘 ? 要?以活動(dòng)理論和高階學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo)，結(jié)合高階思維能力的四個(gè)維度和信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)活動(dòng)的特點(diǎn)，嘗試構(gòu)建旨在培養(yǎng)高階思維能力的活動(dòng)設(shè)計(jì)模型。以“編程貓”程序設(shè)計(jì)課程為例，設(shè)計(jì)了具體教學(xué)活動(dòng)過程范例，并采用準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究法在烏魯木齊市某中學(xué)開展了實(shí)證研究。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該教學(xué)活動(dòng)的實(shí)施能有效提升學(xué)習(xí)者高階思維能力，此研究為后續(xù)教學(xué)者的教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)提供了參考。

關(guān)鍵詞?高階思維能力 ?活動(dòng)設(shè)計(jì) ?編程貓 ?核心素養(yǎng)

高階思維是學(xué)科核心素養(yǎng)的關(guān)鍵要素，核心素養(yǎng)培養(yǎng)的最主要任務(wù)，就是讓學(xué)習(xí)者在復(fù)雜情境中形成解決問題的能力及思維品質(zhì)的提升[1]。在中小學(xué)信息技術(shù)課程教學(xué)中，通過復(fù)雜的教學(xué)活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)習(xí)者高階思維能力是培養(yǎng)學(xué)習(xí)者核心素養(yǎng)的途徑，而高階思維能力的發(fā)展則需要高階學(xué)習(xí)活動(dòng)的支持，模擬性決策和問題求解學(xué)習(xí)活動(dòng)有利于發(fā)展學(xué)習(xí)者的高階思維能力[2]。因此在教學(xué)活動(dòng)中，師生活動(dòng)不能再局限于教與學(xué)、模仿與應(yīng)用，而應(yīng)從學(xué)科本身的知識(shí)、技能入手，進(jìn)行復(fù)雜的教學(xué)活動(dòng)和問題設(shè)計(jì)，挖掘?qū)W習(xí)者更深層次的分析、評(píng)價(jià)、創(chuàng)新等思維認(rèn)知能力。本研究以活動(dòng)理論、高階學(xué)習(xí)作為理論支撐，通過對(duì)教學(xué)活動(dòng)建立模型，產(chǎn)生合理的教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)，在課堂教學(xué)活動(dòng)中培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的高階思維能力。

一、面向高階思維能力培養(yǎng)的活動(dòng)設(shè)計(jì)模型構(gòu)建

1.理論基礎(chǔ)

（1）活動(dòng)理論。活動(dòng)理論研究者恩格斯托姆從活動(dòng)的共享意義出發(fā)，在系統(tǒng)觀指引下對(duì)早期活動(dòng)理論框架進(jìn)行重構(gòu)，增加了規(guī)則、共同體等因素，其將“活動(dòng)系統(tǒng)”作為活動(dòng)理論的核心內(nèi)容，也是最基本的分析單位。該系統(tǒng)包含了主體、客體、共同體、工具、規(guī)則、分工等互動(dòng)的要素。根據(jù)活動(dòng)理論的模型結(jié)構(gòu)，面向高階思維能力培養(yǎng)的教學(xué)活動(dòng)中學(xué)生和教師形成的學(xué)習(xí)共同體、活動(dòng)規(guī)則、活動(dòng)媒介等組成了完整的教學(xué)活動(dòng)系統(tǒng)。教學(xué)活動(dòng)系統(tǒng)中主體是學(xué)生，其也是學(xué)習(xí)活動(dòng)行為的執(zhí)行者?？腕w是某個(gè)任務(wù)或某一問題，所有學(xué)習(xí)活動(dòng)都是以客體為導(dǎo)向的，客體被轉(zhuǎn)化的過程也是學(xué)習(xí)者高階思維能力提升過程。分工是活動(dòng)過程中不同學(xué)習(xí)者為了達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)所要承擔(dān)的任務(wù)。規(guī)則是對(duì)學(xué)習(xí)活動(dòng)進(jìn)行約束和規(guī)范的明確規(guī)定或慣例等。教師作為活動(dòng)的組織者，在培養(yǎng)學(xué)習(xí)者高階思維能力教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)前需要通過對(duì)主體進(jìn)行分析，了解學(xué)習(xí)者的基本特征、學(xué)習(xí)風(fēng)格、學(xué)習(xí)基礎(chǔ)等因素，然后針對(duì)學(xué)習(xí)者主體特點(diǎn)在教學(xué)活動(dòng)中制定相對(duì)應(yīng)的規(guī)則，采取合理的任務(wù)分工，并選用合適的活動(dòng)工具或媒介，充分積極地調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性、創(chuàng)造性，才能達(dá)到培養(yǎng)學(xué)習(xí)者高階思維能力的目的。

（2）高階學(xué)習(xí)。鐘志賢教授認(rèn)為高階學(xué)習(xí)是指運(yùn)用高階思維進(jìn)行有意義的學(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(dòng)，這種學(xué)習(xí)通常是主動(dòng)的、意圖的建構(gòu)及真實(shí)的合作[3]。高階學(xué)習(xí)的特征與喬納森提出的有意義學(xué)習(xí)的特征具有相似性，所以高階學(xué)習(xí)有五個(gè)特性：主動(dòng)、建構(gòu)、意圖、真實(shí)及合作。這五個(gè)特性不是孤立存在的，而是彼此互相影響。學(xué)習(xí)者的高階思維能力培養(yǎng)過程不是教師單方向傳遞知識(shí)的過程，而是真實(shí)情境下學(xué)習(xí)者作為學(xué)習(xí)主體來主動(dòng)進(jìn)行知識(shí)建構(gòu)的過程，換句話說，只有學(xué)習(xí)者主動(dòng)運(yùn)用高階思維，才能夠培養(yǎng)其高階思維能力。因此，在面向高階思維能力培養(yǎng)的教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)中要為學(xué)習(xí)者創(chuàng)設(shè)真實(shí)學(xué)習(xí)活動(dòng)情境，基于問題解決的學(xué)習(xí)主題以小組合作學(xué)習(xí)或模擬性決策方式開展活動(dòng)，給學(xué)習(xí)者創(chuàng)造主動(dòng)學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，促使其在學(xué)習(xí)中能夠充分表述思想，發(fā)展清晰的表達(dá)、推理和自我監(jiān)控等能力。

2.面向高階思維能力培養(yǎng)的教學(xué)活動(dòng)模型

高階思維是按照思維的水平層次和質(zhì)性特點(diǎn)劃分出的一種思維類型，它是發(fā)生在較高認(rèn)知水平層次上的心智活動(dòng)或較高層次的認(rèn)知能力[4]。根據(jù)國內(nèi)外學(xué)者普遍的觀點(diǎn)，布魯姆教育目標(biāo)分類學(xué)中認(rèn)知過程前三個(gè)層次記憶、理解、應(yīng)用被劃分為低階思維，而后三個(gè)層次分析、評(píng)價(jià)、創(chuàng)造則被劃分為高階思維。而高階思維能力則是以高階思維為核心、解決劣構(gòu)問題或復(fù)雜任務(wù)的心理特征，高階思維能力由問題求解、決策制定、批判性思維、創(chuàng)造性思維等四大能力構(gòu)成[5]。問題求解是在復(fù)雜環(huán)境下遇到問題，在已知與未知之間創(chuàng)建意義，收集相關(guān)的信息和決策，推斷或提出解決方案，并能夠解決后續(xù)類似問題;決策制定是根據(jù)任務(wù)的特點(diǎn)分析與綜合、合理比較多種可選擇方法的優(yōu)缺點(diǎn)選擇最有效的方案;批判性思維是通過邏輯推理分析、尋找支持觀點(diǎn)的論據(jù)，理解已知在不同情境中的意義;創(chuàng)造性思維是能夠提出建設(shè)性的意見，通過分析信息產(chǎn)生新想法創(chuàng)造出新穎的產(chǎn)品。根據(jù)鐘智賢教授的觀點(diǎn)，最有效的高階思維能力發(fā)展方式，應(yīng)當(dāng)是融合于具體教學(xué)活動(dòng)之中的。因此，本研究根據(jù)高階思維能力四維度劃分標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)活動(dòng)的特點(diǎn)，構(gòu)建了面向高階思維能力培養(yǎng)的教學(xué)活動(dòng)模型（見圖1）。

該教學(xué)活動(dòng)模型的核心是高階思維能力，圍繞高階思維能力的四個(gè)維度展開教學(xué)活動(dòng)。組織者（教師）提供活動(dòng)資源或媒介工具，學(xué)習(xí)者通過進(jìn)入組織者設(shè)置的任務(wù)情境、任務(wù)分析、獨(dú)立探究來提高問題求解這一維度的能力，然后以小組合作的形式，依據(jù)預(yù)定活動(dòng)規(guī)則完成策略設(shè)計(jì)及實(shí)施應(yīng)用。其中通過對(duì)學(xué)習(xí)成果進(jìn)行分析評(píng)價(jià)來提高決策制定與批判性思維這兩個(gè)維度的能力，在此過程中學(xué)習(xí)個(gè)體將部分未知知識(shí)逐步轉(zhuǎn)化成已知知識(shí)后，繼續(xù)進(jìn)行知識(shí)的遷移和創(chuàng)新作品以提高創(chuàng)造性思維這一維度的能力。在整個(gè)過程中，學(xué)習(xí)者作為活動(dòng)的主體通過整個(gè)教學(xué)活動(dòng)的參與、互動(dòng)、交流使其高階思維能力得到提升，教師作為組織者為學(xué)習(xí)者提供工具、平臺(tái)、任務(wù)、活動(dòng)原則等為培養(yǎng)學(xué)習(xí)者高階思維能力提供良好基礎(chǔ)，組織者與學(xué)習(xí)者共同形成了學(xué)習(xí)活動(dòng)的共同體。

二、面向高階思維能力培養(yǎng)的教學(xué)活動(dòng)過程

編程對(duì)于中小學(xué)生來說是一個(gè)很好的培養(yǎng)高階思維能力的學(xué)習(xí)途徑，然而在中小學(xué)信息技術(shù)學(xué)科中，學(xué)生所接觸的編程類軟件有LOGO、Visual Basic等，其畫面較為生硬、學(xué)習(xí)繁瑣枯燥，難以激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與積極性，相比前者，基于圖形化積木式的拖放組件編程方式更符合中小學(xué)階段學(xué)習(xí)者認(rèn)知習(xí)慣[6]。以“編程貓”為代表的圖形化積木式編程軟件將增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)與少兒趣味編程教育相結(jié)合，為學(xué)生真實(shí)再現(xiàn)了一個(gè)趣味盎然的源碼世界。本研究選用“編程貓”程序設(shè)計(jì)作為課程學(xué)習(xí)內(nèi)容，其中以課程中“森林鹿王奇遇——重復(fù)執(zhí)行”一課作為具體的課例，通過教師組織引導(dǎo)活動(dòng)、學(xué)生實(shí)施的方式來開展教學(xué)活動(dòng)，在活動(dòng)中通過各環(huán)節(jié)及環(huán)節(jié)中的高階問題設(shè)計(jì)來對(duì)應(yīng)高階思維能力四個(gè)維度，具體教學(xué)活動(dòng)過程見表1。

三、實(shí)踐效果分析

本研究在新疆烏魯木齊市某中學(xué)選擇了兩個(gè)班進(jìn)行對(duì)比研究，七年級(jí)A班作為對(duì)照班，B班作為實(shí)驗(yàn)班，其中對(duì)照班48名學(xué)生，實(shí)驗(yàn)班47名學(xué)生，年齡均在12～14歲之間。兩個(gè)班學(xué)生認(rèn)知水平、學(xué)習(xí)成績等方面基本相似，并且具備了自主探究深入學(xué)習(xí)的能力，能夠在團(tuán)隊(duì)環(huán)境下展開學(xué)習(xí)。在實(shí)驗(yàn)班開展面向高階思維能力培養(yǎng)教學(xué)活動(dòng)實(shí)踐，對(duì)照班開展傳統(tǒng)教學(xué)活動(dòng)實(shí)踐，教學(xué)過程中兩個(gè)班均為同一教師授課，教學(xué)內(nèi)容和課程進(jìn)度一致。實(shí)驗(yàn)于2018年2月開始至2018年6月結(jié)束，共計(jì)18周。實(shí)踐效果分析通過測(cè)試量表的形式進(jìn)行，測(cè)試量表根據(jù)高階思維能力劃分的四個(gè)維度以及學(xué)生目前的學(xué)習(xí)內(nèi)容，設(shè)計(jì)能夠反映學(xué)生高階思維能力方面的5道開放性題目，每道試題均包含各維度測(cè)量知識(shí)點(diǎn)，5道題共100分，分值越高說明測(cè)量對(duì)象高階思維能力越強(qiáng)，分值越低說明測(cè)量對(duì)象高階思維能力越低。

從表2可知，實(shí)驗(yàn)班與對(duì)照班從四個(gè)維度及總分五方面的P值均大于0.05，表明兩個(gè)班在實(shí)驗(yàn)開展前高階思維能力無顯著性差異。兩個(gè)班高階思維能力得分分別為58.66、58.22，均在60分以下，說明學(xué)生的高階思維能力還比較欠缺。

對(duì)實(shí)驗(yàn)班與對(duì)照班高階思維能力前測(cè)的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)已表明，兩個(gè)班均無顯著差異，因此對(duì)實(shí)驗(yàn)效果的分析只進(jìn)行后測(cè)結(jié)果差異顯著性檢驗(yàn)即可。研究者通過量表對(duì)兩個(gè)班學(xué)生高階思維能力進(jìn)行后測(cè)，利用SPSS統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)后測(cè)結(jié)果進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。從表3可知，兩個(gè)班后測(cè)對(duì)比結(jié)果為：?jiǎn)栴}求解、批判性思維、創(chuàng)造性思維等三個(gè)維度的P值均小于0.05，具有統(tǒng)計(jì)意義顯著性差異。其中實(shí)驗(yàn)班的決策制定維度平均值為17.14（標(biāo)準(zhǔn)差4.750），對(duì)照班為16.46（標(biāo)準(zhǔn)差4.858），P值大于0.05，沒有統(tǒng)計(jì)意義上的顯著，但相比兩個(gè)班前測(cè)結(jié)果，在該維度上兩個(gè)班的得分都有所提升。研究者針對(duì)此情況隨機(jī)選取部分學(xué)生進(jìn)行訪談，根據(jù)訪談結(jié)果發(fā)現(xiàn)在傳統(tǒng)面對(duì)面進(jìn)行教學(xué)的課堂中采取的小組合作開展活動(dòng)的整個(gè)過程中，小組內(nèi)部動(dòng)手能力強(qiáng)、成績較好且學(xué)習(xí)積極學(xué)生成為課堂學(xué)習(xí)的主角，無形中替代或剝奪了小組大部分學(xué)生參與課堂互動(dòng)的機(jī)會(huì)，出現(xiàn)一種“搭便車”效應(yīng)。這與卜玉華提出的問題類似，即有部分積極生或優(yōu)秀生替代其他小組成員參與的現(xiàn)象，缺乏公平而有質(zhì)量地課堂參與[7]。此外，小組合作之間產(chǎn)生的互動(dòng)不僅受互動(dòng)學(xué)習(xí)中學(xué)生的從眾心理影響，還受環(huán)境、技術(shù)要素等多方面的制約[8]。參與實(shí)驗(yàn)的兩個(gè)班都是大班教學(xué)，由于班級(jí)人數(shù)規(guī)模過大，學(xué)生個(gè)體之間的互動(dòng)及小組間的交流，教師與學(xué)生個(gè)體或群體的交流都會(huì)由于學(xué)生人數(shù)多而受到局限，再加上課堂教學(xué)中學(xué)生從眾行為存在的客觀性及其副作用，也直接導(dǎo)致決策性思維能力難有較大的提高，這就不難理解實(shí)驗(yàn)班相比對(duì)照班在決策性思維能力維度的效果不顯著的原因。根據(jù)實(shí)驗(yàn)班總體平均值為65.16（標(biāo)準(zhǔn)18.333），對(duì)照班為73.24（標(biāo)準(zhǔn)差14.623），P值小于0.05，說明實(shí)驗(yàn)班的得分明顯高于對(duì)照班，可以推斷面向高階思維能力教學(xué)活動(dòng)的實(shí)施在一定程度上有效提升了學(xué)習(xí)者高階思維能力。

本研究以活動(dòng)理論、高階學(xué)習(xí)等理論為指導(dǎo)，將高階思維能力與教學(xué)活動(dòng)過程進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，并對(duì)其設(shè)計(jì)過程和步驟進(jìn)行詳細(xì)的闡述，最后將面向高階思維能力培養(yǎng)的教學(xué)活動(dòng)模型應(yīng)用到程序設(shè)計(jì)課程中，在為期18周的應(yīng)用實(shí)踐中取得了良好的效果，高階思維的四個(gè)維度都有一定的提升。雖然構(gòu)建了面向高階思維能力培養(yǎng)的教學(xué)活動(dòng)模型及實(shí)施過程，也進(jìn)行了深入的分析，但是在模型的應(yīng)用中決策制定維度還存在效果不顯著等問題，即活動(dòng)過程中小組合作、策略的提出與實(shí)施等方面還存在諸多問題，需要在后續(xù)研究中進(jìn)一步完善。

參考文獻(xiàn)

[1] 鐘志賢.如何發(fā)展學(xué)習(xí)者高階思維能力[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2005（04）.

[2]楊九詮.如何進(jìn)行核心素養(yǎng)的評(píng)價(jià)[N/OL].中國教育報(bào)，2017-7-27.

[3] 鐘志賢.面向知識(shí)時(shí)代的教學(xué)設(shè)計(jì)框架——促進(jìn)學(xué)習(xí)者發(fā)展[D].上海：華東師范大學(xué)，2004.

[4] 鐘志賢.促進(jìn)學(xué)習(xí)者高階思維發(fā)展的教學(xué)設(shè)計(jì)假設(shè)[J].電化教育研究，2004（12）.

[5] 鐘志賢.教學(xué)設(shè)計(jì)的宗旨：促進(jìn)學(xué)習(xí)者高階能力發(fā)展[J].電化教育研究，2004（11）.

[6] 寧可為，楊曉霞.基于App Inventor的初中計(jì)算思維培養(yǎng)實(shí)證研究[J].課程·教材·教法，2018（02）.

[7]卜玉華.我國課堂教學(xué)改革的現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)、困局與突破路徑[J].教育研究，2016（03）.

[8] 龔建新，樊志瑾.課堂教學(xué)中學(xué)生從眾行為的負(fù)效應(yīng)及調(diào)控方法[J].教育科學(xué)，1997（01）.

[作者：寧可為（1984-），男，湖南益陽人，新疆師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院在讀博士研究生，中教一級(jí);陳援（1988-），女，新疆奎屯人，烏魯木齊市第四中學(xué)教師，中教一級(jí);王煒（1969-），男，新疆伊犁人，新疆師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院教授，博士;蔣紅（1980-），女，浙江寧波人，寧波教育學(xué)院講師，碩士。]

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