智慧課堂視域下高階思維發(fā)展的干預(yù)策略體系研究

高琳琳 解月光 張琢

摘要：智慧課堂是基礎(chǔ)教育發(fā)展學(xué)生高階思維及培養(yǎng)創(chuàng)新人才的主陣地。基于學(xué)習(xí)環(huán)境隱喻，結(jié)合生態(tài)心理學(xué)的“給養(yǎng)”理論，該文首先明確了智慧課堂內(nèi)涵更傾向于一種技術(shù)豐富學(xué)習(xí)環(huán)境；隨后，建立了面向高階思維發(fā)展的智慧課堂影響因素模型，揭示了智慧課堂優(yōu)化高階思維發(fā)展的關(guān)鍵邏輯理路，包括情境資源的“解放性”與“逐級(jí)性”給養(yǎng)支持學(xué)習(xí)任務(wù)“體驗(yàn)化”與“深度化”行動(dòng)意圖的實(shí)現(xiàn)，優(yōu)化問題解決能力發(fā)展；支架資源的“模擬性”與“選擇性”給養(yǎng)支持學(xué)習(xí)成果“生成化”與“開放化”行動(dòng)意圖的實(shí)現(xiàn)，優(yōu)化創(chuàng)造性思維能力發(fā)展；評(píng)價(jià)工具的“融入性”與“還原性”給養(yǎng)支持學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)“伴隨化”與“論證化”行動(dòng)意圖的實(shí)現(xiàn)，優(yōu)化批判性思維能力發(fā)展；基于此，提出了智慧解蔽與設(shè)計(jì)、適切選用與融合以及探究學(xué)習(xí)模式等三個(gè)層面互為一體的干預(yù)策略體系，以期為一線教師提供系統(tǒng)的方法指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：智慧課堂；技術(shù)豐富學(xué)習(xí)環(huán)境；高階思維；干預(yù)策略體系

中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

* 本文系全國教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2019年度國家一般課題“創(chuàng)新人才戰(zhàn)略下高階思維發(fā)展的評(píng)價(jià)與一體化設(shè)計(jì)研究”（課題編號(hào)：BCA190074）、2020年度教育部人文社會(huì)科學(xué)研究青年基金項(xiàng)目“高階思維發(fā)展視角下落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)研究”（項(xiàng)目編號(hào)：20YJC880082）研究成果。

自主創(chuàng)新能力是國家興旺發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)力，《中國教育現(xiàn)代化2035》明確指出未來教育應(yīng)：“加強(qiáng)創(chuàng)新人才特別是拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)”[1]。高階思維作為創(chuàng)新人才的必備品質(zhì)[2]，應(yīng)用信息技術(shù)構(gòu)建智慧課堂逐漸成為基礎(chǔ)教育有效發(fā)展學(xué)生高階思維及培養(yǎng)創(chuàng)新人才的主陣地。縱觀已有研究發(fā)現(xiàn)，由于高階思維發(fā)展干預(yù)的低效，當(dāng)前智慧課堂教學(xué)實(shí)踐主要存在信息技術(shù)機(jī)械應(yīng)用、思維經(jīng)驗(yàn)積累不足以及學(xué)習(xí)方式傳統(tǒng)固化等不利于學(xué)習(xí)者高階思維發(fā)展的現(xiàn)實(shí)問題[3][4]。已有研究又主要聚焦智慧課堂技術(shù)環(huán)境搭建、資源開發(fā)及內(nèi)涵界定[5][6]等宏觀層面，缺乏微觀層面思維發(fā)展干預(yù)策略的探討。鑒于此，本研究基于學(xué)習(xí)環(huán)境隱喻，結(jié)合生態(tài)心理學(xué)的“給養(yǎng)”理論，重新審視與思考了智慧課堂內(nèi)涵，并基于高階思維發(fā)展的智慧課堂影響因素模型提出了系統(tǒng)的干預(yù)策略體系，以期為一線教師有效落實(shí)智慧課堂教學(xué)以及優(yōu)化學(xué)生高階思維發(fā)展提供參考。

（一）高階思維的內(nèi)涵與發(fā)展

1.高階思維內(nèi)涵

高階思維論述自古有之，如蘇格拉底的“產(chǎn)婆術(shù)”及孔子的“不憤不啟、不悱不發(fā)”。認(rèn)知心理學(xué)和教育學(xué)對(duì)高階思維內(nèi)涵進(jìn)行了長期探討，代表性觀點(diǎn)如下頁表1所示。認(rèn)知心理學(xué)普遍以主體（人）有效認(rèn)識(shí)客觀事物的高級(jí)心理特征來定義高階思維，主要包括概念形成、推理和問題解決。伴隨深度學(xué)習(xí)與核心素養(yǎng)的提出，教育領(lǐng)域逐漸將高階思維定義為學(xué)生解決劣構(gòu)問題時(shí)所調(diào)用的各種高級(jí)認(rèn)知能力。基于此，本研究在課堂教學(xué)情境視角下，認(rèn)為高階思維是一個(gè)上位概念，是指學(xué)習(xí)者在劣構(gòu)問題解決過程中外化表現(xiàn)的各種高級(jí)認(rèn)知能力，問題解決、批判性思維以及創(chuàng)造性思維能力是相互獨(dú)立又彼此關(guān)聯(lián)的高階思維下位概念。

2.高階思維發(fā)展

皮亞杰認(rèn)為思維發(fā)生于主體與客體之間的相互作用[9]。杜威的“從做中學(xué)”理論表明，在解決劣構(gòu)問題的實(shí)踐活動(dòng)中，學(xué)生可以發(fā)生查找資料、調(diào)查分析以及動(dòng)手實(shí)驗(yàn)等實(shí)踐行為，積累分析、決策、批判及創(chuàng)造等思維經(jīng)驗(yàn)，發(fā)展高階思維[10]。此外，具身認(rèn)知強(qiáng)調(diào)認(rèn)知形成于實(shí)踐行動(dòng)與身體知覺，學(xué)生普遍通過“行動(dòng)-反思”的耦合交互與動(dòng)態(tài)循環(huán)，實(shí)現(xiàn)低級(jí)認(rèn)知向高級(jí)認(rèn)知的自動(dòng)化運(yùn)作[11]。基于上述分析可知，課堂教學(xué)情境下，學(xué)習(xí)者高階思維發(fā)展蘊(yùn)于劣構(gòu)問題探究的實(shí)踐活動(dòng)中。學(xué)生為了解決問題，首先根據(jù)情境發(fā)生瀏覽資料、調(diào)查分析等實(shí)踐行動(dòng)，產(chǎn)生視、聽、觸等多通道的感官體驗(yàn)，通過反思概括感官體驗(yàn)形成初步概念，并在此過程中積累發(fā)現(xiàn)、分析、推理等思維經(jīng)驗(yàn)；隨后發(fā)生選擇材料、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)及造物制作等實(shí)踐行動(dòng)，經(jīng)反思概括進(jìn)一步深化初步概念并積累決策、批判及創(chuàng)造等思維經(jīng)驗(yàn)，如此往復(fù)，形成“行動(dòng)-反思”的耦合交互與動(dòng)態(tài)循環(huán)。正是基于此，學(xué)生不斷積累思維經(jīng)驗(yàn)，掌握問題解決策略，從而實(shí)現(xiàn)了問題解決、創(chuàng)造性思維以及批判性思維能力發(fā)展。

（二）學(xué)習(xí)環(huán)境支持高階思維發(fā)展的作用機(jī)制

1.學(xué)習(xí)環(huán)境隱喻及要素構(gòu)成

20世紀(jì)80年代以來，伴隨建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論興起，講授觀、傳輸觀等傳統(tǒng)教學(xué)隱喻逐漸向“學(xué)習(xí)環(huán)境隱喻”嬗變，即課堂教學(xué)本質(zhì)上是以“學(xué)習(xí)者”為中心的學(xué)習(xí)環(huán)境。綜合國內(nèi)外學(xué)習(xí)環(huán)境各類要素構(gòu)成說可知，學(xué)習(xí)環(huán)境主要由“三個(gè)層次、十四個(gè)要素”構(gòu)成。三個(gè)層次分別為主體性支持、物質(zhì)性支持以及活動(dòng)性支持，其中，主體性支持包括教師、學(xué)生；物質(zhì)性支持主要包括相關(guān)工具（認(rèn)知工具、搜索工具、評(píng)價(jià)工具與交流工具）以及各類資源（情境資源、信息資源與支架資源）；活動(dòng)性支持是指教師設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)活動(dòng)要素，主要包括學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)任務(wù)、學(xué)習(xí)成果、活動(dòng)規(guī)則與學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)[12]。

2.學(xué)習(xí)環(huán)境支持高階思維發(fā)展的機(jī)制

已有研究表明學(xué)習(xí)環(huán)境有助于高階思維發(fā)展[13]，但尚未解釋其作用機(jī)制。生態(tài)心理學(xué)普遍認(rèn)為，有機(jī)體與環(huán)境是不可分割的統(tǒng)一整體，二者通過“給養(yǎng)”發(fā)生相互作用。“給養(yǎng)”是實(shí)體提供給有機(jī)體可感知和可利用的屬性，如樹枝對(duì)鳥類來說有可棲息性[14]。而有機(jī)體能否順利探測(cè)與應(yīng)用給養(yǎng)，與自身意圖與效能（即行動(dòng)能力）直接相關(guān)[15]。正如僅在鳥類有棲息意圖且有棲息能力（如牛類不可棲息）時(shí)才能棲息在樹枝上。據(jù)此推知，學(xué)習(xí)環(huán)境“給養(yǎng)”是資源工具所具備的支持學(xué)習(xí)者實(shí)踐行動(dòng)的屬性。如資源提供“瀏覽性”給養(yǎng)，主要是指資源具備支持學(xué)生瀏覽、閱讀相關(guān)材料的屬性。意圖是學(xué)習(xí)者為實(shí)現(xiàn)某一目標(biāo)而采取行動(dòng)的打算或計(jì)劃。面對(duì)同一目標(biāo)，學(xué)習(xí)者因效能水平差異會(huì)萌生不同的行動(dòng)意圖，有助于目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的為合理意圖，反之，則為不合理意圖。如“發(fā)現(xiàn)物質(zhì)性質(zhì)”這一目標(biāo)，觀察物質(zhì)顏色和狀態(tài)、扇風(fēng)飄聞氣味、測(cè)量密度等行為意圖更有助于目標(biāo)達(dá)成，而查閱資料直接獲取答案的行為意圖不利于學(xué)生經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)、分析等目標(biāo)過程，即為不合理意圖。一般而言，當(dāng)給養(yǎng)與合理意圖相契合時(shí)，學(xué)習(xí)者便會(huì)發(fā)生有效的實(shí)踐行為實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。因此，合理意圖與環(huán)境給養(yǎng)的彼此契合是有效學(xué)習(xí)實(shí)踐行為發(fā)生的顯性條件，而資源工具的行動(dòng)屬性以及學(xué)習(xí)者效能與目標(biāo)是有效實(shí)踐行為發(fā)生的隱性條件，如圖1所示。

與自然環(huán)境不同，學(xué)習(xí)環(huán)境給養(yǎng)并非天然而成，而是教師有意選擇或構(gòu)造的。此外，學(xué)習(xí)者由于自身效能及經(jīng)驗(yàn)不足，一般較難根據(jù)思維目標(biāo)產(chǎn)生合理的行動(dòng)意圖。如針對(duì)批判性思維能力發(fā)展，學(xué)習(xí)者難以產(chǎn)生有助于目標(biāo)達(dá)成的“論證化”行動(dòng)意圖。因此，學(xué)習(xí)環(huán)境支持學(xué)習(xí)者高階思維發(fā)展的作用機(jī)制如圖2所示。教師基于目標(biāo)與學(xué)情分析，一方面解蔽思維目標(biāo)達(dá)成所隱藏的意圖因子，并將其寓于任務(wù)、評(píng)價(jià)等相關(guān)活動(dòng)要素之中，使其承載合理意圖線索；另一方面選擇或構(gòu)造合適的資源工具，使其具備與合理意圖相契合的給養(yǎng)。開始學(xué)習(xí)時(shí)，學(xué)習(xí)者經(jīng)歷學(xué)習(xí)活動(dòng)要素，主動(dòng)挖掘、建構(gòu)教師所藏匿的合理行動(dòng)意圖，并探測(cè)與之相契合的環(huán)境給養(yǎng)，開展實(shí)踐行動(dòng)產(chǎn)生感官體驗(yàn)，經(jīng)反思概括形成初步概念并積累思維經(jīng)驗(yàn)；隨后，學(xué)習(xí)者進(jìn)一步建構(gòu)合理意圖、探測(cè)給養(yǎng)并發(fā)生實(shí)踐行動(dòng)與反思，深化概念認(rèn)識(shí)與積累思維經(jīng)驗(yàn)。顯然，學(xué)習(xí)環(huán)境通過提供符合思維目標(biāo)發(fā)展的合理意圖以及與之相契合的給養(yǎng)，支持學(xué)習(xí)者發(fā)生有效學(xué)習(xí)行為解決劣構(gòu)問題，實(shí)現(xiàn)意義建構(gòu)及高階思維發(fā)展。

（三）智慧課堂內(nèi)涵更傾向于技術(shù)豐富學(xué)習(xí)環(huán)境

一般來說，智慧課堂的已有概念界定模糊了智慧課堂所屬課堂教學(xué)的客觀事實(shí)，導(dǎo)致對(duì)其本質(zhì)認(rèn)識(shí)的淺表化[16]。根據(jù)“屬加種差”定義法，智慧課堂臨近的“屬概念”是課堂。課堂是課堂教學(xué)的代名詞，研究課堂一般代之研究課堂教學(xué)[17]。基于學(xué)習(xí)環(huán)境隱喻，課堂變革的實(shí)踐意義便是如何優(yōu)化學(xué)習(xí)環(huán)境以提高學(xué)習(xí)者知識(shí)建構(gòu)及高階思維發(fā)展成效[18]。因此，作為傳統(tǒng)課堂（學(xué)習(xí)環(huán)境）進(jìn)階發(fā)展的智慧課堂本質(zhì)上應(yīng)是一種新型學(xué)習(xí)環(huán)境。

受應(yīng)試教育影響，教師一般根據(jù)知識(shí)掌握目標(biāo)設(shè)計(jì)活動(dòng)要素使其承載并傳遞記憶、練習(xí)等行動(dòng)意圖，而且基于信息技術(shù)支持使資源工具具備與之相契合的傳輸、呈現(xiàn)等給養(yǎng)，以致傳統(tǒng)學(xué)習(xí)環(huán)境難以支持學(xué)習(xí)者開展劣構(gòu)問題解決的實(shí)踐探究活動(dòng)發(fā)展高階思維。創(chuàng)新人才培養(yǎng)及智能技術(shù)發(fā)展使教學(xué)目標(biāo)逐漸轉(zhuǎn)向?qū)W習(xí)者高階思維發(fā)展。但現(xiàn)有智慧課堂研究與實(shí)踐普遍關(guān)注應(yīng)用智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)資源工具的具身感知與實(shí)踐行動(dòng)性給養(yǎng)，較少關(guān)注活動(dòng)要素所承載意圖的改變，導(dǎo)致學(xué)習(xí)者建構(gòu)傳統(tǒng)意圖并應(yīng)用資源工具的機(jī)械傳輸給養(yǎng)，復(fù)演記憶、練習(xí)等行為活動(dòng)，高階思維發(fā)展成效甚微。究其本質(zhì)，造成上述問題的根本原因在于教師墨守知識(shí)傳授教學(xué)觀，有關(guān)思維發(fā)展的教學(xué)設(shè)計(jì)知識(shí)、方法與經(jīng)驗(yàn)等“軟”技術(shù)并未隨之躍遷。

基于此，本研究認(rèn)為新型學(xué)習(xí)環(huán)境，即智慧課堂本質(zhì)上應(yīng)是：（1）一種融合泛在、豐富技術(shù)的學(xué)習(xí)環(huán)境，特別關(guān)注新一代智能技術(shù)以及思維教學(xué)設(shè)計(jì)技術(shù)的有效性與豐富性；（2）教師采用思維教學(xué)設(shè)計(jì)技術(shù)可以使學(xué)習(xí)活動(dòng)相關(guān)要素承載助力思維發(fā)展的合理行動(dòng)意圖，而基于智能技術(shù)支持可以使資源工具具備與合理意圖相契合的給養(yǎng)；（3）基于合理意圖以及與之相契合的資源工具給養(yǎng)，學(xué)習(xí)者可以順利發(fā)生劣構(gòu)問題解決的實(shí)踐探究活動(dòng)，積累思維經(jīng)驗(yàn)并優(yōu)化高階思維發(fā)展。不言而喻，技術(shù)豐富學(xué)習(xí)環(huán)境隱喻對(duì)于認(rèn)識(shí)智慧課堂內(nèi)涵以及引領(lǐng)課堂教學(xué)變革具有重要意義與價(jià)值。

通過上文分析，我們形成了智慧課堂之于高階思維發(fā)展的基本假設(shè)。至此，我們?cè)噲D構(gòu)建面向高階思維發(fā)展的智慧課堂影響因素模型，一方面旨在進(jìn)一步明確智慧課堂環(huán)境視域下顯著影響高階思維發(fā)展的關(guān)鍵因素，即智慧課堂環(huán)境活動(dòng)層面的關(guān)鍵要素及其承載的合理意圖、以及物質(zhì)層面的關(guān)鍵要素及其具備的給養(yǎng)；另一方面，意在刻畫關(guān)鍵因素之間以及與高階思維三元下位概念發(fā)展間的影響關(guān)系，以求發(fā)現(xiàn)并論證智慧課堂環(huán)境優(yōu)化高階思維發(fā)展的關(guān)鍵邏輯理路，進(jìn)而為干預(yù)策略體系的提出指明方向。

作為學(xué)習(xí)環(huán)境的下位概念，智慧課堂環(huán)境的要素構(gòu)成與其具有內(nèi)在一致性（如上文所述）。為此，下文根據(jù)相關(guān)理論有關(guān)思維發(fā)展的觀點(diǎn)，在理論層面提取影響高階思維發(fā)展的關(guān)鍵因素（“關(guān)鍵活動(dòng)要素及其合理意圖”與“關(guān)鍵物質(zhì)要素及其給養(yǎng)”）；最后，推演并建立關(guān)鍵因素之間及其與高階思維三元下位概念間的影響關(guān)系。以此，構(gòu)建高階思維發(fā)展的智慧課堂影響因素模型。

（一）活動(dòng)層因素：關(guān)鍵活動(dòng)要素及其承載的合理意圖

基于問題解決理論、對(duì)話理論以及何克抗關(guān)于人類思維分類理論的分析，最終確定了智慧課堂環(huán)境活動(dòng)層面的三個(gè)關(guān)鍵因素：

1.學(xué)習(xí)任務(wù)的“體驗(yàn)化”與“深度化”

學(xué)習(xí)任務(wù)及其所承載的“體驗(yàn)化”與“深度化”意圖是影響問題解決能力發(fā)展的關(guān)鍵因素。“體驗(yàn)化”是指學(xué)生親身經(jīng)歷問題解決過程的行動(dòng)意圖。“深度化”是指學(xué)生深度探究問題本質(zhì)的行動(dòng)意圖。“體驗(yàn)化”與“深度化”可以促使學(xué)生經(jīng)歷信息搜集、材料觀察以及成果制作等一系列認(rèn)知過程，深入探究問題本質(zhì)并掌握問題解決策略。正如問題解決理論表明，應(yīng)用認(rèn)知技能深入探討問題的內(nèi)在本質(zhì)及規(guī)律，才能真正驅(qū)動(dòng)兒童掌握問題解決策略[19]。此外，學(xué)習(xí)任務(wù)規(guī)定了解決問題所需完成的具體事務(wù)或操作，是承載及傳遞“體驗(yàn)化”與“深度化”行動(dòng)意圖的關(guān)鍵要素。

2.學(xué)習(xí)成果的“生成化”與“開放化”

學(xué)習(xí)成果及其所承載的“生成化”與“開放化”意圖是影響創(chuàng)造性思維能力發(fā)展的關(guān)鍵因素。“生成化”是指學(xué)生積極思考、付出努力地生成某些實(shí)物或制品的行動(dòng)意圖。“開放化”是指學(xué)生根據(jù)自身喜好，自由開放地生成實(shí)物或制品的行動(dòng)意圖。“生成化”與“開放化”意圖促使學(xué)生發(fā)生創(chuàng)意設(shè)計(jì)、想象發(fā)散以及革新制作等實(shí)踐行為，積累想象、發(fā)散等思維經(jīng)驗(yàn)，發(fā)展創(chuàng)造性思維能力。正如人類思維分類理論指出，創(chuàng)新思維的出現(xiàn)在于發(fā)散思維的方向性指導(dǎo)，自由開放的情境可以促進(jìn)大腦呈現(xiàn)一種擴(kuò)散狀態(tài)進(jìn)行突破性地創(chuàng)新思考。此外，教師一般設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)成果要素使其承載及傳遞“生成化”與“開放化”行動(dòng)意圖。

3.學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的“伴隨化”與“論證化”

學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)及其所承載的“伴隨化”與“論證化”行動(dòng)意圖是影響批判性思維能力發(fā)展的關(guān)鍵因素。“伴隨化”是指學(xué)生伴隨探究全程，不斷審視自身及他人探究過程或結(jié)果的行動(dòng)意圖。“論證化”是指學(xué)生有理有據(jù)地自我反思或評(píng)價(jià)他人的行動(dòng)意圖。以上意圖促使學(xué)生多角度地持續(xù)反思與批判，可以積累判斷、質(zhì)疑、推理等思維經(jīng)驗(yàn)，發(fā)展批判性思維能力。對(duì)話理論先驅(qū)戴維·伯姆曾言，從對(duì)話開始直至結(jié)束，參與者對(duì)于自己或他人意義溪流的批判在全體對(duì)話參與者之間連續(xù)不斷地自由流動(dòng)[20]。此外，教師一般設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)要素，使其承載與傳遞“伴隨化”與“論證化”行動(dòng)意圖。

（二）物質(zhì)層因素：關(guān)鍵物質(zhì)要素及其具備的給養(yǎng)

基于關(guān)鍵活動(dòng)要素及其承載意圖的分析結(jié)果，結(jié)合腦科學(xué)與現(xiàn)象學(xué)的相關(guān)論點(diǎn)，最終確定了智慧課堂環(huán)境物質(zhì)層面的三個(gè)關(guān)鍵因素：

1.情境資源的“解放性”與“逐級(jí)性”

梅洛龐蒂認(rèn)為身體的感官參與是高級(jí)認(rèn)知發(fā)展的基石。情境資源應(yīng)具有“解放性”給養(yǎng)，支持學(xué)習(xí)者解放身體，全身心地參與問題解決過程。而“逐級(jí)性”給養(yǎng)可以支持學(xué)習(xí)者逐層遞進(jìn)地跨越認(rèn)知障礙，深入探究問題本質(zhì)。因此，情境資源的“解放性”與“逐級(jí)性”給養(yǎng)與“體驗(yàn)化”與“深度化”行動(dòng)意圖相契合，成為問題解決能力發(fā)展的關(guān)鍵影響因素。

2.支架資源的“模擬性”與“選擇性”

腦科學(xué)研究表明由于大腦皮層鏡像神經(jīng)系統(tǒng)的存在，個(gè)體在觀察、模擬他人表情和操作時(shí)可以激活相同或類似的動(dòng)作執(zhí)行，從而理解他人行動(dòng)意圖并啟發(fā)思考[21]。因此，“模擬性”給養(yǎng)可以支持學(xué)習(xí)者模擬他人實(shí)踐操作，理解其行動(dòng)意圖并啟發(fā)自己的創(chuàng)意制作。而“選擇性”給養(yǎng)可以支持學(xué)習(xí)者根據(jù)自身需求選擇合適的支架資源，獲得適切幫助并自由開放地順利生成學(xué)習(xí)成果。因此，支架資源的“模擬性”與“選擇性”給養(yǎng)與“生成化”與“開放化”行動(dòng)意圖相契合，成為創(chuàng)造性思維能力發(fā)展的關(guān)鍵影響因素。

3.評(píng)價(jià)工具的“融入性”與“還原性”

現(xiàn)象學(xué)認(rèn)為，工具如果達(dá)到一種“不可感”的融入狀態(tài)，便能減少學(xué)習(xí)者不必要的認(rèn)知負(fù)荷[22]。因此，“融入性”給養(yǎng)可以支持學(xué)習(xí)者將評(píng)價(jià)工具融入自己的身體，成為一種“無機(jī)器官”，從而助力自己全神貫注地伴隨評(píng)價(jià)與反思。而評(píng)價(jià)工具的“還原性”給養(yǎng)可以客觀還原自身或他人肢體動(dòng)作、生理信號(hào)等過程數(shù)據(jù)，從而支持學(xué)習(xí)者有理有據(jù)地相互評(píng)價(jià)與交流。因此，評(píng)價(jià)工具的“融入性”與“還原性”給養(yǎng)與“伴隨化”與“論證化”行動(dòng)意圖相契合，成為批判性思維能力發(fā)展的關(guān)鍵影響因素。

（三）高階思維發(fā)展的智慧課堂影響因素模型構(gòu)建

一定程度上，上文提取過程自然揭示了關(guān)鍵因素之間及其與高階思維三元下位概念間的影響作用關(guān)系。基于此，本研究建立了面向高階思維發(fā)展的智慧課堂影響因素模型，如圖3所示。該模型由內(nèi)到外分別為思維結(jié)果層、活動(dòng)因素層以及物質(zhì)因素層：結(jié)果層包括問題解決、創(chuàng)造性思維及批判性思維能力；活動(dòng)因素層包括任務(wù)、成果與評(píng)價(jià)等活動(dòng)要素及其承載的合理意圖；物質(zhì)因素層包括情境資源、支架資源與評(píng)價(jià)工具等物質(zhì)要素及其給養(yǎng)。

活動(dòng)因素層與思維結(jié)果層存在直接影響關(guān)系，表明任務(wù)、成果與評(píng)價(jià)等活動(dòng)要素及其意圖直接促成問題解決、創(chuàng)造性思維以及批判性思維能力發(fā)展。而物質(zhì)因素層與思維結(jié)果層存在間接影響、優(yōu)化調(diào)節(jié)關(guān)系，表明情境資源、支架資源、評(píng)價(jià)工具等物質(zhì)要素及其給養(yǎng)通過分別支持任務(wù)、成果、評(píng)價(jià)等活動(dòng)要素及其承載意圖的實(shí)現(xiàn)，間接影響并優(yōu)化高階思維三元下位能力發(fā)展。因此，層級(jí)及因素與高階思維三元下位能力間存在的三條影響路徑揭示了智慧課堂環(huán)境優(yōu)化高階思維發(fā)展的關(guān)鍵邏輯理路：（1）情境資源的“解放性”與“逐級(jí)性”給養(yǎng)支持學(xué)習(xí)任務(wù)“體驗(yàn)化”與“深度化”行動(dòng)意圖的實(shí)現(xiàn)，優(yōu)化問題解決能力發(fā)展；（2）支架資源的“模擬性”與“選擇性”給養(yǎng)支持學(xué)習(xí)成果“生成化”與“開放化”行動(dòng)意圖的實(shí)現(xiàn)，優(yōu)化創(chuàng)造性思維能力發(fā)展；（3）評(píng)價(jià)工具的“融入性”與“還原性”給養(yǎng)支持學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)“伴隨化”與“論證化”行動(dòng)意圖的實(shí)現(xiàn)，優(yōu)化批判性思維能力發(fā)展。

此外，除以上主要影響關(guān)系外，還存在其他次要關(guān)系。如成果及其承載的“生成化”意圖也可以輔助問題解決能力發(fā)展。這些次要關(guān)系對(duì)干預(yù)策略提出依然存在參考價(jià)值，但以辯證的觀點(diǎn)，把握主要矛盾與主要關(guān)系，對(duì)智慧課堂優(yōu)化高階思維發(fā)展的研究具有重要指導(dǎo)意義，故本研究并未對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)闡釋。

基于智慧課堂優(yōu)化高階思維發(fā)展的關(guān)鍵邏輯理路，下文提出了互為關(guān)聯(lián)的干預(yù)策略體系，意在提出各因素落實(shí)以及協(xié)同發(fā)力的具體方法。具體結(jié)果如下頁圖4所示，內(nèi)層是智慧解蔽與設(shè)計(jì)性干預(yù)策略，提出了任務(wù)、成果、評(píng)價(jià)等活動(dòng)要素承載合理意圖的設(shè)計(jì)方法；中間層是適切選用與融合性干預(yù)策略，提出了情境資源、支架資源、評(píng)價(jià)工具具備與合理意圖相契合給養(yǎng)的智能技術(shù)選用策略；外層為探究學(xué)習(xí)的模式性干預(yù)策略，在探究學(xué)習(xí)歷程視角下，提出了關(guān)鍵活動(dòng)因素與物質(zhì)因素協(xié)同配合的實(shí)踐探究學(xué)習(xí)流程，為落實(shí)高階思維優(yōu)化發(fā)展的實(shí)踐活動(dòng)過程提供了方法參考。

（一）智慧解蔽與設(shè)計(jì)性干預(yù)策略

智慧解蔽與設(shè)計(jì)性干預(yù)策略主要包括聚焦具身行動(dòng)的學(xué)習(xí)任務(wù)序列設(shè)計(jì)、凝結(jié)思維經(jīng)驗(yàn)的學(xué)習(xí)成果設(shè)計(jì)以及基于多模態(tài)數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)。

1.聚焦具身行動(dòng)的學(xué)習(xí)任務(wù)序列設(shè)計(jì)

聚焦具身行動(dòng)的學(xué)習(xí)任務(wù)序列可以承載“深度化”與“體驗(yàn)化”行動(dòng)意圖，助力問題解決能力發(fā)展。具體而言，學(xué)科大概念一般直指學(xué)科核心素養(yǎng)，是學(xué)習(xí)者深入探究問題建構(gòu)知識(shí)意義的根本目標(biāo)。將指向?qū)W科大概念建構(gòu)的問題深度探究行動(dòng)脈絡(luò)隱藏在一連串學(xué)習(xí)任務(wù)序列之中，可以保障學(xué)生通過解讀各個(gè)子任務(wù)的具體要求萌生深度探究的行動(dòng)意圖。為此，教師應(yīng)設(shè)計(jì)由“初步理解學(xué)科大概念—深入內(nèi)化學(xué)科大概念—遷移運(yùn)用學(xué)科大概念”等為關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的學(xué)習(xí)任務(wù)序列，三個(gè)節(jié)點(diǎn)任務(wù)向上直指學(xué)科大概念的建構(gòu)，向下每一個(gè)任務(wù)節(jié)點(diǎn)均包括若干個(gè)子任務(wù)。此外，各個(gè)子任務(wù)內(nèi)容應(yīng)盡量聚焦具身行動(dòng)與操作，保障學(xué)習(xí)者萌生“體驗(yàn)化”行動(dòng)意圖。如初中化學(xué)“常見堿的性質(zhì)”一課，三個(gè)節(jié)點(diǎn)下的各個(gè)子任務(wù)可以明確要求學(xué)生觀察狀態(tài)、聞氣味、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)等具身行動(dòng)，有助于學(xué)習(xí)者全身心地實(shí)踐探究。

2.凝結(jié)思維經(jīng)驗(yàn)的學(xué)習(xí)成果設(shè)計(jì)

學(xué)習(xí)成果規(guī)定著學(xué)習(xí)者在問題探究過程中所應(yīng)達(dá)到的成就或輸出的結(jié)果。為了使學(xué)習(xí)成果承載并傳遞“生成化”行動(dòng)意圖，在設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)成果時(shí)，教師可以要求學(xué)生輸出一些凝結(jié)思維經(jīng)驗(yàn)的實(shí)物制品，如實(shí)驗(yàn)方案、結(jié)論報(bào)告以及手工制品等，亦可要求學(xué)生輸出一些反映自己思考過程的話語闡述，如問題提出的闡述、藥品抉擇的闡述等。此外，學(xué)習(xí)成果設(shè)計(jì)不應(yīng)嚴(yán)格規(guī)定成果生成的細(xì)節(jié)與形式，爭取給予學(xué)生自由發(fā)揮的空間，以幫助學(xué)習(xí)者建立“開放化”行動(dòng)意圖，如針對(duì)結(jié)論報(bào)告這一成果，可以讓學(xué)生通過表格制作、思維導(dǎo)圖以及手抄報(bào)等多種形式歸納結(jié)論。

3.基于多模態(tài)數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)

“伴隨化”強(qiáng)調(diào)評(píng)價(jià)伴隨探究學(xué)習(xí)全程，但不追求時(shí)時(shí)刻刻評(píng)價(jià)，而應(yīng)根據(jù)問題探究需求合理規(guī)劃評(píng)價(jià)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)。因此，借鑒智慧學(xué)習(xí)過程，伴隨評(píng)價(jià)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)包括課前新知初步理解的互評(píng)討論階段；課中探究過程的交流評(píng)價(jià)階段以及探究結(jié)束后，探究成果的點(diǎn)評(píng)階段。此外，生成并流動(dòng)于學(xué)習(xí)過程中的語音、視頻、生理和數(shù)字化日志等多模態(tài)數(shù)據(jù)，為學(xué)生論證評(píng)價(jià)提供了證據(jù)材料[23]。故而，教師應(yīng)以評(píng)價(jià)節(jié)點(diǎn)為主設(shè)定評(píng)價(jià)目的，并結(jié)合多模態(tài)數(shù)據(jù)圈定評(píng)價(jià)內(nèi)容，便于學(xué)習(xí)者萌生“伴隨化”與“論證化”行為意圖，實(shí)現(xiàn)批判性思維能力發(fā)展。詳言之，在新知互評(píng)階段，教師應(yīng)要求學(xué)習(xí)者關(guān)注知識(shí)水平測(cè)驗(yàn)、以及學(xué)習(xí)記錄分析等數(shù)據(jù)內(nèi)容，評(píng)價(jià)自身或他人新知理解、預(yù)習(xí)任務(wù)完成等多方面信息；在探究過程交流階段，要求學(xué)習(xí)者根據(jù)學(xué)習(xí)行為、面部表情以及語言表述等數(shù)據(jù)，相互交流與評(píng)價(jià)問題發(fā)現(xiàn)、假設(shè)提出等多方面探究學(xué)習(xí)狀況；在成果檢驗(yàn)階段，要求學(xué)習(xí)者結(jié)合思維發(fā)展、成果制品分析等數(shù)據(jù)，自我反思或評(píng)價(jià)他人任務(wù)探究過程與成果。

（二）適切選用與融合性干預(yù)策略

為了具備與任務(wù)、成果及評(píng)價(jià)等關(guān)鍵活動(dòng)要素及其承載意圖相契合的給養(yǎng)性，情境資源、支架資源以及評(píng)價(jià)工具等物質(zhì)要素所融合的主要智能技術(shù)及其發(fā)揮的作用功效如表2所示。

（三）探究學(xué)習(xí)的模式性干預(yù)策略

翻轉(zhuǎn)課堂革新了已有教學(xué)模式的固有流程，增加了知識(shí)內(nèi)化次數(shù)，有助于學(xué)生通過“正確概念”和“前概念”之間的反復(fù)碰撞完成知識(shí)內(nèi)化。因此，借鑒翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)流程，在探究學(xué)習(xí)歷程視角下，本研究提出了“前-中-后”三段式探究學(xué)習(xí)模式，意在合理安排關(guān)鍵活動(dòng)要素及其承載意圖、與關(guān)鍵資源工具要素及其給養(yǎng)之間的協(xié)同關(guān)系。“前-中-后”三段式探究學(xué)習(xí)模式主要包括課前新知初步內(nèi)化、課中的二層內(nèi)化與結(jié)構(gòu)建立以及課后的遷移拓展。課前，基于情境資源的“解放性”與“逐級(jí)性”給養(yǎng)、以及學(xué)習(xí)任務(wù)及其“體驗(yàn)化”與“深度化”意圖支持，教師首先借助微課引領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)新知，隨后通過測(cè)驗(yàn)評(píng)估結(jié)果引領(lǐng)學(xué)生新舊知識(shí)聯(lián)結(jié)，最后通過個(gè)別輔導(dǎo)解決學(xué)生疑惑；課中，基于情境資源、支架資源與評(píng)價(jià)工具及其給養(yǎng)、以及學(xué)習(xí)任務(wù)、學(xué)習(xí)成果與學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)及其承載意圖的支持，教師創(chuàng)設(shè)情境引發(fā)學(xué)生深度思考并明確序列化任務(wù)要求，隨后組織學(xué)生個(gè)性化探究、成果制作及相互交流，教師實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、及時(shí)處理突發(fā)情況以及適切引導(dǎo)，保障學(xué)生順利完成任務(wù)及積累思維經(jīng)驗(yàn)；課后，基于評(píng)價(jià)工具的“融入性”與“還原性”給養(yǎng)、以及學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)及其“伴隨化”與“論證化”意圖支持，教師推送資料促進(jìn)學(xué)生自我反思及遷移應(yīng)用。

（一）實(shí)驗(yàn)方案

選擇吉林省長春市X中學(xué)的84名學(xué)生為研究對(duì)象，以初中化學(xué)“金屬和金屬的材料”“溶液”和“酸和堿”為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，于2020年9—10月進(jìn)行了兩個(gè)月的教學(xué)對(duì)比實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班各42人，兩組學(xué)生認(rèn)知能力、學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)成績無顯著差異（P=0.203>0.05），并且由同一教師執(zhí)教。兩個(gè)班級(jí)教室均全面覆蓋網(wǎng)絡(luò)，并配以智能交互電視。師生人手一臺(tái)Pad，每臺(tái)Pad配備微課資源庫、思維導(dǎo)圖、虛擬實(shí)驗(yàn)室等豐富的資源工具。在具體實(shí)施時(shí)，研究者與任課教師一起按照干預(yù)策略體系框架重點(diǎn)設(shè)計(jì)任務(wù)、成果與評(píng)價(jià)以及情境、支架與評(píng)價(jià)工具等環(huán)境要素，并按照模式流程開展智慧教學(xué)。同時(shí)，研究者全程觀摩學(xué)生課堂行為表現(xiàn)并收集學(xué)生作品。

（二）效果分析

通過高階思維測(cè)評(píng)、作品分析、行為表現(xiàn)以及課后訪談，全面分析干預(yù)策略對(duì)學(xué)生高階思維發(fā)展的影響。

1.高階思維調(diào)查分析

采用李克特量表形式，參考PISA問題解決能力測(cè)試、Cornell批判性思維能力測(cè)試以及Torrance創(chuàng)造力測(cè)評(píng)量表設(shè)計(jì)高階思維測(cè)評(píng)表（Cronbach’s α=0.706）。兩組學(xué)生的高階思維調(diào)查結(jié)果如表3所示。問題解決、批判性思維及創(chuàng)造性思維能力維度存在顯著差異，表明實(shí)驗(yàn)班學(xué)生高階思維發(fā)展水平高于對(duì)照班。但創(chuàng)造性思維能力均值普遍較低（實(shí)驗(yàn)班=3.76，對(duì)照班=3.54），說明創(chuàng)造性思維作為人類思維的最高表現(xiàn)，在短時(shí)間內(nèi)難以發(fā)生大幅度提高。

2.學(xué)生作品的質(zhì)性分析

從內(nèi)容邏輯與報(bào)告形式兩個(gè)角度分析學(xué)習(xí)作品。就結(jié)論報(bào)告而言，實(shí)驗(yàn)班報(bào)告內(nèi)容層次分明，實(shí)驗(yàn)方法、過程以及結(jié)果描述清晰，而對(duì)照組報(bào)告內(nèi)容邏輯混亂且缺乏實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)論的歸納過程。此外，實(shí)驗(yàn)班學(xué)生采用思維導(dǎo)圖、手抄報(bào)等多種形式呈現(xiàn)報(bào)告，而對(duì)照組報(bào)告形式單一，多以書面表格為主且相似度較高。顯然，實(shí)驗(yàn)班學(xué)習(xí)成果有了一定質(zhì)的飛躍，其批判性思維、問題解決乃至創(chuàng)新思維均得到了不同程度的提升。由此可見，干預(yù)策略體系一定程度上對(duì)學(xué)生高階思維發(fā)展具有積極的促進(jìn)作用。

3.學(xué)生課上行為表現(xiàn)及課后訪談

基于課堂行為觀察與記錄分析可知，實(shí)驗(yàn)班行為表現(xiàn)主要凸顯以下兩個(gè)特征：其一，多感官參與體驗(yàn)。如將氫氧化鈉放入盛有水的試管里，并用手輕輕觸碰試管外壁感受溫度變化；打開盛有硫酸的試劑瓶，觀察現(xiàn)象并扇風(fēng)聞氣味。其二，思維外顯與展示。如清晰闡述白糖晶體制取的過程；指出他人實(shí)驗(yàn)過程的錯(cuò)誤之處；制定不同于書本方法的定量法實(shí)驗(yàn)方案，探究氫氧化鈉是否與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)等。行為表現(xiàn)說明實(shí)驗(yàn)班學(xué)生能夠基于技術(shù)環(huán)境全身心地解決問題，而且有關(guān)問題分析與決策、批判質(zhì)疑以及創(chuàng)新制作等思維能力均有一定程度的提升。

圍繞活動(dòng)要素、資源工具、學(xué)習(xí)活動(dòng)流程以及思維認(rèn)知發(fā)展等內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)班學(xué)生進(jìn)行訪談交流，學(xué)生S12表示，“學(xué)習(xí)任務(wù)序列對(duì)于引領(lǐng)我深度探究有很大幫助，幫我理清了問題深入探究的行動(dòng)脈絡(luò)。”學(xué)生S3談到，“我可以選擇適合自己的支架資源，順利制定實(shí)驗(yàn)方案。”而且大部分學(xué)生認(rèn)為“通過經(jīng)歷學(xué)習(xí)活動(dòng)流程鍛煉了自己批判、質(zhì)疑以及創(chuàng)新思考能力，掌握了問題解決的相關(guān)策略。”也有少數(shù)學(xué)生表示實(shí)踐探究過程很有意思，但占用了課余時(shí)間，加重了負(fù)擔(dān)。因此，教師應(yīng)考慮學(xué)生認(rèn)知情況定期與學(xué)習(xí)效果欠佳的同學(xué)交流，鼓勵(lì)其克服困難并全身心投入學(xué)習(xí)。

本研究采用文獻(xiàn)研究、理論演繹、準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究以及訪談等方法，基于學(xué)習(xí)環(huán)境隱喻，結(jié)合生態(tài)心理學(xué)“給養(yǎng)”理論，對(duì)智慧課堂內(nèi)涵、面向高階思維發(fā)展的智慧課堂影響因素模型、以及高階思維發(fā)展的干預(yù)策略體系進(jìn)行了探索，為基礎(chǔ)教育領(lǐng)域有效落實(shí)智慧課堂教學(xué)發(fā)展學(xué)生高階思維及培養(yǎng)創(chuàng)新人才提供了實(shí)踐參考。此后，以本研究干預(yù)策略體系為基礎(chǔ)，將大規(guī)模設(shè)計(jì)各學(xué)科教學(xué)案例并開展實(shí)證研究，進(jìn)一步完善、修正干預(yù)策略體系，并試圖提出干預(yù)策略體系的學(xué)科變式。

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作者簡介：

高琳琳：在讀博士，研究方向?yàn)橹腔劢逃⒏唠A思維與數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境。

解月光：教授，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)楦唠A思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境和基礎(chǔ)教育信息化績效評(píng)估。

張琢：教授，博士，研究方向?yàn)橹腔劢逃?/p>

Research on the Intervention Strategy System of Higher-order Thinking Development from the Perspective of Smart Classroom

Gao Linlin1， Xie Yueguang1， Zhang Zhuo2（1.School of information science and technology， Northeast Normal University， Changchun 130117， Jilin； 2.Ministry of Education Digital Learning Support Technology Engineering Research Center， Changchun 130117， Jilin）

Abstract： Smart classroom is the main position for basic education to develop students’ higher-order thinking and cultivate innovative talents. From the perspective of learning environment metaphor， based on the provision theory of ecological psychology， firstly， this paper makes it clear that smart classroom is essentially a technology rich learning environment； then， based on the three lower concepts of higher-order thinking， this paper establishes the influencing factors model of smart classroom， and reveals the key logic of optimizing the development of higher-order thinking in smart classroom， including the realization of experiential and in-depth action intention of learning tasks by liberating and progressive feeding of situational resources， and the optimization of the development of problem-solving ability. The simulation and selective feeding of scaffold resources supports the realization of generative and open action intention of learning outcomes， and optimizes the development of creative thinking ability. The integration and reducibility of evaluation tools supports the realization of accompanying and argumentative action intention of learning evaluation， and optimize the development of critical thinking ability； based on this， this paper puts forward the intervention strategy system with three levels： intelligently reveal and design， intelligent technology selection and integration， and intelligent learning process mode， so as to provide systematic method guidance for teachers.

Keywords： smart classroom； technology enriched learning environment； higher-order thinking； intervention strategy system