?智慧學習環境下中小學生高階思維發展的探討

張浩

摘 ?要 ?隨著教育信息化的蓬勃發展，教育與技術之間的融合越來越緊密，信息技術在教學中的應用也越來越廣泛，這就為智慧教育提供了良好的契機。以智慧學習環境為載體促進中小學生高階思維的發展也成為必然的趨勢。目前利用智慧學習環境培養學生高階思維的研究卻非常少。在已有的研究基礎上，對智慧學習環境下學生高階思維的培養進行探討，以期為中小學生高階思維的培養開拓出一些新的視角，并且為其他研究提供一些參考與借鑒。

關鍵詞 ?智慧學習環境；高階思維；教育信息化；智慧教育

中圖分類號：G434 ? ?文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2023）05-0018-04

0 ?引言

2015年5月23日，習近平總書記在國際教育信息化大會上提出：構建網絡化、數字化、個性化、終身化的教育體系，建設“人人皆學、處處能學、時時可學”的學習型社會。國家教育信息化的核心目標也由此確立：以實現“三通兩平臺”落地為目標，開展智慧教育，實現數字教育資源共享，創新教育新模式，提高師生信息化素養，全面提升教育信息化的應用水平。由此可見，智慧教育是實現教育信息化的一條必經之路。

1 ?高階思維的界定

高階思維是處在高水平認知領域中的心理活動與認知判斷力。國外著名教育家布魯姆從教育目標出發將認知領域分為知識、領會、應用、分析、綜合、評價[1]。后來有研究者將知識、領會、運用界定為低階思維，將分析、綜合、評價定義為高階思維[2]。而國內最具權威的說法則是學者鐘志賢[3]對于高階思維的界定，即：問題解決能力、團隊合作能力、創造性思維和批判性思維。本文以學者鐘志賢對于高階思維的界定為核心，以智慧學習環境為依托，探究在智慧學習環境下學生高階思維培養的重要

意義。

2 ?智慧學習環境

智慧學習從泛智學習到數字化學習再到現當代的智慧學習中，人與環境之間以及人與信息之間的交互越來越緊密。許多專家學者對這種越來越緊密的交互做出了解釋。例如：我國著名學者黃榮懷

等[4]從教育教學的角度出發指出智慧學習環境是基于學習者的學習特征，提供合適的學習資源，以便人與知識進行交互；同時在學習者學習的過程中輔助記錄并分析學習者的學習習慣，在學習結束后可以進行學習結果的測試，并根據測試結果提供合適的改進方法。祝智庭等人則認為，智慧學習環境是運用先進的教學理念為支撐，以良好的教學設備為基礎，利用智能的感知系統對學習者在學習過程中的歷史數據進行記錄與分析，識別學習者的風格和學習特征，靈活地適配學習者勝任的學習任務，最終促進學習者智能發展的學習系統[5]。

目前，筆者認為智慧學習環境主要是依靠5G網絡、大數據、人工智能等技術組成教育云平臺+教育城域網+智能化教育終端的一體化教育生態

系統。

教育云平臺主要由各省份的教育資源服務平臺及管理平臺運用對外開放的結構與當前市場上的大部分應用相結合，提供不同使用者所需要的服務。

教育城域網作為云平臺與智慧教育終端的紐帶，在云端需要不低于2 G的網絡帶寬，在終端則需要提供不小于1 G的網絡帶寬，以便師生正常進行教與學的活動。

智能化教育終端則是根據當地的實際情況配套相應的終端系統。例如同屏互動教室、微課制作教室、智能錄播教室、智能學情分析室等。通過配套相應的智能化終端系統來完善本地智慧教育的發展，提升學生的學習成績。

3 ?當前學習環境的弊端

3.1 ?重灌輸而輕探討

當前中小學階段的課堂還是以單一的填鴨式的灌輸模式為主，教師在課堂上按照既定的教學目標，機械地講授課本中的知識，學生則被動地接受知識，這在一定程度上促進了低階思維的發展，但是卻忽略了對問題本身的探討，導致學生解決問題的能力得不到有效的發展。

3.2 ?重知識而輕方法

孩子們的大腦就像是一片未經過雕琢的玉，而知識則是形成思維不可或缺的元素，知識的學習是非常重要的。但是當前階段的教師將知識直接堆積到學生的大腦中，卻不教給學生掌握知識和運用知識的方法，就如同玉雕琢的過程中用一把鐵錘直接砸向這塊玉，這塊玉非但不會被雕刻成精美的藝術品，反而有可能因為沒有掌握好力度而被敲碎。學生就像記憶知識的機器，教師則像操縱機器的工人，這樣的做法會抑制學生創造性思維的發展。

3.3 ?強調應試而壓抑學生個性

目前，很多學校片面地以學生成績的高低來反映教學質量的高低。這種極端功利化的教學方式將學生淪為反映教學效果的標本，成為完成升學指標的犧牲品。一味地向學生灌輸“萬般皆下品，唯有讀書高”的思想，這種功利化的教育思想會壓抑學生對待學習的熱愛，壓抑對知識真心的渴望，也會影響學生批判性思維和決策能力的發展。

4 ?智慧學習環境下高階思維發展的智慧教學

4.1 ?教研平臺

教研平臺系統擁有備課、錄播、討論三大功能，它為教師備課、教案設計、網上教研，以及各年級、各學科開展教學工作提供支持與服務（見圖1）。

4.2 ?智慧備課

智慧備課階段依據教研平臺中主備人所上傳的資料，教師通過個人電腦、手機、平板電腦根據自己的課程需要，在教研平臺上搜索并下載相關內容，也可以通過個人端口將下載的教學資料同步至上課的教室。

這樣做可以將教師碎片化的時間高效利用。在這期間，教師可以在線上進行授課預覽，教案設計以及電子教材的選取。智慧備課有效解決了教師在備課期間缺乏教育資源、資源篩選困難的問題。

4.3 ?智慧教學

教學是教師進行教育活動的重要組成部分。教師運用電子教材，運用交互式電子白板以及電子書寫筆實現課程資源播放以及重點內容的批注，來幫助學生內化所學知識，形成有趣又高效的課堂。

借助于智慧化的教學環境，教學方式主要采用翻轉課堂并以遠程互動教學進行輔助（見圖2）。翻轉課堂是“以學生為中心，教師為主導”的教學方式。在課堂中將填鴨式的知識灌輸轉為高階思維能力的培養[5]。

4.3.1 ?課前“信息傳遞”階段

課前的學習階段是翻轉課堂的核心階段。在智慧學習環境中，學生每人都配有電子書包。教師將依據課程目標向學生端電子書包發送電子版文字教材，同時將教研平臺中的視頻、音頻以及課外教師自己搜集到的視頻、音頻資料發送至學生的電子書包中[6]。教師將學習資源推送給學生的同時會提出在本節內容中需要解決的一些關鍵問題。學生可以根據教師提供的資源和電子書包中的搜索引擎，在學習的過程中去解決教師提出的問題。值得注意的是學生在該階段主要是個人自主學習，在這個過程中難免會遇到自己無法解決的問題。此時學生可以借助電子書包對自己學習過程中產生的疑難問題進行記錄并上傳到公共平臺，在下一階段中由老師與同學們共同幫忙解決。

在這一階段中學生通過利用教師提供的學習資源和自己用搜索引擎搜索到的資源去解決教師提出的關鍵性問題，這主要培養了學生解決問題的能力。

4.3.2 ?課堂“吸收內化”階段

在這一階段中，學生是課堂的主人。教師作為引導者要讓學生發揮主觀能動性。教師要組織學生進行分組。分組完成后小組成員將自主學習階段自己所搜集到的資料進行共享，互相交流自己學習到的知識。教師在學生分享完成后，對本節課的知識點進行梳理，同時對上一階段中同學所反映的疑難問題進行解答。最后，每個小組發揮自己的想象力和創造力，將本節課所學習到的知識點運用不同的方式制作出來，比如運用思維導圖、概念圖、筆記、圖畫、“順口溜”等。

在這一階段中學生小組合作學習提升了團隊合作能力，在最后的成果制作過程中，小組成員們發揮自己的聰明才智，運用不同的方式將學習到的知識點以“作品”的形式進行展示，這也提升了學生的創新能力。

4.3.3 ?課后“遷移反思”階段

課后也是培養學生高階思維的重要階段。在這一階段中，學生將制作好的“作品”通過電子書包上傳到云平臺當中進行分享。其他小組的學生在作品下方進行留言評價。評價“作品”的優點和需要改進的地方，同時對比自己的“作品”，反思自己“作品”中的不足，汲取他人“作品”當中的優點來彌補自己的不足，從而完善自己的知識點。該學科的其他教師通過個人的PC、手機對云平臺中的學生“作品”進行評價，進行異步的遠程指導，幫助學生完善所學知識。

在這一階段中，學生對他人“作品”的優缺點進行評判，在鑒賞他人作品的過程中也對自己的作品進行反思，學習他人“作品”中的優點來完善自己的不足，這個過程對學生批判性思維的養成有著巨大的幫助。

4.4 ?智慧評測

在智慧評測當中，系統通過課后作業與階段性聯考測試得到數據后生成學生學習報告，進而幫助教師去制定針對性的學習手冊，根據手冊加強知識點的專題講解，最終讓學生將知識點融會貫通（見圖3）。

5 ?智慧學習環境下高階思維發展的思考

在智慧學習環境下，可以通過翻轉課堂教學去發展學生的問題解決能力、團隊合作能力、創造性思維和批判性思維。智慧學習環境作為發展高階思維的外部環境，對于高階思維的未來發展具有重要意義。

5.1 ?智慧學習環境拓寬高階思維培養的方式

智慧學習環境依靠云平臺、高帶寬和智能終端為學習者提供數字化的學習環境。這些物化要素為高階思維發展的智性要素提供優質的外部條件。以往的思維培養主要是依賴線下之間的師生互動，這種互動只能發生在課堂上，時間比較短暫。在智慧學習環境下，師生之間的互動從線下轉為了線上與線下混合互動的形式。只要學生使用智慧終端就可以隨時隨地與教師進行交流互動，隨時隨地地學習。那么學習就可以在任意的時間、地點發生，這對于思維的培養有著巨大的幫助。

5.2 ?智慧學習環境成為高階思維發展的重要陣地

智能學習環境可以為高階思維提供多樣的支持。例如，它可以提供更生動的問題描述，呈現出趣味的學習空間。在情境方面，它可以借助設備提供更加豐富、真實的問題情境，這樣可以發揮學生的主觀能動性，促進問題解決能力、團隊合作能力、創造性思維和批判性思維的發展，更加有利于知識的遷移。智慧學習環境作為工具，可以作為學習者與信息之間的媒介，也可以作為師生、生生之間的交流工具促進合作學習，也可以作為認知工具幫助學生建構有意義的知識體系[7]。

5.3 ?智慧學習環境提升了高階思維的內在價值

高階思維本身是指發生在高層次的認知水平以及心智活動。在智慧學習環境中，高階思維可以與學科核心素養相融合，借助這種新型的學習環境促使學生開展有意義的學習活動。智慧學習環境對于高階思維內在的提升也表現在學習目標、學習情境、學習方式、學習評價這四個方面。在學習目標中，智慧學習環境將學生的“求知”向“求智”進行轉變。在學習情境中，由單一的課堂授課變為線上線下的混合式學習。在學習方式上，由人與人之間的授課轉變為人機人相融的授課。在學習評價中，由單一的學習成績向多維的指標轉變，由簡單的智力測量向多維的思維發展轉變[8]。通過智慧學習環境，學生的學習方式得到了轉型，其內在的高階思維也得到了升華。

6 ?結束語

智慧學習環境的開發與應用是當前教育的一個重要話題。而利用智慧學習環境去培養中小學生的高階思維是一個富有挑戰性的研究。科技在發展，人的思維方式也在發生轉變。教育研究者要將新的技術融入思維的培養中。希望青少年在思想上能夠跟上時代的步伐，主動適應時代發展的趨勢和要求，為人類的未來譜寫新的序章。

7 ?參考文獻

[1] 范良火.高層次數學能力和課堂書面筆試的實施：從新

加坡課堂實踐和研究得到的認識[J].數學教育學報，

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[2] 汪茂華.高階思維能力評價研究[D].上海：華東師范大

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[3] 鐘志賢.論學習環境設計[J].電化教育研究，2005（7）：

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[4] 黃榮懷，楊俊鋒，胡永斌.從數字學習環境到智慧學習

環境：學習環境的變革與趨勢[J].開放教育研究，2012，

18（1）：75-84.

[5] 黨建寧，楊曉宏.互聯網思維下的翻轉課堂教學模式：

價值觀瞻與設計創新[J].電化教育研究，2017，38（11）：

108-114.

[6] 唐敏，鄒霞.基于智慧教育云平臺的翻轉課堂教學流程

構建[J].中國教育技術裝備，2020（13）：116-117，126.

[7] 于淼楠.智慧學習環境下高階思維發展的評價研究[D].

長春：東北師范大學，2016.

[8] 艾興，趙瑞雪.未來學校背景下的智慧學習：內涵、特

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