本文由《中國電化教育》雜志授權發布
作者:趙國慶 熊雅雯 王曉玲
摘要
思維能力已成為核心素養的重要組成部分,旨在促進學生思維能力發展的思維發展型課堂正受到越來越多的關注。然而,中小學教師對思維發展型課堂的內涵、目標及要素并不明晰,在設計思維發展型課堂時也缺乏有效的理論指導。該文旨在綜合已有研究和筆者多年實踐經驗的基礎上,對思維發展型課堂進行理論建構。該文認為,思維發展型課堂是以促進高級思維能力發展為核心目標的新型課堂形態,擔負著活化知識與發展思維的雙重使命;問題情境是思維發展的依托,認知沖突是思維發展的根本原因,可視化是思維過程和思維結果的顯性載體,變式運用是實現思維遷移的有效手段,它們共同構成了思維發展型課堂的四大核心要素;具體操作上,思維發展型課堂可按“思維目標要記牢—認知沖突不能少—思維圖示理思考—適時工具來引導—變式運用火候到”的思路來設計和實施。
關鍵詞:思維發展型課堂;認知沖突;思維可視化;思維工具;變式教學法
一、研究背景
我國教育教學改革經歷了教育目標從強調“基本知識”和“基本技能”的“雙基”階段向強調“知識與技能”“過程與方法”和“態度、情感、價值觀”相結合的“三維目標”階段的轉變,當前正進一步向強調“核心素養”的階段轉變[1]。盡管學術界對“核心素養由什么組成”這一問題尚存在較大爭論,但卻普遍認可思維能力(有人認為是創造性思維能力,也有人認為是批判性思維能力)是核心素養的重要組成部分[2-4],這從客觀上要求課堂教學要更加注重學生思維之發展。
思維教學是以促進學生思維能力發展為核心目標的教學形式,是思維訓練的課堂表現形態[5]。近年來,旨在促進高級思維能力發展的思維發展型課堂受到了越來越多的關注。20世紀70年代在歐美興起的思維教學運動產生了大量有價值的研究成果,其核心思想是思維教學可以分為直接思維教學和融入式思維教學兩種基本形式,前者強調通用思維技能的直接和顯性教授,后者強調思維技能運用的常規化和進一步遷移,這為我國開展思維教學提供了理論依據和實踐參考[6][7]。國內思維教學研究與實踐也在近幾年取得實質進展,以郅庭瑾、胡衛平、趙國慶等為代表的教育研究者們發表了一批思維教學研究論文[8-12],出版了有影響力的思維教學著作[13-17],編寫了適用于中小學的思維訓練教材[18-21],成立了以思維教學為主要研究對象的研究和實踐共同體,一大批中小學教師參與到思維教學的研究和實踐探索中來[22]。可以看出,新時期中小學“核心素養”導向的教改驅動、國際思維教學運動[23][24]的影響滲透以及國內專家學者的推動引領是近幾年來我國思維教學快速發展的三股推動力。
我們于2011年在佛山市勒流中學啟動“思維訓練提升師生學習力”項目,2014年成立由8所學校組成的思維發展型學校聯盟,以實踐共同體的形式開展思維教學的理論與實踐研究。截至2018年3月,共有70余所中小學加入了聯盟,上千名中小學教師參與了思維教學實踐探索。在項目組和試驗校老師們的共同努力下,思維教學的理念得到廣泛接受、理論體系日趨完善、課堂實踐日益豐富、試驗教師成長顯著、教學效果穩步提升[25]。隨著各試驗校在思維教學實踐上的不斷深入,思維教學在這些學校中的表現形式也從早期的直接思維教學逐步過渡到融入學科的思維教學,當前正向常態化的思維發展型課堂邁進。由于常態化的思維發展型課堂覆蓋學科廣,老師們在實踐探索中遇到的實際問題也越來越具體且復雜,很多老師提出了“學科味淡化”“課堂過于形式化”“時間不夠用”等質疑。拋開學科多樣性帶來的復雜性這一因素不談,我們認為出現這些問題的主要原因是思維發展型課堂的概念和核心目標尚不夠清晰、本質特征還不夠明確、可參考的課堂案例還不夠豐富且通用性不強。本文將對我們在思維發展型課堂方面的探索和思考進行一定的梳理,以期回答三個問題:
(1)什么是思維發展型課堂?思維發展型課堂的
核心目標是什么?
(2)思維發展型課堂有哪些核心要素?
(3)思維發展型課堂如何設計?
二、思維發展型課堂的概念界定
(一)從高效課堂到思維發展型課堂
從實踐的角度看,以杜郎口中學為代表的“高效課堂”改革是過去20年中國中小學教學改革的熱點和縮影,雖然人們認為高效課堂在學術領域只是“只言碎語”,但從CNKI的文獻檢索結果來看,關于高效課堂的研究論文在2009年開始發生爆發性增長,并在2014年達到頂峰(4515篇),盡管近年來勢頭有所減弱,但依然維持在每年3000篇以上。有學者指出,高效課堂具有先天的理念缺陷,集中體現為效果至上主義、學習還原主義和技術萬能主義[26]。在筆者看來,高效課堂的理念缺陷更多體現在價值觀模糊上。首先,人們將高效課堂簡單定義為“教學效率高、教育成果顯著的課堂”,但在“哪方面效率高”以及在“哪方面效果顯著”卻沒有進一步的界定。一線教師容易將其片面理解為“在最短的時間內教授最多知識的課堂”,從而導致了“更嚴重的灌輸”,這種所謂的“高效”是短視和功利的,甚至常常帶有拔苗助長的成分;其次,為了達成“課堂高效”的目的,教師需要在課前準備學習單,學生在課前要花費更多的時間預習,課后要花費更多的時間復習鞏固,表面“高效”的課上45分鐘其實是課后更多時間換來的,總體效率并不高,這與教改“減負增效”的初衷并不相符;第三,高效課堂過程的簡單模式化在一定程度上束縛了教師個性的發揮,也束縛了師生的思維能力發展;第四,高效課堂雖然鼓勵學生自主、合作、探究,但并沒有教授學生“如何自主”“如何合作”以及“如何探究”,在早期興趣和好奇心驅動下會有一定的效果,但一旦學生對這種模式不再感到新奇,加上思維技能并沒有被有效傳授,高效課堂的所謂“高效”也就如同“玻璃天花板”,看似前景無限,實則已經到頭了。高效課堂的這種先天缺陷注定了其在教育教學改革的引領上是不徹底的,因此急需一個價值觀更為明確的新概念來引領教育教學的改革。
林崇德和胡衛平提出“思維型課堂”的概念[27],但出于更清晰地闡明課堂的核心目標是“發展思維能力”而非“對已有思維能力的簡單應用”這一目的,我們選擇使用“思維發展型課堂”這一概念。盡管任何課堂都有思維的發生,但“有思維的課堂”不一定是“能夠發展思維的課堂”。由于課外輔導班的興起,很多中小學生在學校教授新知識前就已經在課外輔導班學過,于是很多中小學課堂就成了學生對已學知識的表演,這種課堂表面看似氣氛活躍、學生什么都會,但缺失的恰恰就是思維發展。
(二)思維訓練與知識學習的關系
在討論思維訓練與知識學習的關系之前,分析思維與知識的關系是非常必要的。很多教師在教學時將思維與知識隔離開來,甚至將思維放到知識的對立面,教授知識的時候忽視了思維的發展,教授思維的時候又脫離知識從而導致實用性不強。事實上,知識和思維是學習的一體兩面,知識是思維賴以發生的材料和載體,離開了知識,思維就失去了著力點,思維訓練也就退化成了形式訓練;思維是對知識的組織和加工,離開了思維,知識也就永遠只是死知識[28]。在課堂教學上,教授知識和訓練思維是可以也必須相互促進的。一方面,師生可以借助思維工具對知識進行全方位深入加工,實現對知識的更透徹理解(即活化知識);另一方面,師生可以借助對知識的加工進一步練習思維技能的運用,實現思維從技能層面向能力層面的遷移[29]。
“磨刀不誤砍柴工”生動地刻畫了思維訓練(磨刀)和知識學習(砍柴)之間的關系。我們不能一味的“砍柴”而忽視了“磨刀”,因為那樣在“柴”越來越多的情況下“刀子”會越來越鈍;也不能一味的“磨刀”而不“砍柴”,因為那樣就陷入了形式訓練——“磨出的刀”沒有經過“砍柴”的實踐檢驗,其實用性也存在很大隱患。當前教育的弊端主要表現為前者,學生被灌輸了大量知識,思維技能卻越來越弱,學到的知識表現為惰性知識,在需要使用的時候無法有效精準地激活。但我們也要提防后者的發生,避免從一個極端走向另一個極端。因此,教師需要清晰地認識到什么時候適合“磨刀”,什么時候應該“砍柴”,在該“磨刀”的時候“磨刀”,在該“砍柴”的時候“砍柴”。思發展型課堂倡導“邊磨刀邊砍柴”以及“磨刀與砍柴的迭代交替”,實現“磨刀”與“砍柴”的有機統一,根據具體的情況有所側重。
(三)思維發展型課堂的概念界定
“思維發展型課堂”最早源自英國思維教學專家麥吉尼斯的《從思維技能到思維發展型課堂》一書,對應的英文為“Thinking Classrooms”[30]。從英文構詞法看,“Thinking Classrooms”可包括兩重含義:一是將Thinking作為名詞來理解,可譯為“教授思維技能的課堂”,對應以思維技能為教授對象的直接思維教學;二是將Thinking作為形容詞來理解,可譯為“愿思考、會思考的課堂”,對應在常規學科激發學生思考、促進學生思維能力發展的課堂,也就是融入式思維教學。
思維發展型課堂強調通過課堂教學實現思維的發展,實現從一個起始狀態向某一目標狀態的轉變。具體看,課堂上的思維發展可以體現在三個方面:一是習得了新的思維技能(對應直接思維課);二是拓展了已有思維技能的應用場景,實現了思維技能的遷移(對應直接思維課或融入式思維課);三是運用已有思維技能實現了對知識的更深入加工和更透徹理解(對應融入式思維課)。
根據以上分析,我們對思維發展型課堂做如下定義:思維發展型課堂是以促進學生思維能力發展為核心目標的新型課堂教學形態,在這種課堂中,學習者或習得新的思維技能,或拓展已有思維技能的應用情境,或將已有思維技能作為加工知識的手段和方法,實現對學科知識的更深入理解以及對思維技能的更熟練運用。
三、思維發展型課堂的核心要素
為了找出思維發展型課堂的核心特征,趙國慶對兒童哲學(Philosophy for Children)、認知加速(Cognitive Acceleration)、工具豐富(Instrumental Enrichment)、思維導圖(Mind Mapping)、柯爾特思維訓練課程(CoRT)和激活兒童認知技能(ACTS)等經典思維教學程序進行了深入分析和比較,發現這些思維教學程序都具備以下特征:(1)堅實的理論依據;(2)豐富的思維教學情境;(3)多樣化的潛在認知沖突;(4)顯性化的思維技能運用;(5)促進思維技能的遷移;(6)有效激發學生學習動機與態度[31]。對于思維發展型課堂來說,思維能力發展依托于豐富的問題情境,發生于潛在的認知沖突,依賴于思維技能的顯性化,并在舉一反三的變式運用中實現遷移。因此,本文認為問題情境、認知沖突、可視化(顯性化的有效手段)與變式運用是思維發展型課堂的四大核心要素。
(一)問題情境是思維發展的依托
情境理論認為,知識是情境性的,學習是知識與情境動態相互作用的過程[32]。思維是對知識的組織和加工,脫離具體的問題環境,思維能力難以真正形成,即使形成也毫無用武之地[33]。好的問題情境可以充分激發學習者的學習動機,成為思維發展的依托。馬扎諾在其提出的人類行為模式圖(如圖1所示)中指出:自我系統是人類學習的“總開關”,個體在面對新任務時,首先由自我系統對任務進行重要性、自我效能感以及情感反應檢查并形成總體動機,從而決定是否接受新任務,只有通過了自我系統這一“總開關”,個體才會調動自身的元認知系統和認知系統來加工處理相關信息[34]。因此,創設的問題情境正是影響學習者進行自我系統預判的重要依據。當問題情境不足以激發學生的學習動機時,學習者自我系統的大門也就不會被打開,知識的學習都難以進行,思維發展也就更無從談起。
秉持心理學研究取向的情境認知理論和秉持人類學研究取向的情境學習理論眼中的“情境”有所不同,前者認為“情境”應該是“為認知發展人工創設的工具性情境(也叫實習場)”,后者認為“情境”應該是“讓學習者參與實踐的真實、自然、日常的社會情境(也叫實踐共同體)”,其核心差別在于“情境”是虛擬的還是真實的[36]。課堂教學中的“情境”不可能是完全真實、自然、日常的社會情境,更多的是人工創設的工具性情境。由于相對真實的生活化情境更有利于學習的發生,所以教師在創設工具性情境時也要讓這些情境盡可能接近真實、自然和日常。
(二)認知沖突是思維發展的根本原因
認知沖突是指認知發展過程中原有認知結構與現實情境不符時在心理上所產生的矛盾或沖突[37]。面對新知識或新問題,學習者能利用已有知識經驗去解決時,心理上處于一種平衡狀態。一旦當學習者發現用已有的知識經驗無法解決、或新知識與已有知識經驗不一致時,認知沖突就產生了。例如,在小學生在學習“分數”之前,學生認知中只有像1、2、3這樣的整數能表示數量。課上讓學生“數西瓜”,整數的西瓜學生都能輕松數出,但當呈現半個西瓜時,學生就無法用已有知識解答了,認知平衡被打破導致內心處于一種不協調的狀態,這就是認知沖突。
認知沖突最早出現于皮亞杰的認知發展理論中的“認知不平衡”觀點。皮亞杰認為:“個體的認知發展是在認知不平衡時通過同化或順應兩種方式來達到認知平衡的,認知不平衡有助于學生建構自己的知識體系”[38][39]。美國社會心理學家費斯廷格的認知不協調理論也對認知沖突進行了描述,該理論認為:人類需要內在的一致性,在出現認知不協調時會不斷調整建構新的認知以求得心理上的和諧[40]。《論語》里“不憤不啟,不悱不發”中的“憤”和“悱”精準地刻畫了認知沖突產生時學習者的狀態——“心求通而未能,口言語而不得”,這種狀態能夠幫助迅速打開“自我系統”這一學習的大門,并進一步激發學生主動思考和建構,促進意義學習的發生。
唯物辯證法認為,矛盾是事物發展變化的根本原因,外因是事物發展變化的條件,內因是事物發展變化的根據,外因通過內因才能起作用。對學生學習來說,教師、教材和教學環境都是外因,只有學習者腦中產生的認知沖突是內因。可以認為,沒有認知沖突就沒有學習的發生,更不可能有思維的發展。
(三)可視化是思維過程和思維結果的顯性載體
思維可視化也常常被稱為“讓思維看得見(Making Thinking Visible)”。可視化的實質是將人們的思維過程和思維結果(隱性知識制品)以某種方式呈現出來,形成能夠作用于人的感官的外在表現形式(顯性知識制品),從而促進兩個或兩個以上人之間的知識創造與傳遞[41][42]。
思維可視化的客體可以是對象、對象的屬性或者對象之間的關系,但最大的價值還是體現在對對象之間關系的表征上。廣義的思維可視化形式可以是語言、文字、圖像或動畫,本文提及的思維可視化是狹義的可視化——以表征關系為主的可視化,比較典型的關系可視化工具包括概念圖、思維導圖和思維地圖(也叫八大思維圖示法,由8種圖示組成)[43]。趙國慶以思維導圖這一典型思維可視化工具為例,從意義學習理論、認知負荷理論以及卡皮克記憶理論等角度分析了可視化的原理和價值。從意義學習角度看,思維導圖等可視化認知工具實現了學習者新舊知識之間的連接,促進了有意義學習的發生;從認知負荷理論看,可視化通過將小的組塊組裝成大的組塊,在工作記憶容量有限的情況下加大了加工處理的信息量,降低了大腦的認知負荷;從卡皮克記憶理論提出的“重復提取勝過細化學習”的觀點看,與普通的文本閱讀和理解相比,繪制思維導圖等可視化過程包含了更為豐富的提取過程,能夠更清晰地幫助人們認識到知識間的“縫隙”從而有意去“填平”這些“縫隙”[44]。因此,在課堂任何可能的地方都要努力實現思維的可視化,學生思維的可視化讓教師了解學生的想法,教師思維的可視化也讓學生能夠清晰看到教師的想法。
(四)變式運用是促進思維遷移的有效手段
學習遷移(簡稱遷移)是指“已經獲得的知識、動作技能、情感和態度等對新的學習的影響”[45]。“舉一隅不以三隅反,則不復也”是對學習遷移的最早論述,其含義是“如果教給學生一個方面,他卻不能以此來說明更多的方面,就不再教他(她)了”。如果學習的知識不能遷移,那么學習就失去了價值。
關于遷移的理論較多,比較有影響力的當屬奧蘇貝爾提出的認知結構遷移理論。奧蘇貝爾認為,對新學習產生影響的不只是兩個學習之間的相似性,貯存在個人長時記憶中的認知結構變量更為重要,認知結構是產生遷移的重要中介,原有認知結構的清晰性、穩定性、概括性、包容性、連貫性和可辨別性等組織特性都始終影響著新的學習的獲得與保持[46][47]。
變式教學思想被認為是我國數學教育思想的精髓[48]。變式可分為概念性變式和過程性變式兩大類[49-51]。概念性變式依托變異理論,目的在于通過對概念的多角度理解促進對概念的確切掌握,可以進一步劃分為包含本質屬性的概念變式和有某些共同的非本質屬性但似是而非的非概念變式,前者用來引入概念和突出概念的本質屬性,后者用來解釋概念的對立面從而明確概念的外延[52-54]。過程性變式是顧泠沅基于最臨近發展區理論和腳手架理論提出的新概念,是指借助有層次的活動推進促進活動經驗的增長[55-57]。過程性變式的提出將教學變式從概念教學推廣到活動經驗的教學[58-60]。變式教學思想的理論體系如下頁圖2所示。
盡管變式教學源于數學教學,但其思想方法既適用于物理、化學等自然科學學科,也同樣適用于政治、歷史等人文學科。變式教學形式上是在對知識進行有層次的深入加工,在習得知識的同時提升了知識加工的能力(思維能力)。可以認為,變式教學是思維教學(特別是促進思維技能遷移)的有效手段,其中概念性變式有助于學生對思維技能方法的準確、透徹把握,過程性變式有助于思維技能方法在不同場景間的應用遷移。
四、思維發展型課堂的教學設計五步法
為指導中小學教師設計和實施思維發展型課堂,在思維訓練三階段理論[61]的基礎上,我們進一步提出指導教師設計思維發展型課堂的教學設計五步法(如圖3所示),它們分別是:(1)教學目標設定——即設定課堂教學的目標,特別要突出課堂承載的思維訓練目標;(2)問題情境創設——即創設一個富含認知沖突的教學情境,從而引發學生的思維發展;(3)隱性思維顯性化——在知識相對碎片化的環節,要引導學生通過思維可視化工具對碎片化知識進行有效梳理,讓學生生成“知識大圖景”的同時并明確具體知識在大圖景中所處的位置;(4)顯性思維工具化——在需要學生深入分析的環節,適時引進思維策略工具作為思考的支架;(5)高效思維自動化——要通過設計概念性變式或過程性變式實現學生對知識點的多角度理解和應用遷移。從知識學習的角度看,這五步是知識深加工從而活化知識的過程;從思維訓練的角度看,這五步也是運用思維技能并促進思維技能內化的過程。為了方便教師理解和記憶,我們將教學設計五步法編成順口溜“思維目標要記牢—認知沖突不能少—思維圖示理思考—適時工具來引導—變式運用火候到”。下面對這五步分別進行論述。
(一)思維目標要記牢
馬扎諾將學習定義為思維系統作用于知識系統的過程[62]。在思維發展型課堂的教學設計中,不僅要設定知識系統的目標,還要清晰地設定課堂應該達成的思維系統的目標。根據前面對思維發展型課堂的定義,思維系統的目標可以體現為新思維技能的習得、已知思維技能的鞏固和遷移以及應用已有思維技能對知識系統進行的更深入加工。
不同的教育目標分類體系將思維歸入不同的子類中。我國基礎教育課程標準提倡的“三維目標”將思維包含在“過程與方法”中,這體現了教學目標的重心要從單方面突出“知識與技能”“理解與記憶”的“顯性學力”向突出“思考力和問題解決力”的“隱性學力”轉移[63]。遺憾的是,由于“過程與方法”并沒有顯性定義“思考力和問題解決力”的內涵,也沒有給出“思考力和問題解決力”的具體教學方法,從而導致了實踐過程中思維技能教學大多停留在表面,其遷移運用更是嚴重被忽略。
布魯姆教育目標分類學修訂版(也被稱為安德森認知目標分類學)把認知領域目標分為“提取”“領會”“應用”“分析”“評價”和“創造”六個層次[64]。人們通常認為,“提取”“領會”“應用”屬于低階認知(思維)目標,“分析”“評價”和“創造”屬于高階認知(思維)目標[65]。馬扎諾新教育目標分類學把思維系統劃分為認知系統、元認知系統和自我系統,其中認知系統又進一步劃分為提取、領會、分析和應用四個層次[66]。兩個分類學也都進一步給出了每一個層次目標的具體思維形式,如布魯姆將“領會”進一步細化為轉化、解釋和推斷,馬扎諾將“領會”進一步細化成匹配、分類、差錯分析、歸納和演繹[67]。具體實施時,又有大量的思維工具(含思維可視化工具和思維策略工具)來幫助這些思維過程的實現,如分析的過程就有包括三維分析法、目標分析法、結果分析法、可能分析法等在內的大量具體思維工具的支持[68]。在具體的教學目標設定上,教師可以根據具體情況設定合理的思維目標,如“學生能夠運用三維分析法對朝三暮四這個成語進行分析”“學生能夠對某一歷史事件進行批判性思考”等。
要想實現思維發展的目標,教學目標的設定還要考慮到學習任務的挑戰性和威脅性。根據其承載的挑戰性和威脅性,任務可以分為“高挑戰高威脅型”“高挑戰低威脅型”“低挑戰高威脅型”和“低挑戰低威脅型”四種。腦科學研究發現,在這四類任務中,只有“高挑戰低威脅型”任務有助于培養智慧的學習者,其余三類任務培養的則分別是急躁的、愚蠢的和冷漠的學生[69][70]。因此,在降低任務威脅性的同時,組合多個低挑戰型任務為一個高挑戰型任務就成為學習任務設計的關鍵。譬如,在講授小學語文第二冊《雨傘》一文時,若是挨個講解字、詞、句,就容易讓課堂陷入碎片化。但若將任務修改為“用雙氣泡圖(注:八大圖示法中的一種,用于比較和對比)比較文中的兩位主人公,分組討論并匯報”就能在促進深入理解課文的同時實現書寫和表達的多重目標。這也是破解“課堂時間不夠用”難題的有效手段之一。
(二)認知沖突不可少
設計問題情境時,要考慮以下幾點。第一,問題情境應當與學習者的當前認知水平相一致,過低或過高都會影響學習者對任務的難度預判。第二,問題情境應當結合實際生活設計(充分生活化),激發學習者解決問題的需要(或學習需要),提升他們對學習任務價值的認可,從而調動學習者的內部發展動機。第三,問題情境要聚焦目標、精準清晰,教師應當清楚地知道這個問題情境是在為哪個學習任務做鋪墊、要達成什么學習目標,并應當在語言的表述上精準清晰,避免學習者認知資源的分散和浪費。
認知沖突是思維發展的起點,也是思維發展的必要條件。因此,在問題情境創設時要融入有價值的潛在認知沖突。在課堂上,潛在的認知沖突常常表現為新舊知識間、新知識與生活經驗間、常規知識和特例間以及學生對同一問題的不同看法間的矛盾,在創設問題情境時要為這些矛盾的暴露提供充足空間。比較典型的設計認知沖突的方法有:(1)利用新舊知識間的矛盾點或差異點,如學習“百分數”時利用百分數和分數之間的差異點(有單位和無單位),學習“朝三暮四”時利用其與“朝秦暮楚”的不同處;(2)利用書本知識與生活經驗的不一致,如生活經驗中冬天感覺金屬比非金屬更涼,書本知識卻說它們是等溫的;(3)利用一般與特殊之間的不一致,如鈍角三角形的另外兩條高哪里去了?(4)利用學生反饋中的錯誤;(5)利用生生對話、師生對話中的不一致等。
(三)思維圖示理思考
隱性思維顯性化是指使用可視化認知工具(八大思維圖示法、思維導圖和概念圖等)將思維過程和思維結果呈現出來,便于思考者自我整理和反思的過程[71]。認知負荷理論告訴我們,學習負擔的根源不在于要學習的知識數量多,更在于知識的碎片化。為了降低學習者的認知負荷,最有效的方法就是通過思維圖示對碎片化知識進行整理,建立知識間實質聯系的同時縮減冗余信息。思維圖示在幫助整理思考的同時,還把思考的過程和結果清晰地呈現出來,實現了隱性思維的顯性化。這種顯性化能夠促進教師和學生、學生和學生以及學生與自己的對話,幫助他們及時發現思考的漏洞和錯誤,并進行有針對性的補充或更正。
學習的目的之一在于實現對知識的深度理解,而理解的本質就是在知識間建立實質關系。思維圖示的表現形式是圖,但其核心是圖所代表的思維策略,借助思維圖示進行知識整理的過程也是運用思維策略進行思考的過程。每一個思維圖示背后都包含著一種或多種特定的思維策略,如八大思維圖示法中的圓圈圖表示的是聯想,氣泡圖表示的是描述,雙氣泡圖表示的是比較和對比,思維導圖和概念圖則是綜合了多種思維方式的圖示技術。選用不恰當的思維圖示會大大影響知識間實質關系的建立,因而選擇合適的思維圖示也是教學設計的重要任務之一。例如,“鑒別相似與不同”被認為是最高效的教學策略之一[72],學生可以通過構建雙氣泡圖實現對兩個相似概念或事件(如“朝秦暮楚”與“朝三暮四”)的深刻比較,也可以運用橋形圖實現表面不相關但有某種隱性相似特征的概念或事物(如軍隊攻城與射線治療癌細胞的相似性)之間的關系建立。在教學過程中,思維圖示對思維的這種“整理”可以發生在教學導入環節,此時其角色是知識誘出(Elicit)工具;也可以發生在在教學中間環節,此時其充當的是知識深加工工具;還可以發生在教學總結環節,此時主要用作整理和反思(Sort Out and Reflect)工具。無論用在哪,思維圖示對思維的梳理功能都是不變的。
(四)適時工具來引導
顯性思維工具化是指運用思維工具對顯性思維過程進行“引導”和“改造”的過程,通過有形思維工具的干預,打破已有低效或存在偏差的思維模式,逐步形成科學高效的思維模式[73]。思維工具具有多重含義,一是思維可視化工具,主要指各種思維圖示;二是思維策略工具,主要用來引導分析問題的角度、幫助人們生成想法和創意,使得人們可以“跳出固有思考的框框”,創建不同常規的解決方案等,本環節中的思維工具主要指思維策略工具。
在教學中,可以根據具體的教學內容和目標適時選擇合適的思維工具引導學生加工知識,通過對不同類型知識的加工實現對思維工具的更嫻熟運用和對知識本身的更透徹理解。例如,在學習《西門豹治鄴》時,可以引導學生運用“三維分析法”對西門豹的行為進行分析,找出該歷史故事的積極因素、歷史局限性及對當今為人處世的啟發,這樣就可以在拓展學生認知、促進對歷史故事更深刻理解的同時強化對“三維分析法”這一思維技能本身的運用,從而遷移到更多的分析場景中去。又如,在學習《學弈》一文時,可以引導學生運用“因素分析法”找出影響學習的各種因素,然后應用優先分析法對其進行重要性排序,確定學生自己認為的影響學習的最重要因素,甚至還可以進一步讓學生仿照《學弈》的邏輯對故事進行重構。這樣就可以避免學生不經思考就去接受文中“學習要專心致志”這一簡單結論,拓展對“學習的影響因素”這一問題的認識。
(五)變式運用火候到
高效思維自動化是指思考者通過大量實踐練習,達到無需有意識選擇就能自動運用思維工具的過程[74]。由于每一次的運用并不能涵蓋某一思維技能本身的方方面面,還有可能因為思維技能本身的顯性化程度不夠導致其被湮沒于知識之中,高效思維的自動化不能只靠簡單的機械重復,而是要通過巧妙的變式設計,以盡可能少的重復次數實現思維技能的最透徹把握和最熟練運用。
在習得新的思維技能時,為了讓學生精準地理解某一思維技能的內涵,可以運用概念性變式突出該思維技能的本質特征,必要時運用反例變式讓學生識別思維技能的“似是而非”處,如批判性思維的核心內涵是“基于證據并運用推理去判斷真偽”,而人們長期將其誤解為“批評”和“否定”。在促進思維技能的遷移時,可以設計一系列從簡單到復雜、從單一到綜合的過程性變式,一步步拓寬思維技能應用的場景和加深思維的深度。教學過程猶如燒開水,火候不夠開水就燒不開,半途而廢是非常可惜的。在課堂教學中,時間不夠導致的“水燒不開”是非常常見的,此時需要考慮的正是減少課堂教學目標覆蓋的廣度,聚焦更核心的知識并對其進行深度的加工。
五、結語
思維發展型課堂以促進學生思維能力發展為核心目標,是應對數字化時代多重挑戰的新型課堂教學形態。思維發展型課堂不僅要著力于思維能力發展的目標,還得實現知識的深層次理解,二者相輔相成,缺一不可。要想實現這一目標,需要創設豐富的、相對真實的問題情境,提供實質的潛在認知沖突,通過思維圖示組織整理碎片化知識并實現思維過程和結果的可視化,最后通過變式實現思維技能運用和知識的雙重遷移。本文提出了思維發展型課堂的教學設計五步法,可作為教師教學設計和實施的參考。
本文提出的思維發展型課堂的要素及設計模式是筆者多年實踐經驗的總結,雖然取得了一定的實效,但由于我們對思維發展型課堂的探索尚處于初步階段,在某些方面的認識還不夠成熟,因此仍需進一步研究對其進行驗證和完善。比如,如何更有效的闡明思維目標、如何提高認知沖突設計的有效性、思維工具應該顯性使用還是隱性使用、如何針對不同學科的不同類型知識設計變式等都是亟待進一步研究的問題。我們希望有更多的研究者和中小學老師參與到思維發展型課堂的研究中來,通過實證的方法來驗證本文所提要素及方法的有效性。
本文系2014年教育部人文社會科學研究青年基金項目“思維教學共同體促進小學階段教育均衡的實證研究”(項目編號:14YJC880117)成果。
作者簡介:趙國慶:博士,副教授,研究方向為思維教學、科學探究學習等。熊雅雯:在讀碩士,研究方向為思維教學。王曉玲:在讀碩士,研究方向為思維教學。