思维发展型课堂的理论与实践

课程教学研究 2023-08-13 发布于浙江

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思维发展型课堂的理论与实践

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本文作者：赵国庆，北京师范大学教育学部副教授、硕士生导师，英文项目博士生导师，数字学习与教育公共服务教育部工程研究中心副主任，北京师范大学教育学部思维训练研究中心副主任，中国教育科学研究院海淀STEM教育协同创新中心特聘专家。主要从事思维教育、科学教育和信息技术教育方面的研究工作，系统提出了以“隐性思维显性化、显性思维策略化和高效思维自动化”为三大阶段的思维训练框架，探索出直接思维教学和融入式思维教学相辅相成、相互促进的思维教学实践形态，构建了指导教师设计和实施思维课堂的思维发展型课堂教学设计五步法，建立了跨区域的思维教学共同体。曾获北京师范大学青年教师教学基本功大赛最佳语言奖、优秀新生导师奖、优秀辅导员奖、通鼎青年教师奖、高等教育教学成果奖等奖励，主讲的“思维训练与学习力提升”课程被认定为2018年国家级精品在线开放课程和2020年国家级一流本科课程，带领团队研发的“思维训练提升师生学习力项目”获得在第四届中国教育创新成果公益博览会上荣获SERVE奖。发表论文60余篇，出版著作18本。

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我今天的讲座要更加的微观一点，要从课堂的角度来谈一谈如何来训练和发展我们学生的思维能力。我主要讲4个方面的话题。

第一，我们为什么需要思维发展型课堂？第二到底什么才是思维发展型课堂？第三，如何设计思维发展型课堂？最后我会跟大家分享一些具体的思维发展型课堂的案例。

第一个问题，我们为什么需要思维发展型课堂？

我觉得可以从三个方面来进行分析。第一，批判性思维和创造力，它是21世纪技能和核心素养的重要的组成部分。第二，思维能力，它是义务教育的新课标各个学科核心素养的重要组成部分。第三，发展学生的思维，它是实现我们国家的双减战略的一个根本的手段。

我们先来看第一个部分。思维能力，它是21世纪技能和核心素养的重要组成部分，在国际上我们更多谈的是21世纪技能，在国内我们更多用的是核心素养，但其实我们的核心素养它是和21世纪技能高度吻合的。21世纪技能我们可以把它浓缩成叫4C模型，核心素养在21世纪技能的4C模型的基础上，增加了文化传承，所以也就演变成了5C模型。我们不能简单的把这5个C看成是独立的，看成是并列的，看成是割裂的几个部分，它们之间是相互支持、相互影响的。这样的5个核心的要素进一步的分析，可以发现批判性思维其实是创造力的基础，离开了批判性思维，我们的创造力一定是相对肤浅的，难以转化成实际效果的创造力；而离开了批判性思维和创造力，我们的交流和合作的质量也难以提高，而合作交流又是进一步文化传承的基础。所以我认为这5个C它其实是一个递进的关系。

然后我们再来看学科核心素养，学科核心素养它是核心素养在我们各个学科里的体现，或者说是映射。我们简单的分析一下，义务教育的新课标，我们会发现语文学科，我们强调的是思维能力，数学学科强调的是数学思维，英语学科、日语学科、法语学科等等这些二外，它们都是共同的用的思维品质的这样的一个概念。而物理、化学、生物、地理这些科学学科，它更多谈的是科学思维，尽管这些学科的核心素养有很大的差异，但是在培养思维能力方面，其实是达到了一个高度的共识。虽然他们用到的概念名词不一样，但是它们的内涵应该说是相通的。这些年思维能力培养是受到了越来越广泛的关注。基本上每一位老师、每一位学者、每一位研究者都会谈到思维能力培养的重要性，但是你会发现我们在交流的时候，其实还是存在着非常大的障碍的。我们不同人眼中的思维所指代的东西是有着非常大的差异的。所以我通过一张思维导图，把不同人眼中的思维做了一个梳理。我们有的时候谈到的思维训练，更多的指的是高阶思维能力训练，具体包括创造性思维，批判性思维和问题的解决。我们有的时候从思维的基本形式的角度去谈思维，这时候我们可以把思维分成时间上的逻辑思维，空间上的结构思维，而空间上的结构思维又可以进一步分成直觉思维和形象思维。我认为我们当前的基础教育在逻辑思维，在形象思维方面其实是有所加重的，但是整体上直觉思维能力的培养是非常欠缺的。为什么？因为直觉的思维，它更多的是要依靠我们对关系的感觉。我们现在的教育它更多的是一种碎片化的教育，它没有有效的打通知识和知识之间的关系，所以我认为直觉思维应该是我们接下来要加以强调的。

按照思维的基本过程，我们可以把思维进一步的分解为联想与想象，比较与分类，分析与综合，抽象与概括，判断与推理。在我们的基础教育的课堂里面，在前面这几个部分，我觉得还是有所着重的。但是在抽象与概括，在归纳于严密这方面是我们的一个很大的短板。然后第四个我们从思维方向的角度，把思维给它分成发散思维和聚合思维。我的感觉就是我们现在的本科生研究生和博士生，其实在发散思维方面，应该说比以往的学生有了一定的进步，但是在聚合思维能力方面是严重的短板，我们可以写出一篇3万字的文章，但是你让他把这3万字缩成一篇1万字以内的，或者说5000字以内的文章，要把精华给写出来，这个难度要远远大于写那3万字、5万字的文章。

最后是从学科领域的角度对思维进行了分类。我们更多谈到的是工程思维、计算思维、设计思维、数学思维、科学思维，有的时候进一步细化，比如语文老师还会谈我们的语文思维，物理老师会进一步的细分成物理思维。我读了国内相关的一些文献，发现其实大家的理解上有一些冲突。举个简单的例子，譬如说研究计算思维的人认为，计算思维，包括工程思维、设计思维、数学思维和科学思维，但是研究工程思维的人认为工程思维也包括计算思维、设计思维、科学思维等。就是从自己的学科领域出发，我们都会特别着重强调自己这个领域的思维的重要性，认为我们包括其他学科的方方面面，这样一来也进一步的导致我们在思维能力培养方面给学生们增加了新的负担。所以我们需要更多地强调这些思维方式背后的共通性，从通用思维能力培养的角度，给学生们在思维能力培养这个角度上进行“减负”。

第三个，我认为思维发展型课堂，它是实现“双减”的有效手段。关于思维训练的相关的论文，在国际的学习科学领域的顶级期刊里面，你会找到大量的类似的研究发现，我们通过显性的直接教学，尤其是对思维策略的显性直接教学，对于学生提高思维能力有非常大的帮助。这种帮助不仅仅是对拔尖生有效，对学困生也有效。大量的研究证明，它对学困生的效果要远远高于拔尖生。我们现在都在谈“双减”，但是仔细想一想，我们学校的教学任务对于拔尖生来说，根本就不存在负担，他们甚至根本就吃不饱。所以我们的“双减”要更加针对学困生来进行。这个时候我们的思维发展型课堂，其实就能够给学困生的学习赋能，这是第一个话题。

第二个话题，什么是思维发展型课堂？

我在2018年的时候给思维发展型课堂下了一个定义：思维发展型课堂，是以促进学生思维能力发展为核心目标的、新型的课堂教学形态。在这种课堂里面，学生要干三件事情，要实现两个目标。这三件事情是：第一要习得新的思维技能，第二是拓展已有思维技能的应用情境，第三是将已有的思维技能作为加工知识的手段和方法。最后实现了两个目标：一是对学科知识的更深入理解，另外一方面是对思维技能的更熟练的运用。所以思维能力的训练和知识的深度学习和理解，是思维发展型课堂的一体两面，它们之间是不能割裂的。如果说思维能力得不到发展，学习也难以深入，如果学习没有深入，思维自然也就没有办法得到发展。

那么什么样的课堂它才能被称为思维发展型课堂呢？在这里面我提出了思维发展型课堂的四大核心要素：第一个是要有丰富的问题情境，第二个是要有潜在性的认知冲突，第三个是要有显性化的思维技能，第四个是要有层次性的迁移设计。下面我就逐一的给大家做简要的介绍。

先来说问题情境。问题情境对于学生的思维发展非常之关键。情境学习理论认为，我们所有的知识都是情境性的，我们所谓的学习就是知识和情境动态相互作用的一个过程。所以刘嘉琪院士特别提倡孩子们要多玩，而这个玩的过程就是知识和情境动态相互作用的一个过程。好的问题情境，它可以充分激发学习者的学习动机，成为思维发展的依托。但是不同的学派，不同的理论，对问题的情境的理解各不相同。譬如说，人类学取向的情境学习理论，认为情境应该是让学习者参与实践的真实的、自然的、日常的社会情境，也就是我们在真实的世界中进行学习，我们也称它为叫“实践共同体”。而心理学取向的情境认知理论认为，情境应该是为认知发展人工创设的工具性情境，我们也称它为叫“实习场”。对于我们的课堂教学来说，这里面的情境绝大多数都应该是人工创设的工具性情境，但是由于真实的生活化情境更有利于学习的发生，所以老师在创设工具性情境的时候，也应该努力让这些情境尽可能地接近真实、自然和日常。

第二个我们谈一下认知冲突。它是学生在认知发展过程中，原有的认知结构和现实情况不符的时候，在心理上产生的矛盾或者冲突。我们都知道矛盾是事物发展变化的根本原因，外因是事物发展变化的条件，内因是事物发展变化的依据，外因只有通过内因才能够起作用。对于学生的学习来说，教师也好，教材也好，环境也好，这些都是外因，只有学生感受到的认知冲突，才能称之为内因，而这一部分非常之重要。那么我们怎样去给学生们创设合适的认知冲突呢？我这里面给了几个参考：第一，我们可以利用生活经验和科学知识之间的不一致。譬如说，我们问学生一个问题，在冬天的时候，室外的木头和金属到底哪个温度更低？学生就会凭借自己的经验，认为金属要摸起来要更凉，所以它的温度更低。然后，我们借助测温仪测量以后，发现它们的温度其实是一样高的，这个时候我们就创设了一个有效的认知冲突，在这个认知冲突的驱使下，学生们的学习兴趣被激发，学习的效果、学习的深度就会得到加深。我们还可以利用相似概念之间的细微差别产生学生的认知冲突。可以说，“朝三暮四”“朝四暮三”和“朝秦暮楚”之间有一些细微的差别，我们可以利用学生的常见误解，利用他们对同一个问题的不同的看法来引导他们加以辨析。

案例

我再来举一个简单的例子。学生的学习负担来源于两个方面，第一个，老师教的很多内容其实是学生早就知道的，不需要教的；第二个，老师认为学生已经会的内容，其实学生根本就不会。这就是教和学之间没有达到一致，不够协调。我这里举一个小学六年级的学生的例子，通过概念图的方式展现他家里几口人之间的相互关系。从这里面我们就可以看到，在我们认为的常识里头，学生出现了很多的错误认知，也就是我们说的所谓的潜概念。譬如说，他并不清楚他的妈妈和他的姥爷之间是什么关系，他也分不清他舅舅家的女儿和他姑姑家的女儿和她叔叔家的女儿之间的称谓的差异。更好笑的事情是，他认为他的舅舅和他的爸爸之间是兄弟关系。这些都是孩子们的错误认知。如果我们能够把他们的错误认知充分的展现出来，我们的教学就会非常有针对性。

第三个我谈一谈显性化的思维技能。我们可以把它分成通用的思维技能和领域独特的思维技能。那领域独特的思维技能，包括我前面提到的计算思维、设计思维、工程思维、科学思维和数学思维。而通用思维技能可以进一步把它分解为核心思维技能和高级思维技能。高级思维技能，就是我们经常谈到的创造性思维和批判性思维，还有问题解决。而核心思维技能的覆盖面就比较多了。这些思维技能到底如何训练？我们需要把这些思维技能找到一个有效的载体，而这个载体就是思维工具，思维工具又可以按照它的呈现形态，将它分成物化形态的思维工具和意识形态的思维工具。物化形态的思维工具，它又可以进一步的包括实物化的思维工具。譬如说，小学数学老师在教学生数数的时候用到的小棒。还可以包括信息化的思维工具，比如说，我们现在在各个学校非常普及的思维导图软件、概念图软件，这些都是属于物化形态的思维工具。而意识形态的思维工具指的是我们背后的思维策略和思想。譬如说思维导图，现在全国的学生都在画思维导图，但是很少有人真正的找到思维导图背后的精髓。思维导图的精髓是什么？其实就是两个非常重要的思维方法，一个叫思维激发，一个叫思维整理，也就是我们前面讲的发散性思维和聚合性思维。我们还可以把思维工具按照功能分成思维可视化的工具和思维策略的工具。思维可视化的工具可以包括像八大思维图示法、概念图、思维导图。目前就我来看，很多学校思维导图的应用水平应该说还是非常低的，更多的体现的是思维导图的美术特征，而忽略了思维导图本身的思维特征。

那么怎样才能够让思维可视化工具体现出它应有的思维特征呢？这个时候我们就非常需要借助思维策略工具来进行指引。常见的思维策略工具，譬如说4象限法、5W1H的6何分析法、四何分析法等，这些都是思维策略工具。当我们把思维策略工具和思维可视化工具加以结合之后，我们就能够非常有效地将学生的思维过程来加以显性化，然后同时指导了。

接下来谈的话题是如何设计思维发展型课堂。

在讲设计思维发展型课堂之前，我介绍一下如何进行广义的思维训练。我在2009年的时候提出了思维训练的三阶段理论，在2019年的时候对它进行了改进和优化。在这里面思维训练一共包括21个字，也就是三个阶段，第一个阶段叫隐性思维显性化，第二个阶段叫显性思维的策略化，第三个阶段叫高效思维的自动化。所谓的隐性思维显性化，指的是我们借助思维可视化工具，把我们的思维过程和思维结果清晰的呈现出来。在借助思维可视化工具以后，我们很多人都感受到了自己的思维能力在提高。对于这部分人来说，主要的原因是因为他们本来就很聪明，因为他们大脑中拥有非常丰富的思维策略。但是更多的人感受到的是沮丧，为什么呢？他们通过思维可视化工具将自己的思维呈现出来以后，人生中第一次发现自己的思维井然如此之混乱，也就是说他们却没有办法对思维进行有效的梳理和整理。那么对于这一部分人，我们就需要进入到思维训练的第二个阶段，也就是显性思维的策略化。我们借助思维策略工具矫正和重建我们的思维模式。到了这个阶段以后，我们的思维的质量肯定是能够在短期之内获得很大提高的，但是我们的思维的效率会出现下降，原因是什么？是因为我们对这些思维策略工具的使用非常的不熟练，就好像我们刚刚开始学开车的时候，你会发现的你开车还没有别人骑自行车快。这样我们就需要进入到思维训练的第三个阶段，也就是高效思维的自动化。如何实现自动化？其实非常简单，那就是重复、重复、再重复。我们要把这些思维策略工具在我们的各个学科、各个场景、日常的生活、日常的工作里面加以应用，从我们需要有意识的去调用思维策略，变成潜意识的去调用这些思维策略，这就是思维训练的三阶段。

那么具体到学校的课堂上，我们就可以把思维训练给它分成直接思维训练和融入式思维训练。直接思维训练就是以教授这些思维策略和方法为主要内容的思维训练方法。这种方法它的好处是直接高效，但是它的不足是难以迁移。也就是说教的思维是思维，我们在日常生活中在学习中的你很难找到它应用的结合点，所以这样一来我们就需要融入式思维训练来对直接思维训练到的这些策略和方法加以应用和强化。而进行融入式思维训练的课堂，就称之为思维发展型课堂。

那么如何来设计思维发展型课堂呢？我编了一个五句的顺口溜，也就是思维发展型课堂的5步教学法，更准确的一点讲应该叫五步教学设计法。

第一个“思维目标要记牢”，第二个“认知冲突不可少”，第三个“思维图式理思考”、第四个“适时工具来引导”，最后一个“变式运用火候到”。

具体到一节课，我们应该怎么做？

我们首先应该思考这节课所承载的思维训练的目标到底是什么。譬如这节课我们要重点训练学生的批判性思维、学生的政治意识、学生的推理论证、学生的联想和想象，这些都是思维目标。

然后第二个“认知冲突不可少”，我认为每一节课其实都是需要老师给学生挖坑的。所谓教学设计，它其实就是给学生挖坑的艺术。如果说你这节课一个坑都没有，那一定说明这节课没有实质发生。我们评价老师的坑，也就是认知冲突设计的好不好。最基本的标准，第一个有没有，第二个就是学生能不能掉进去，第三个学生掉进去之后能不能自己挣扎着爬出来，第四个就是学生爬不出来的时候，你应该给他们提供什么样的脚手架帮助他们爬出来。

第三步“思维图式理思考”指的是我们借助思维可视化工具，把课堂上教授的这些碎片化的知识变成有组织的知识。第四步“”适时工具来引导”，这里的工具重点特指思维策略工具，指的是运用思维策略工具来组织整理和加工，最后指的是要通过辨识教学的方法，举一反三，实现触类旁通。

最后的这三步，我觉得都和我们最近国际上非常流行的EDI教学法非常的一致，也就是显性直接教学。我前面讲到的针对中等生和学困生，显性直接的教授思维技能对他们来说帮助非常大。

我跟大家分享几个思维发展型课堂的案例。

第一个案例（从略）

案例

我们再来看第二个例子，这是英语的例子，我一直认为英语的教学跟语文的教学它背后是相通的，这个例子还真的是一个绘本阅读的例子。

当时我在北京的一所郊区小学听课，一位英语老师说他带学生们来进行英语绘本的阅读，我们就发现绘本阅读最大的问题是什么？最大的问题就是我们的孩子从绘本当中获得了大量的碎片化的信息，但是他们很难将这些碎片化的信息转化成一个系统的信息，而进一步对他们的思维能力的提高，以及对于他们语言运用能力本身的提高也是有所不足的。这个时候我们就带着这位老师一起做了案例，这个案例他讲的是宾利小朋友他喜欢欺负人，其他人都不喜欢他，最后他很不高兴。首先，我们通过概念图把这个故事的结构呈现出来，呈现完以后，同样我们可以让孩子们借助这张概念图，用自己的语言重组这个故事。再进一步说，如果说把五年级的绘本阅读给迁移到初中的绘本阅读，迁移到高中的英语教学就不一样了，我们可以让孩子们换不同的语态，换不同的时态，换不同的人称来对这个故事进行改写。我们还可以改成 Billy is unhappy给它改成Billy is happy，然后进一步的来加强学生的创作能力。