認(rèn)知學(xué)徒制在高階思維能力培養(yǎng)中的應(yīng)用研究

【摘要】認(rèn)知學(xué)徒制教學(xué)模式是在教學(xué)開始前給學(xué)生提供專家系統(tǒng)，讓其了解專家實(shí)踐的思維過程，給學(xué)習(xí)者問題解決提供指導(dǎo)，為學(xué)習(xí)者高階思維能力的培養(yǎng)創(chuàng)造了條件。探討認(rèn)知學(xué)徒制實(shí)施的步驟并以信息技術(shù)課程教學(xué)為例說明，能為學(xué)習(xí)者高階思維能力培養(yǎng)的教學(xué)提供借鑒與參考。

【關(guān)鍵詞】認(rèn)知學(xué)徒制;高階思維;教學(xué)模式

【中圖分類號】G420 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【論文編號】1009—8097(2010)04—0038—04

引言

當(dāng)今，我國教育教學(xué)改革正不斷向縱深發(fā)展，以培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力為核心的素質(zhì)教育作為一種弘揚(yáng)人的主體性，開發(fā)人的潛能，發(fā)展人的創(chuàng)造性，培養(yǎng)健全人格的新型教育理念已成為學(xué)校基礎(chǔ)性教育的主旋律。隨著社會發(fā)展日益復(fù)雜，個體的思維獨(dú)立性和創(chuàng)新性顯得越來越重要，學(xué)生高階思維能力的培養(yǎng)成為現(xiàn)代教育關(guān)注的重心。

促進(jìn)學(xué)習(xí)者高階思維能力的發(fā)展，也是新課程改革的主要精神。“倡導(dǎo)學(xué)生主動參與、樂于探究、勤于動手，培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力”。[1]各門新課程的標(biāo)準(zhǔn)都把培養(yǎng)和促進(jìn)學(xué)習(xí)者的高階思維能力作為重要的發(fā)展方向。但是縱觀目前我國教育/教學(xué)，在本質(zhì)上還是沒有從傳統(tǒng)的教學(xué)模式和教育理念中跳出來，仍局限于低階思維技能的培養(yǎng)和低階知識的學(xué)習(xí)。即使采用了國外的教育理念和教學(xué)模式，大部分也只是簡單的移植和機(jī)械套用。[2]對此，國內(nèi)外研究者提出了批評并表示深深的擔(dān)憂。學(xué)習(xí)者高階思維的培養(yǎng)需要一定的外在條件，初中生的邏輯思維已占優(yōu)勢但很大程度還是屬于經(jīng)驗(yàn)型的，[3]他們在學(xué)習(xí)過程中表現(xiàn)出一定的盲目性，需要教師在問題解決過程中加以指導(dǎo)。本文探討了認(rèn)知學(xué)徒制培養(yǎng)學(xué)生高級思維能力中的實(shí)施步驟，為一線教師的教學(xué)提供借鑒和參考。

一 高階思維能力

目前，對于高階思維能力的界定還沒有達(dá)成一致意見。在教育研究領(lǐng)域，高階思維、高級思維、問題解決等幾個概念經(jīng)常混用。一般來說，高級思維和高階思維是同義詞;問題解決則屬于高階思維能力的一部分。

知識時代的發(fā)展對人才素質(zhì)的要求偏重于以下十大能力:[4]創(chuàng)新、問題解決、決策、批判性思維、信息素養(yǎng)、團(tuán)隊協(xié)作、兼容、獲取隱性知識、自我管理和可持續(xù)發(fā)展能力，這十大能力我們稱之為高階能力。高階能力是以高階思維為核心的解決劣構(gòu)問題或復(fù)雜任務(wù)的心理特征。高階思維(high order thinking)是與低階思維(low order thinking)相對的概念。低階思維是指較低層次的認(rèn)知水平，主要用于學(xué)習(xí)事實(shí)性知識或完成簡單任務(wù)的能力;而高階思維則超越簡單的記憶和信息檢索，是一種以高層次認(rèn)知水平為主的綜合性能力，[5]關(guān)注學(xué)生系列能力的發(fā)展，如批判性地評價信息、自主學(xué)習(xí)(自我調(diào)節(jié)學(xué)習(xí))、遠(yuǎn)遷移能力等用來解決結(jié)構(gòu)不良領(lǐng)域(Ill-structured domains)或復(fù)雜任務(wù)的心理特征。具體來說高階思維能力是指問題解決能力、創(chuàng)造性思維能力、批判性思維能力、信息素養(yǎng)及協(xié)作能力。

新課改也提出要充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢，為學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展提供豐富多彩的教育環(huán)境和有力的學(xué)習(xí)工具。信息資源的豐富性和開放性，多媒體信息的交互性，信息加工處理的高效性等，使學(xué)習(xí)者獲得知識的同時更容易獲得高層次的思維技巧和能力。高階思維能力是一種超越簡單記憶和信息檢索的高層次的綜合能力，這一能力的培養(yǎng)需要借助一定的教育環(huán)境。因此，信息技術(shù)課程可以發(fā)揮自身的優(yōu)勢為學(xué)生高階思維能力的培養(yǎng)營造這樣的教育環(huán)境。

二 認(rèn)知學(xué)徒制及其特征

所謂認(rèn)知學(xué)徒制(Cognitive Apprenticeship)，是一種從改造學(xué)校教育中的主要問題出發(fā)，將傳統(tǒng)學(xué)徒制方法中的核心技術(shù)與學(xué)校教育整合起來的新型教學(xué)模式。[6]這種模式用以培養(yǎng)學(xué)生的認(rèn)知技能，即專家實(shí)踐所需的思維、問題求解和處理復(fù)雜任務(wù)的能力，在這種模式中，概念和事實(shí)知識是從問題解決和任務(wù)完成的過程中獲取的。

認(rèn)知學(xué)徒制的目的是:通過此模式來培養(yǎng)學(xué)習(xí)者問題解決、創(chuàng)造性思維等方面的高階思維技能。這種技能把技能和知識結(jié)合起來，是完成有意義的、真實(shí)的任務(wù)的關(guān)鍵。

認(rèn)知學(xué)徒制的基本特征表現(xiàn)如下:[7]

1 認(rèn)知學(xué)徒制關(guān)注的不是概念和事實(shí)知識的獲得，而是重視專家在獲取知識或?qū)⒅R運(yùn)用于復(fù)雜現(xiàn)實(shí)生活任務(wù)/問題時所關(guān)涉的推理過程與認(rèn)知/元認(rèn)知策略。

2 將原本隱蔽的內(nèi)在認(rèn)知過程顯性化，亦即表現(xiàn)思維過程，使之可視化(包括教師和學(xué)生的思維過程)。通過這種方法，學(xué)生可以在老師和其他學(xué)生的幫助下進(jìn)行觀察、重復(fù)演練和實(shí)踐。

3 將學(xué)校課程中的抽象任務(wù)/內(nèi)容置于對學(xué)生有意義的情境之中，學(xué)習(xí)者充分了解學(xué)習(xí)的目的與應(yīng)用，理解工作的相關(guān)性，并參與專家行為。

新課改強(qiáng)調(diào)教師應(yīng)尊重學(xué)生的人格，關(guān)注個體差異，滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需要，創(chuàng)設(shè)能引導(dǎo)學(xué)生主動參與的教育環(huán)境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生掌握和運(yùn)用知識的態(tài)度和能力，使每個學(xué)生都能得到充分的發(fā)展。在信息技術(shù)課程中采用認(rèn)知學(xué)徒制可以為學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)創(chuàng)造一定的環(huán)境:首先，認(rèn)知學(xué)徒制鼓勵學(xué)習(xí)活動在真實(shí)的情境中展開和評價;其次，認(rèn)知學(xué)徒制鼓勵學(xué)生像專家那樣思考與處理任務(wù)，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī);最后，在認(rèn)知學(xué)徒制的實(shí)踐中，學(xué)生與運(yùn)用高階思維過程的教師或?qū)＜乙煌瑢W(xué)習(xí)，通過認(rèn)知模型，學(xué)生們接觸專家的高階思維過程。在經(jīng)過教師或?qū)＜抑С种螅瑢W(xué)生能夠運(yùn)用高階推理過程去探究新問題或從事新的發(fā)現(xiàn)，為知識時代培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力等高階思維能力的人才。

三 認(rèn)知學(xué)徒制教學(xué)模式實(shí)施步驟

新課改強(qiáng)調(diào)要把培養(yǎng)和促進(jìn)學(xué)習(xí)者的高階思維能力作為重要的發(fā)展方向。因此，在教育/教學(xué)中應(yīng)用認(rèn)知學(xué)徒制模式能夠很好地貫徹新課改的精神。認(rèn)知學(xué)徒制作為一種新型的教學(xué)模式，將其應(yīng)用于教育/教學(xué)，需要教師和學(xué)生兩方面的共同執(zhí)行，如圖1所示。[8]

在認(rèn)知學(xué)徒制教學(xué)模式中，學(xué)生是主體，教師起主導(dǎo)作用。在這個過程中，教師先示范必要的策略，再放手讓學(xué)生去試，并在學(xué)生參與時給予指導(dǎo)。對學(xué)生來說，通過對特定領(lǐng)域?qū)＜覍?shí)踐能力的模仿、參與、討論、交流和闡釋，獲得基本問題的求解方法、策略和能力，并隨著腳手架的拆除，逐漸獨(dú)立探究、定義、分析和解決問題。[9]具體的來說步驟如下，如圖2所示:

1 案例觀摩

案例觀察屬于認(rèn)知學(xué)徒制模式中的建模，建模的目的是建構(gòu)專家認(rèn)知過程的心智模型，將其內(nèi)在的認(rèn)知過程和活動外顯出來。學(xué)生通過觀摩案例，能夠構(gòu)建完成任務(wù)所必需的思維技能。因此，在課堂教學(xué)之前，教師必須分析教學(xué)目標(biāo)以及學(xué)習(xí)內(nèi)容的特點(diǎn)，根據(jù)學(xué)習(xí)的特征選擇比較典型的案例以供學(xué)生觀摩。

2 情境訓(xùn)練

訓(xùn)練時要為學(xué)生問題解決創(chuàng)設(shè)一定的環(huán)境，提供線索，搭建腳手架，提供反饋，并提出一個使學(xué)生能以更接近專家的方式實(shí)施的新任務(wù)。訓(xùn)練過程中應(yīng)通過引導(dǎo)或直截了當(dāng)?shù)靥嵝褜W(xué)生注意任務(wù)中原本被忽略的方面，通過高度互動和高度情景化的反饋和建議，關(guān)注技能的制定和整合，從而服務(wù)于真正理解的目標(biāo)。

3 及時指導(dǎo)

及時指導(dǎo)即認(rèn)知學(xué)徒制中的搭建腳手架，搭建腳手架的目的是教師為了幫助學(xué)生完成任務(wù)而提供的支持。這些支持的形式可以是“建議”或“幫助”。當(dāng)教師為學(xué)生搭建腳手架時，教師只能履行全部任務(wù)中學(xué)生還不能自己勝任的那一部分。在必要時，教師要通過搭建腳手架對學(xué)生提供支持，但是及時地淡出也是十分重要的。所謂“淡出”意味著隨著學(xué)生能力的增強(qiáng)，教師應(yīng)移走腳手架，減弱學(xué)生對腳手架的依賴，逐漸將其對學(xué)習(xí)的控制權(quán)移交給學(xué)生。

4 對比反思，多元評價

教學(xué)必須要讓學(xué)生學(xué)會思考、學(xué)會懷疑、學(xué)會質(zhì)詢，而不是交給學(xué)生現(xiàn)成的結(jié)論或答案。對學(xué)生來說尋找知識比硬記知識更加快樂。[10]反思方法促使學(xué)生將自己的問題解決過程與某一專家、其他同學(xué)的問題解決過程做比較，最終則跟某種專業(yè)的內(nèi)部認(rèn)知模式相比較。通過反思，學(xué)生可以建構(gòu)關(guān)于特定問題求解過程的模型，以修正/啟示自己的問題求解和任務(wù)完成過程。[11]在反思階段，學(xué)習(xí)者通過在與專家作業(yè)進(jìn)行比較的過程中，教師和學(xué)習(xí)伙伴可以對自己的作業(yè)進(jìn)行評價并建立評價標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)行動態(tài)評價，挖掘潛能，[12]教師通過學(xué)生間的互評來發(fā)現(xiàn)并鼓勵創(chuàng)新性的作業(yè)和思想。

5 自主探究

自主探究意味著推動學(xué)生完全依靠自己進(jìn)行問題解決。學(xué)生在經(jīng)過案例觀摩、嘗試解決問題、強(qiáng)化訓(xùn)練、反思的過程之后，對專家認(rèn)知過程心智模型有了一定的了解，在這個基礎(chǔ)上促使學(xué)生進(jìn)行探索是十分重要的，這包括學(xué)習(xí)者如何設(shè)計一些力所能及的、有意義的小問題與研究性問題。探究顯然標(biāo)志著教師的完全“淡出”，腳手架的全部拆除。這不僅意味著教師在問題解決過程中的“淡出”，而且也意味著教師在“問題提出”中的“淡出”。由于學(xué)生還不知道應(yīng)該怎樣卓有成效地對某一領(lǐng)域進(jìn)行探索，所以“探究”應(yīng)作為比較一般的學(xué)習(xí)策略的一部分教給學(xué)生。

四 案例分析

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)活動之中的，亦即在完成課程學(xué)習(xí)內(nèi)容、實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的同時，發(fā)展高階思維能力。運(yùn)用信息技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)者高階思維能力的發(fā)展，是當(dāng)前高階思維教學(xué)研究的新視角，也是信息化教學(xué)研究的核心。下面就以八年級信息技術(shù)教學(xué)為例說明認(rèn)知學(xué)徒制是如何在教學(xué)之中培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的高階思維能力。

以苗逢春主編，河北大學(xué)出版社出版的初中信息技術(shù)第二冊第三章中《數(shù)據(jù)輸入與處理》為例。

案例背景:信息技術(shù)課程是一門實(shí)踐性、操作性很強(qiáng)的學(xué)科，它的主要任務(wù)是增強(qiáng)學(xué)生的信息意識，了解信息技術(shù)的發(fā)展及其對社會的影響;了解計算機(jī)基本工作原理和學(xué)會文字、圖形、數(shù)據(jù)的處理技能，初步掌握信息獲取、處理的基本方法;樹立正確的知識產(chǎn)權(quán)意識，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神。本次學(xué)習(xí)的主題是《數(shù)據(jù)的輸入和處理》，學(xué)生基本上處于“零起點(diǎn)”的狀態(tài)。因此，利用認(rèn)知學(xué)徒制教學(xué)模式能夠很好地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)這一內(nèi)容。

學(xué)習(xí)環(huán)境:計算機(jī)機(jī)房。

本節(jié)主要學(xué)習(xí)的是如何快速輸入數(shù)據(jù)，并運(yùn)用Sum、Average函數(shù)計算表格中的數(shù)據(jù)。雖然初二學(xué)生的電腦操作技能有了一定的提高，但對于Excel中數(shù)據(jù)輸入和處理還是很陌生，當(dāng)面臨這個新的任務(wù)時表現(xiàn)出一定的茫然性。因此，教師必須給學(xué)生現(xiàn)場示范。教學(xué)之初，教師要告訴學(xué)生這節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo):數(shù)據(jù)的輸入和利用函數(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

1 案例觀察

案例示范:教師現(xiàn)場給學(xué)生示范如何打開Excel，并結(jié)合身邊具體的實(shí)例向?qū)W生介紹Excel所具備的功能。此次學(xué)習(xí)的主要任務(wù)是數(shù)據(jù)的輸入和處理:首先教師向大家示范數(shù)據(jù)的輸入過程并在教學(xué)過程中不斷地啟發(fā)學(xué)生探索數(shù)據(jù)輸入的其他方法。本節(jié)課數(shù)據(jù)處理的內(nèi)容包括兩項:Sum、Average函數(shù)的運(yùn)用。教師分別利用sum、Average函數(shù)對一組數(shù)據(jù)進(jìn)行求和和求平均值，教師示范的同時提示學(xué)生思考這些操作過程的合理性，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用函數(shù)對數(shù)據(jù)求平均分和總分的思維過程。

2 情境訓(xùn)練與及時指導(dǎo)

完成建模之后，教師可以給學(xué)生呈現(xiàn)需要解決的問題，指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合他們剛剛看到的模型、學(xué)到的認(rèn)知策略和技能來完成問題。例如，教師可以提供真實(shí)的探索問題，如“輸入全班期末考試中信息技術(shù)分?jǐn)?shù)并計算出男生成績的平均分”。學(xué)生在任務(wù)的驅(qū)動下開始對數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入和處理，卻發(fā)現(xiàn)結(jié)果顯示的是全班同學(xué)的平均分，那么男生的平均分怎么求呢?教師應(yīng)啟示學(xué)生——“專家是怎么解決這類問題的呢?”，同時教師對專家所用的方法進(jìn)行解釋并現(xiàn)場演示，然后讓學(xué)生獨(dú)立完成任務(wù)。

在學(xué)習(xí)小組工作的時候，教師要口述一些學(xué)生有疑問或需要的線索、暗示和反饋來促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)，在適當(dāng)?shù)臅r候教師要給予幫助。例如，在學(xué)生要輸入大量相同的數(shù)據(jù)時，教師可以指導(dǎo)學(xué)生如何用簡便方法完成這項操作。

3 反思與評價

經(jīng)過前面兩個階段的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)初步掌握了數(shù)據(jù)輸入并對其進(jìn)行處理。這一階段，教師可以指導(dǎo)學(xué)習(xí)者對其問題解決的過程進(jìn)行反思。學(xué)生通過回憶自己解決問題的思維過程并與專家模型進(jìn)行比較，同時應(yīng)鼓勵每位同學(xué)發(fā)表自己的看法并將自己解決問題的思路用語言清晰地表達(dá)出來。在反思的過程中，老師和學(xué)生都應(yīng)積極評價他人的作品，提出好的建議，對于具有創(chuàng)新意義的想法應(yīng)給與表揚(yáng)并推廣。通過這種方式來提高學(xué)習(xí)者的認(rèn)知能力和操作技能。

4 自主探究

探索是一堂課中最重要的，也是最后部分。教師應(yīng)鼓勵學(xué)習(xí)者將所學(xué)的數(shù)據(jù)處理方法用來解決日常生活中的問題，并自主探究Excel的其他功能。教學(xué)者應(yīng)該通過淡化“腳手架”和鼓勵來增強(qiáng)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的獨(dú)立性和自主化。學(xué)生的目標(biāo)應(yīng)該是利用他們所習(xí)得的思維技能(主要以學(xué)習(xí)者的知識和認(rèn)知過程為基礎(chǔ))來發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、驗(yàn)證假說、發(fā)現(xiàn)結(jié)果。

五 結(jié)語

將認(rèn)知學(xué)徒制應(yīng)用于中學(xué)的教育/教學(xué)中，對學(xué)生理解問題和解決問題都有積極的幫助，而且還可以培養(yǎng)學(xué)生問題解決能力、創(chuàng)造性思維等高階思維能力。同時，認(rèn)知學(xué)徒制為中學(xué)的教育/教學(xué)帶來發(fā)展空間和新的挑戰(zhàn)，它不僅要求教師具有一定的學(xué)術(shù)水平，更應(yīng)有豐富的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力做好準(zhǔn)備。

參考文獻(xiàn)

[1] 教育部文件.教基[2001]17號.基礎(chǔ)教育課程改革綱要(試行)[Z].2001.6.

[2] 黎加厚.教育信息化環(huán)境中的學(xué)生高級思維能力培養(yǎng)[J].中國電化教育，2003，(9):59-61.

[3] 朱智賢.兒童認(rèn)知的發(fā)生與發(fā)展[N].北京師范大學(xué)學(xué)報， 1986，(1):9.

[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)計假設(shè)[J].電化教育研究，2004，(12):21-28.

[5] 鐘志賢.信息化教學(xué)模式[M].北京:北京師范大學(xué)，2006:49.

[6] 高文.教學(xué)模式論[M].上海:上海教育出版社，2002:342.

[7] 鐘志賢.信息化教學(xué)模式[M].北京:北京師范大學(xué)，2006:263.

[8] 鐘志賢.信息化教學(xué)模式:理論建構(gòu)和實(shí)踐例說[M].北京:教育科學(xué)出版社，2005:263.

[9] 李斌，張琦.論認(rèn)知學(xué)徒制教學(xué)模式[J].江西教育科研，2006， (12):16-19.

[10] 李海.知識論對教學(xué)的影響[J].高等教育研究，2007，(2):74- 78.

[11] 鐘志賢.信息化教學(xué)模式[M].北京:北京師范大學(xué)，2006:265.

[12] 周志強(qiáng).新課程理念下小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)策略之初探[J].浙江現(xiàn)代教育技術(shù)，2006，(6):22-23.