基于知識圖譜的高階思維研究述評*

吳立寶 劉穎超 鞏雅楠

(天津師范大學 天津 300387)

高階思維，又稱高級思維、高水平思維，“是發(fā)生在較高認知水平層次上的心智活動或較高層次的認知能力”[1]15。高階思維最早起源于布魯姆和安德森等人的教育目標分類，其中分析、綜合、評價、創(chuàng)造為高階思維，主要體現(xiàn)在學習者的問題求解能力、決策能力、批判性思維和創(chuàng)造性思維能力。2016年9月，《中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)》總體框架正式頒布，提出6大核心素養(yǎng)，細化為18個基本要點，包括理性思維、批判質(zhì)疑、勇于探究、勤于反思與問題解決等方面[2]。21世紀技能框架提出，“批判性思維、創(chuàng)造力、溝通、合作，是最突出的21世紀能力”[3]1。可見，相對于傳統(tǒng)的“讀寫算”能力，以高階思維為主的能力在國內(nèi)外逐漸被認為能夠使學生更好地適應21世紀的工作和生活。高階思維是學生生存發(fā)展的必備能力， 是落實核心素養(yǎng)的有效途徑，更是信息社會人才培養(yǎng)的核心導向。

國內(nèi)研究高階思維的主題廣泛、領域多樣、視角多元，且以理論和實踐研究為主，缺少從整體上對高階思維研究現(xiàn)狀的系統(tǒng)梳理。相較于傳統(tǒng)文獻研究方法，采用文獻計量法可以更客觀科學且準確高效地對相關文獻進行量化分析，這對客觀而系統(tǒng)地展現(xiàn)高階思維的研究全景和發(fā)展脈絡至關重要。鑒于此，本文對2001—2021年我國高階思維研究的部分文獻進行計量和可視化分析，一方面意在探求21世紀以來高階思維研究領域的演進趨勢和熱點主題，另一方面希冀為后續(xù)高階思維的研究提供借鑒和參考。

一、數(shù)據(jù)來源與分析方法

(一)數(shù)據(jù)來源

基于中國知網(wǎng)(CNKI)，選擇高級文獻檢索，檢索項為“主題”，檢索詞為“高階思維”“高級思維”“高層次思維”“高水平思維”，檢索時間從2001年1月至2021年6月，匹配方式為“精確”，期刊來源選擇核心期刊與CSSCI來源期刊，共檢索到550篇文章。對檢索結果進行篩選，剔除與研究主題無關的文章、簡訊等，最后得到有效文獻473篇，數(shù)據(jù)以Refwork格式導出保存。

(二)分析方法

科學知識圖譜源于2003年美國國家科學院組織的一次研討會，經(jīng)由學者陳悅和劉則淵引入我國，而后由美國德雷塞爾大學陳超美博士應用Java語言開發(fā)的CiteSpace(引文空間)信息可視化軟件，能夠基于共引分析理論和尋徑網(wǎng)絡算法對文獻進行計量分析，形成可視化知識圖譜，具有客觀、直觀、定量揭示某研究領域潛在發(fā)展規(guī)律與演進趨勢的特點，被廣泛應用于多個研究領域之中。本文選擇CiteSpace 5.7 R2(64-bit)文獻計量軟件，采用文獻計量法和內(nèi)容分析法，對2001年至2021年間關于高階思維的部分文獻進行分析。在文獻可視化分析中，基于關鍵詞時區(qū)圖譜、關鍵詞突現(xiàn)性、關鍵詞共現(xiàn)圖譜，獲取關鍵詞出現(xiàn)的強度、頻率和中心性等信息，并有針對性地選擇典型文獻進行二次文本閱讀，對高階思維研究的發(fā)展趨勢及熱點主題進行分析和總結。

二、研究結果與分析

(一)年度發(fā)文數(shù)量分析

統(tǒng)計473篇有效文獻的年度發(fā)文數(shù)量發(fā)現(xiàn)，高階思維的文獻發(fā)表數(shù)量整體呈上升趨勢，如圖1所示。2001—2010年文獻數(shù)量在10篇以內(nèi)；2011—2015年發(fā)文量較上一階段有明顯漲幅，增長了44.6%；自2016年起發(fā)文量激增，2020年的文獻數(shù)量更是達到峰值114篇，原因可能是《中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)》的發(fā)布，高階思維成為落實核心素養(yǎng)的實現(xiàn)途徑和未來人才培養(yǎng)的新要求，受到學者們的廣泛關注。由指數(shù)趨勢線的決定系數(shù)R2=0.7697可以預測，隨著社會信息化發(fā)展的深入以及構建學習型社會和終身學習理念的推廣，未來高階思維研究的關注度將會持續(xù)提升。

圖1 論文發(fā)表年度情況

(二)研究作者與研究機構分析

利用CiteSpace軟件制作出作者合作關系圖譜(圖2)和研究機構共現(xiàn)圖譜(圖3)。作者共現(xiàn)圖譜中顯示出318位作者節(jié)點及129條作者間連線，網(wǎng)絡整體密度僅為0.0026，較為稀疏。從圖2可以看出，節(jié)點數(shù)較大的學者為鐘志賢、解月光和段金菊。鐘志賢較早開展高階思維研究，主要從高階思維與信息技術結合方面進行研究；以解月光為代表的合作團隊，主要從信息技術和高階思維結構測量模型等方面進行研究；以段金菊、余勝泉等人為代表的合作團隊，則主要通過深度學習發(fā)展高階思維方面進行研究。分析圖3發(fā)現(xiàn)，我國高階思維研究的主要力量來自師范院校和教研院所，各機構合作網(wǎng)絡密度僅為0.0021，合作較少，尚未形成穩(wěn)定的合作網(wǎng)絡。總的來看，各領域不同作者之間合作不夠緊密、各機構之間聯(lián)系較弱，未來我國學者以及高校之間、高校與中小學之間在高階思維研究方面的學術交流與合作有待加強。

圖2 作者合作關系圖譜

圖3 研究機構共現(xiàn)圖譜

(三)研究演進趨勢分析

運用CiteSpace軟件，以Timezone時區(qū)視圖繪制出關鍵詞時序圖譜，如圖4所示。運用Citation Burst突現(xiàn)前沿術語，得到15個在短時間內(nèi)發(fā)生突現(xiàn)的關鍵詞，如圖5所示。分析高階思維研究演進趨勢可以把握研究的發(fā)展脈絡，追蹤研究的前沿動態(tài)，更好地預測和展望未來的研究發(fā)展方向。從圖4和圖5可以看出，在不同時間段，研究內(nèi)容的關注點有所不同，結合關鍵詞時序圖譜和關鍵詞突現(xiàn)圖譜，進一步對相關文獻進行閱讀與分析，可以把我國高階思維研究的演進趨勢劃分為四個階段。

圖4 關鍵詞時序圖譜

圖5 關鍵詞突現(xiàn)圖譜

1.起步階段(2001—2005年)

2001—2005年是高階思維研究的萌芽階段，該階段的主要前沿關鍵詞有“問題解決”“基于問題的學習”“信息技術”。高階思維的相關研究最早開始于2001年；2004年，鐘志賢結合布魯姆、安德森等人的目標分類學說對高階思維的研究進行了較全面和系統(tǒng)的論述。在這一階段，高階思維研究的文獻數(shù)量較少，研究內(nèi)容主要集中在問題學習和對信息技術領域的探索上。研究者發(fā)現(xiàn)在問題解決中有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維和發(fā)散思維，促進學生高層次思維的發(fā)展，并且借助于教育信息化的方便性與交互性課程改革，構建網(wǎng)絡環(huán)境，更能使學生投入學習，進行高階思維活動。然而，起步階段尚未形成完整和體系化的研究，有待進一步加強在深度與廣度方面的探索。

2.基礎發(fā)展階段(2006—2010年)

本階段的主要前沿關鍵詞有“高階思維能力”“在線學習”“學習環(huán)境”“評價”“反思”，并且“信息技術”在這一階段出現(xiàn)頻率較高，突現(xiàn)值到達2.47。高階思維與信息技術相結合的研究呈現(xiàn)出擴大趨勢：一方面，信息技術與基于問題的學習、研究性學習、有意義學習、認知學徒制相結合的研究，拓展了高階思維在信息技術領域與學習方式結合的研究；另一方面，隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和在線教育的興起，人們在虛擬學習社區(qū)、在線學習和遠程學習等領域逐漸嘗試建立模型和反思評價方法，促進學習者高階思維能力的發(fā)展。值得關注的是，該階段在高階思維學習環(huán)境方面的研究取得了新進展，構建了高階思維學習環(huán)境模型，既注重知識建構的過程，又注重學習者反思能力的培養(yǎng)，從而實現(xiàn)高階思維的發(fā)展。然而，這一時期的研究因偏重于信息技術本身，忽視了高階思維導向的育人價值。

3.多元發(fā)展階段(2011—2015年)

本階段的主要前沿關鍵詞有“深度學習”“教學模式”“批判性思維”“STEM教育”“化學教學”“低階思維”等。這一階段高階思維的研究比前一階段的研究數(shù)量有明顯增加、研究領域更為廣泛，其中，高階思維在教學中的培養(yǎng)受到了更多學者的關注，“教學模式”也成為這一時期的突現(xiàn)關鍵詞。此時期高階思維的研究主要側重于四個方面。其一，高階思維作為深度學習的核心特征，研究者重點從理論層面圍繞深度學習的內(nèi)涵、發(fā)生過程與發(fā)生策略等方面探索高階思維的培養(yǎng)路徑。其二，教學研究的重心轉向強調(diào)學習者問題解決能力、創(chuàng)新能力和批判性思維的發(fā)展。不僅積極探尋不同的教學模式和方法，如主題單元設計、案例教學法等，結合教學實例為課堂教學的實施提供策略，還借鑒國外基于信息技術的高階思維培養(yǎng)的教學方式，如翻轉課堂、慕課、微課、在線課程等，以期為我國有關高階思維培養(yǎng)的教學提供幫助。其三，高階思維培養(yǎng)與學科融合的研究有了新的進展，尤其在化學學科中有了較多的嘗試，在生物、文科和STEM教育中次之，注重通過思維引導和問題解決提升學生的高階思維能力。其四，高階思維培養(yǎng)取向的評價研究也開始涌現(xiàn)，強調(diào)追蹤學生的思維過程，積極探索多樣的評價方法，嘗試建立科學有效的評價體系。

4.智能發(fā)展階段(2016年至今)

本階段的主要前沿關鍵詞有“核心素養(yǎng)”“翻轉課堂”“人工智能”。經(jīng)歷了前三個階段的發(fā)展和探索，伴隨著現(xiàn)代信息技術高速發(fā)展和教育理念的不斷更新，高階思維研究也進入了新的發(fā)展階段。這一時期關于高階思維的研究呈現(xiàn)指數(shù)增長，研究內(nèi)容豐富，最前沿的話題是人工智能賦能高階思維的研究，主要表現(xiàn)為三方面的特征。一是智能環(huán)境下價值觀念的變化。研究強調(diào)緊扣“育人”的核心目標，通過在線算法、情感分析、圖像和語音分析等智能技術形成行為數(shù)字畫像，構建學習者個體的情感模型，直觀了解學生的情緒情感狀態(tài)和思維習慣[4]，以大數(shù)據(jù)分析結果關注學生本位的發(fā)展，進行更精確化和個性化的高階思維培養(yǎng)。二是智能環(huán)境下教和學的模式轉變。一方面，研究聚焦于改革傳統(tǒng)課堂“教”的模式，創(chuàng)新基于人工智能的新的教學模式，逐漸深入對人工智能課程、微課和翻轉課堂等數(shù)字化學習方面的探索和升級，如提出SPOC網(wǎng)絡課程、天平式耦合模型，還在理論研究的基礎上增加了通過定量實驗和應用實踐探尋培養(yǎng)學習者高階思維的方法；另一方面，聚焦于變革傳統(tǒng)的學習方式，對虛擬的立體交互式學習環(huán)境、人機交互的學習共同體、智能學習系統(tǒng)和平臺等方面的設計掀起了一股新浪潮，其發(fā)展性、智慧性、互動性和立體性的特征非常有利于高階思維的培養(yǎng)，深受研究者青睞。三是智能環(huán)境下教育評價的優(yōu)化。利用信息技術動態(tài)跟蹤學生學習過程、量化學習評價的結果，嘗試為及時精準、有針對性、全面性、多維性地對學生進行評價提供有效的信息技術手段。總之，這一時期注重從21世紀人的發(fā)展的視角進行研究，對以人工智能為依托的課程開發(fā)、教學模式以及教育評價等方面的研究有了新進展。隨著以人工智能技術為支撐的智能教育的興盛，高階思維與人工智能技術相結合的這一趨勢將會繼續(xù)延續(xù)下去。

(四)研究熱點主題分析

研究熱點反映了某一領域的研究方向和重點，較高詞頻和中心度的關鍵詞反映了一段時間內(nèi)研究者共同關注的問題。利用詞頻共現(xiàn)對研究內(nèi)容進行深入分析，可以更加全面、客觀、系統(tǒng)地把握該領域的發(fā)展動態(tài)和研究熱點。運用CiteSpace軟件繪制出關鍵詞共現(xiàn)圖譜(圖6)，探求我國高階思維研究的熱點主題。為保證研究結果的合理性，通過人工干預進行同義關鍵詞合并，將“高級思維能力”合并為“高階思維能力”，將“學科核心素養(yǎng)”合并為“核心素養(yǎng)”，將“基于問題學習”合并為“基于問題的學習”，將“高級思維”“高層次思維”“高水平思維”合并為“高階思維”，等等。圖6中各圓圈節(jié)點代表關鍵詞，節(jié)點大小表示關鍵詞共現(xiàn)次數(shù)的多少，節(jié)點越大代表關鍵詞共現(xiàn)頻次越高；圓形節(jié)點在圖中的位置由中心度表示，中心度越高代表關鍵詞共現(xiàn)程度越高，在共現(xiàn)網(wǎng)絡中的影響力越大。取高頻關鍵詞前24個進行輔助分析，按頻次排序，見表1。

圖6 關鍵詞共現(xiàn)圖譜

表1 高頻關鍵詞頻次和中介中心度統(tǒng)計表(前24)

進一步將關鍵詞進行聚類分析，前10個聚類分別為高階思維、深度學習、高階思維能力、設計、反思、核心素養(yǎng)、批判性思維、教學模式、創(chuàng)新能力、信息技術，各聚類之間聯(lián)系緊密，主要圍繞高階思維的內(nèi)涵、與高階思維相關的教與學的方式、信息技術等方面。結合文獻具體內(nèi)容以及圖6和表1的輔助分析，梳理出5類高階思維研究熱點：高階思維相關內(nèi)涵的研究、高階思維教學培養(yǎng)的研究、基于高階思維學習方式的研究、高階思維與信息技術的研究、高階思維評價的研究。其中，高階思維評價研究的中介中心度雖然不高，但是通過二次文本閱讀發(fā)現(xiàn)，研究者正在不斷加強對高階思維評價的研究，且評價是高階思維研究中的重要一環(huán)，故在熱點主題中進行分析。

1．高階思維相關內(nèi)涵的研究

由表1可知，高頻關鍵詞“高階思維能力”“思維品質(zhì)”“建構主義”“高階學習”“批判性思維”等詞語都與高階思維的理論研究相關。高階思維主要指創(chuàng)新能力、問題求解能力、決策能力和批判性思維能力。學者對高階思維的這些子能力都進行了相關研究。例如，發(fā)揮創(chuàng)造力和進行批判性思考都會用到探究、想象、行動和反思這些子思維技能，只不過創(chuàng)造力和批判性思維對子思維技能的側重各有不同，創(chuàng)造力更強調(diào)想象，而批判性思維則側重于探究[5]。批判性思維則是進行高階思維所需要的核心要素[6]。還有研究剖析了高階思維各子能力之間的關系，探究某子能力對其他子能力影響的顯著性，認為批判性思維、問題解決能力、決策能力等高階思維可以通過設計良好的科學課程有意識地培養(yǎng)[7]。

2．高階思維教學培養(yǎng)的研究

關于高階思維在教學中的培養(yǎng)和應用也是研究的一大熱點。從表1中可知，“教學模式”的中介中心度高達0.3，“核心素養(yǎng)”“教學策略”“教學設計”“教學范式”等相關的關鍵詞都具有較高的共現(xiàn)頻次和中介中心度。

關于高階思維與教學的研究可以劃分為以下四個方面。

一是高階思維培養(yǎng)模式的研究。首先，通過文獻分析可知，促進高階思維的教學模式主要有支架式教學、議題式教學、項目式教學、以學習為中心的教學范式等模式。支架式教學和議題式教學是核心素養(yǎng)時代下兩種重要的教學模式，強調(diào)以學習者為中心，在解決問題中鍛煉學生的思維能力。其次，有研究基于對高階學習教學模型的分析，提出高水平的項目式教學是高階學習的最佳教學模式，并列舉了多所大學的成功案例[8]，為教學實踐提供了幫助。在多樣化的教學模式中，基于高階思維的單元教學法更被認為是撬動課堂轉型的支點[9]。

二是高階思維培養(yǎng)策略的研究。在對該方面的研究涉獵范圍較為廣泛，貫穿于課堂教學實施的各個環(huán)節(jié)。首先，重視創(chuàng)設真實性學習情境，采用生動自然、貼近真實生活的真實情境，既新穎有趣，又符合學生的心理需求[10]。其次，講授新知識時重視運用概念圖和思維導圖[11-12]，呈現(xiàn)思維脈絡和知識點之間的邏輯聯(lián)系，形成知識結構之間的多點遷移和聯(lián)系。最后，習題教學中提倡采用一題多解、一題多變等方法拓展思維，達到培養(yǎng)高階思維的目標[13]。總的來說，高階思維培養(yǎng)策略的相關研究積極探索了從淺層學習到有深度、有思考力的課堂學習路徑轉變的策略方法。

三是高階思維與學科課程融合的研究。高階思維與學科課程的融合在文科中主要集中在語文和思想政治學科，在理科中主要集中在化學和生物學科。其中，理科多表現(xiàn)在實驗教學和探究教學中，如有研究主張通過數(shù)理學科融合，提升學生的創(chuàng)新性素養(yǎng)[14]。然而，數(shù)學作為主要科目之一，學者針對數(shù)學學科中高階思維的研究卻較少，缺乏系統(tǒng)深入的模型研究和實證研究的檢驗。文科集中在閱讀教學和寫作教學中。值得關注的是，有研究以語文學科為例構建了螺旋上升式的學科高階思維發(fā)展規(guī)律模型，為以高階思維為取向的課堂教學提供了理論依據(jù)[15]。目前已有的研究在跨學科教學中進行高階思維培養(yǎng)的研究較少，因此未來在數(shù)學學科及跨學科教學中高階思維的研究還有待進一步推進和發(fā)展。結合不同學科的高階思維研究，既為高階思維的培養(yǎng)提供了可開展的方法，又能推動學科與高階思維研究的融合。正如鐘志賢教授所說：“發(fā)展學習者高階思維能力的最有效方式，應當融合于具體教學活動之中，而不是開設專門的、單獨的課程。”[16]78

四是高階思維與課堂提問和互動的研究。問題是思維的起點，課堂提問直接影響學生思維方式的形成，課堂的對話與互動更是培養(yǎng)學生思維能力的重要途徑。首先，針對課堂提問方面的研究逐漸趨于精細化，主要從課堂提問時機、提問內(nèi)容、提問方法、提問原則、提問數(shù)量、提問后評價等方面提供了豐富的教學策略[17-19]，以及從回答方式[17]、追問與反思的節(jié)點[20]等反饋視角思考促進學習者思考的方式，對高階思維的培養(yǎng)具有重要的參考意義。其次，在課堂互動方面，強調(diào)互動對話的民主平等性和開放靈活性[21]；以定量刻畫和定性分析為主對課堂互動對話的結構、環(huán)境話輪變化[22]以及話語內(nèi)容[23]進行探索；還有的研究提出了學習分析視角下高階思維培養(yǎng)的課堂互動模型的創(chuàng)新方法，以增強課堂教學的有效性，促進深度學習的發(fā)生[24]。

3．基于高階思維學習方式的研究

由表1可知，“深度學習”一詞的中介中心度為0.38，相關的高頻關鍵詞有“基于問題的學習”等詞語。通過對文獻的進一步閱讀分析發(fā)現(xiàn)，與高階思維研究相關的學習方式主要有深度學習、基于問題學習(問題式學習)、合作學習等方式。首先，最早被推崇為促進高階思維的學習方式是基于問題的學習。劉儒德探究了在基于問題學習的各個環(huán)節(jié)中促進高階思維發(fā)生的策略[25]，為我國的教育改革提供了有益的借鑒。然而，問題式學習中如何進行有效的小組合作、充分發(fā)揮教師作用促進學生高階思維的發(fā)展等問題也逐漸暴露出來。隨著課程改革的推進，合作學習受到青睞。通過實證研究發(fā)現(xiàn)，教師如果作為合作學習的參與者，采用“蘇格拉底式”對話，就會更有利于推動學生高階思維能力的發(fā)展[26]。其次，近年來，以高階思維為目標的深度學習更成為一大研究熱點。研究者主要從深度學習的內(nèi)涵和怎樣進行深度學習兩大方面，采用理論和實驗研究的方法，提出多種多樣的深度學習模型和策略，豐富了高階思維培養(yǎng)的有效路徑。總之，基于高階思維的學習方式在不斷發(fā)展和更新中，目前在以核心素養(yǎng)為導向的課程改革背景下，深度學習的研究熱點將持續(xù)上漲，研究視角從重“教”轉變?yōu)橹亍皩W”，更強調(diào)學生的主體性。

4．高階思維與信息技術的研究

“信息技術”一詞的中介中心度為0.34，與之相關的高頻關鍵詞有“翻轉課堂”“人工智能”“在線學習”。信息技術的發(fā)展，為教育教學改革注入了新的活力。最初的研究在信息技術的資源設計方面關注較多，如網(wǎng)絡虛擬社區(qū)[27]、知識論壇[28]、社會性軟件[29]和教育游戲[30]等方面；而熱度較高的是翻轉課堂的研究，如丁永剛等人以高階思維為目標，開展定量研究和實證研究，探索更新翻轉課堂模式，提出了基于SPOC的翻轉課堂2.0教學模型設計的升級版模式，并通過實證研究證實該模式可以促進學生高階思維能力的形成[31]。在逐漸明確技術定位的基礎上，有關信息技術與課程融合方面的研究逐漸增多，研究者提出了較為具體的教學設計框架、教學模型和應用框架，如構建了用信息技術支持有意義學習的應用框架[32]，為信息技術融入課程培養(yǎng)高階思維提供了可借鑒的策略。隨著智慧教育和人工智能的發(fā)展，智能時代高階思維的研究發(fā)生了從重視“技術”到重視“人”的轉變，逐漸回歸“育人”的原點和本真，就如何利用人工智能促進學生理解知識、進行深度學習、提升思維能力進行了理論探索[33]。雖然人工智能與教學融合已成為新的發(fā)展趨勢，但是理論層面的研究還缺乏深入化和有效性的檢驗，有待在實踐研究中進一步完善。

5．高階思維評價的研究

從表1可知，“評價”一詞的中介中心度為0.08。高階思維評價是高階思維研究的重要環(huán)節(jié)，是判斷高階思維目標達成情況的重要參考，而我國在這方面的研究較為薄弱，仍在不斷探索和發(fā)展中，研究主要聚焦于兩個方面。

一方面，聚焦于評價模式和體系。有研究基于國外已有的國際學生評估項目PISA測試和比格斯的SOLO分類評價，嘗試與我國本土特色相結合，關注學習者的思維過程和所達到的認知水平，不斷深入到質(zhì)的層面進行評價[34]；有研究者進一步與具體的學科相結合，如在語文閱讀中以基于真實情境的任務鏈和開放性的PISA試題測評學生的高階思維水平[35]；還有研究者嘗試自行開發(fā)高階思維的測量模型，通過探索性結構方程建模形成以創(chuàng)造性策略、問題解決過程以及批判性調(diào)節(jié)學習為因素的高階思維結構測量模型[36]。這些研究對高階思維評價的深入研究具有一定的價值。

另一方面，聚焦于評價的方式。隨著教育改革的不斷推進，指向高階思維的評價方式轉變呈現(xiàn)出重過程的特征，主要表現(xiàn)在三個方面。其一，從關注結果的傳統(tǒng)紙筆測試轉向表現(xiàn)性評價，如通過成長記錄袋、檔案袋、學習日志、實驗操作和作品展示等方式進行評價[37]。其二，從注重記憶和理解性問題逐漸轉向關注分析、評價和創(chuàng)造能力的問題，如設置結構不良問題，通過多元的答案和解題方法，甚至是沒有確定性答案的問題培養(yǎng)學生解決問題的能力[38]。其三，隨著人工智能的發(fā)展，運用計算機對學生的思維過程進行更加科學的評定。例如，借助于編碼對開放性試題進行賦分，捕捉學生高階思維的軌跡[35]；借助于人工智能的大數(shù)據(jù)分析，根據(jù)不同的評價方式表征學生不同的思維層級，開展過程性評價[39]。通過高階思維評價的研究，深入觀察和剖析學生的思維過程，既有利于以全面真實的視角評價學生，也能為教師在教學中進行培養(yǎng)高階思維的設計提供參考。

三、未來展望

高階思維旨在強調(diào)由淺層的信息獲取與理解轉向深層的知識分析與應用，對于促進深度學習的發(fā)生和核心素養(yǎng)的落實有重要意義。本文通過對我國高階思維研究知識圖譜的定性和定量分析，縱覽高階思維研究的演進趨勢，剖析高階思維研究的熱點主題，以期為研究者進一步研究提供可參考的建議。

(一)深化性：強化高階思維結構要素和作用機制的研究

由高階思維相關內(nèi)涵的研究來看，研究者對高階思維各子能力，如創(chuàng)新能力、批判性思維能力、問題解決能力等方面的單獨探索開展了較豐富的研究，這極大地發(fā)展了高階思維的相關內(nèi)涵。然而，高階思維各子能力之間的內(nèi)在結構關系以及相互的作用機制尚未明晰，需要研究者進一步探析高階思維的構成要素，甚至在高階思維共性的基礎上挖掘各學科獨有特征來構建不同學科的高階思維的構成要素，并結合定量的研究方法探究各構成要素之間的關系，重在深入高階思維內(nèi)部厘清各子能力的內(nèi)在結構和規(guī)律，真正揭開內(nèi)隱化的思維“黑箱”。同時，正是由于思維規(guī)律的內(nèi)隱性，少有研究關注高階思維的各子能力對學生學業(yè)成就的影響。雖然有研究者進行了大學生批判性思維、學習投入與學習收獲關系的實證研究[40]，但是究竟高階思維對學業(yè)成就有怎樣的影響、有多大的影響等問題都是值得更深入研究和解決的問題。只有厘清高階思維的內(nèi)在結構和外在的對學業(yè)成就的作用機制，才能為進一步提升和改進高階思維的培養(yǎng)策略提供理論依據(jù)，以更加科學理性的視角助力學生高階思維的發(fā)展和提升。

(二)學科性：重視高階思維與數(shù)學教學和跨學科教學的融合研究

高階思維教學實踐的研究日趨成熟，在多元發(fā)展階段，“教學模式”更成為主要突現(xiàn)的關鍵詞。從研究主題來看，關于高階思維在教學中的研究是多元而全面的，不僅涌現(xiàn)出豐富多樣的教學模式和培養(yǎng)策略，還就高階思維與各學科課程的融合研究做了很多嘗試。從課堂師生的話語及互動的視角看，高階思維的培養(yǎng)更揭示了課堂內(nèi)在的教學邏輯和規(guī)律。多元研究視角的碰撞，加速了高階思維在課堂教學中研究的分化。然而，也能夠清晰地看到已有研究在數(shù)學課堂教學和跨學科教學中的研究存在不足。數(shù)學是思維的體操，“數(shù)學教育的核心是思維教育，學習數(shù)學的目的是培養(yǎng)高階思維能力”[41]64。因此，未來研究需要在厘定數(shù)學中高階思維特點的基礎上，探索數(shù)學課堂中思維提升發(fā)展的實踐路徑，如以不同類型的問題鏈為載體與數(shù)學高階思維的構成要素相對應，引導學生在思考和解決問題鏈的過程中發(fā)展高階思維[42]。除學科教學外，跨學科教學以其綜合性的特點逐漸在課堂教學中興起發(fā)展，如何力避跨學科教學中的形式化和淺表化的現(xiàn)象，需要進一步探索跨學科領域中高階思維的培養(yǎng)路徑，積極尋求思維提升的突破口，使課堂教學得到真正改善。

(三)證據(jù)性：加強基于高階思維的學習方式的實證研究

促進高階思維學習方式的研究處于不斷豐富和更新的狀態(tài)之中，不同階段所側重的學習方式的研究自然有所不同。在逐漸發(fā)現(xiàn)問題和適應課程改革背景中，不斷更新迭代，尤其是在核心素養(yǎng)時代下，以高階思維為目標的深度學習成為主流的研究熱點。Lee等人發(fā)現(xiàn)，深度學習的方式對學習者的高階思維有著積極且直接的影響[43]，因此學習方式的有效性對高階思維的發(fā)展有著重要的影響。如何檢驗學習方式的有效性離不開大量的實證數(shù)據(jù)支持，而已有研究鮮少從實證的角度探索不同學習方式對發(fā)展高階思維的實踐效果，這也與大樣本獲取數(shù)據(jù)的難度有關。未來還需在實證研究、收集數(shù)據(jù)證據(jù)上下足功夫，探索不同學習方式的實施現(xiàn)狀和對高階思維發(fā)展的影響力度；采用調(diào)查法或?qū)嶒灧ǖ榷喾N方式獲得數(shù)據(jù)證據(jù)，通過循證分析，把握學習方式對學生思維發(fā)展的作用，推動基于高級思維的學習方式研究的深化和更新。

(四)實踐性：拓展智能技術賦能高階思維的實踐研究

從高階思維研究的演進趨勢及高階思維與信息技術研究的熱點主題中可以看出，高階思維與信息技術的融合在不斷加強并走向智能化發(fā)展，同時發(fā)生了由重技術到重育人的轉變，如翻轉課堂、微課教學模式的運用，電子書包、VR和AR等技術手段的運用都極大地豐富了學習資源，拓寬了學習空間。大數(shù)據(jù)、人工智能、學習分析、區(qū)塊鏈等新興信息技術的興起逐漸改變著傳統(tǒng)的教學方式，這也對高階思維發(fā)展提出了挑戰(zhàn)。雖然針對信息技術教學的框架設計有了一定的理論研究基礎，但是由于現(xiàn)實條件和技術的制約，如何升級已有的技術形態(tài)更好地賦能高階思維發(fā)展，如何借助于數(shù)字畫像、人體姿態(tài)識別等人工智能手段精準地跟蹤學生學習全過程，還缺少實踐方面的探討和檢驗。因此，未來在利用智能技術進行教學、智能算法分析學習活動等實踐運用方面有待開展更有效更深入的研究，利用智能手段更準確地把握教學活動中高階思維的孕育點和生長點。

(五)開拓性：加快高階思維評價體系構建的研究

評價是高階思維研究中的重要一環(huán)，我國在評價方式上發(fā)生了較大的轉變，開始重視過程性評價并嘗試借助于人工智能開展過程性評價。然而，在評價體系構建的研究上較薄弱，還在不斷探索和成長中，已有的評價多是借鑒或改進國外的評價研究，而立足我國的科學系統(tǒng)的評價體系尚待建立。國外在高階思維的定量評價方面已經(jīng)取得了長足的發(fā)展，如有研究者從批判性思維和創(chuàng)造性思維兩個主維度出發(fā)，細化為9個指標變量設計測試題，測試學生高階思維能力[44]；也有研究者從協(xié)作、批判性思維、問題解決和元認知傾向等方面設計STEM課程中高階思維的評價體系，并賦予定量的分值判斷思維水平[45]。他山之石，可以攻玉。在加強國外評價方式的引入和研究基礎上，當務之急是立足我國教育發(fā)展的現(xiàn)狀，在內(nèi)化國際經(jīng)驗的同時實現(xiàn)超越，構建具有本土特色的信效度較高的高階思維測評指標體系。因此，未來研究既要具備國際視野，又要不斷探索創(chuàng)新，開發(fā)出重視評價過程，科學系統(tǒng)、結構合理并體現(xiàn)我國核心素養(yǎng)時代下教育特色的高階思維評價體系，這是豐富高階思維研究的必然要求，也是加強和完善當下教育評價研究的必然旨歸。