利用“項目式學習”培養大學生高階思維能力研究

摘要：培養大學生高階思維能力，是現代高等教育的必然要求，高階能力以高階思維為基礎，強化培養學生高階思維，不僅是現代教育的要求，也是保證學生全面發展，全面提高素質的必由之路。高層次的思考能力的訓練，可以確保從基本的技能到獨立的創新技能的提升，同時也是大學生提升創新能力、邏輯思維的有效方法。項目式學習可以讓學生在進行批判的對話與反思時，創造性地解決問題和在自律的過程中獲得更高層次的經驗。本文通過實驗方式分析項目式學習對大學生高階思維能力的培養效果，結果顯示，在專業教學中，項目式學習有助于提高大學生的問題解決能力與元認知水平，但對于提高大學生的批判性能力影響并不明顯。

關鍵詞：大學生；項目式學習；高階思維能力；培養

提高學生的高層次思考能力，是國家“雙高”學科建設的需要，也是國家對“高層次”人才的一種培養。因此，高校要實現創造性人才的培養，必須要通過優化教育方式，提高學生的高階思維能力。課題研究法（ProjectiveLearning，英文縮寫為PBL），具有開放性、情境性、參與性和主動性，是一種適合于高校學生進行高階思考的良好方式。這種教學方式可以讓學員在進行批判對話與反思、創新解決與自律的過程中獲得更多的高層次的學習經驗。本課題擬從“工程”角度出發，構建基于“工程”的高階學習經驗模型，研究其對高階思維能力發展的作用機理與效應。

一、培養大學生高階思維的重要性和必要性

高階思維主要包含批判性思維、創造性思維、決策思維和問題求解思維，該高層次思維模式主要分為六大層次，即：環境層、能力層、愿景層、行為層、身份層以及價值觀層。學科教學以培養學生的高階思維能力為重點，實際教學多在分析、評價、綜合及創造層面集中。

（一）重要性

從實際出發，對高校學生進行高層次的思考，既是教育改革的需要，又是他們不斷提高學習能力的一項重大措施。對大學生進行高階思維能力培養，有助于提高他們的認識水平，在思想上對他們進行指導，用思想上的變化來影響他們的思想。對大學生進行高層次的思考能力的訓練，可以為加強他們的問題解決能力、系統構建能力和決策創新能力等方面打下很好的基礎。此外，對大學生的高階思維能力的培養，可以滿足他們的獨立探索和不斷學習需要，對于提高師生互動的時效性和提高教學的靈活性具有非常重要的作用［2］。

（二）必要性

在當代高校中，對高校學生進行高層次思考的培養是必不可少的。高階能力以高階思維為基礎，強化培養學生高階思維，不僅是現代教育的要求，而且是確保學生實現全面發展、提升綜合素質的必然選擇。高階思維能力的培養，能夠保證大學生從基礎能力升華為自主創造的條件，同時也是大學生提升創新能力、邏輯思維的有效方法。

二、利用“項目式學習”培養大學生高階思維能力的內在機制

近年來，利用“項目式學習”培養學生高階思維能力的案例持續增多，尤其是工科專業的學生，運用范圍更廣。項目式學習可以有效地激發學生的學習熱情，讓他們在關注結果的同時，也可以讓他們體驗到自己的學習結果，還可以在探索的過程中得到發展和獨立的思維，進而促進學生核心能力的提高。一般來說，以專案學習為基礎的大學生高階思維能力培養的內部機理包括以下方面。

（一）培養學生批判性思維能力

教育實踐中，應根據提出問題、分析和解決問題順序思考，在明確選題、制訂問題解決方案以及信息的全面收集后，分析和論證判斷實踐問題。這樣在問題解決中，學生批判性思維能力就可以得到提高，繼而實現其高階思維能力的培養［3］。

（二）培養學生問題解決能力

利用項目式學習方法，對真實問題情境進行創設，逐步開始理解問題與表征分析，再根據所掌握的新知識和遷移應用已有知識，為實際問題的解決提供輔助，同時結合所選解決策略與新舊知識，解決實踐問題，最終提升學生的高階思維能力。

（三）培養學生元認知能力

教育實踐中，應充分展現項目驅動功能，幫助學生認清自身能力與知識水平、學習現狀和學習目標的差距，再以該認知差距為基礎，制訂個性化學習計劃，改進學習方法，修正學習方案，便于項目式學習開展期間，根據自我認知完成知識的二次加工。該過程中，還要通過多元化評價，為達到理想學習效果提供保障，實現學生元認知能力的提升，繼而培養大學生的高階思維能力。

三、研究設計

（一）研究對象與環境

此次研究對象為××大學2021級地理信息科學專業的大學生。目前這些學生已掌握一定的專業知識，且明確該專業性質、專業理論基礎和發展歷史。從思維和能力層面來說，新時代的大學生具有較快的新鮮事物接受速度，思維比較敏捷，而且具有較強的學習能力。然而，以往教學活動造成這部分大學生并不善于主動思考與自我計劃。因此，作為一名普通高校的本科生，其元認知能力、批判性思維能力以及問題求解能力還需要進一步提高。此次研究選擇線上和線下項目式教學+混合式學習的教學模式。其中線上主要為QQ群、學習通平臺學習，在軟件平臺的幫助下，可以查看文本材料、作業和教學錄像等，并通過這個平臺來記錄學生的成績，如同學互動次數、討論次數以及測驗成績等。

（二）研究過程

（1）準備工作。在教學之前，首先對被試人員進行認知能力的測驗與DISC人格測驗，按照“組內異構，組內同質”的原理，把學生分成5～6人一組，每個組按個體狀況進行分工。在此基礎上，教師將三種不同的課題，即1節課、1個課程和1個微課，每一組從中選出一種不同的教學設計，并以此為最終課題。通過對學生的分析，通過對學生的學習需要進行研究，明確其教學目的，制定出相應的教育對策和教學評估，每個模塊都有對應的工程作業，最后以六個模塊的學習內容為基礎進行設計。

（2）研究實施。在每一章的學習初期，教師首先要按照團體選定的教育體系的種類來設定適當的現實情境，把學生帶到真實情境中去，用他們所學到的東西來解決現實問題。在上課之前，同學們可以通過教師給他們的課前自主學習內容和課前任務來完成他們的知識學習，自學任務完成之后，教師會在教室里對他們進行教學，教學重點是講解學生學習中遇到的問題。然后，教師會檢測和反饋學生的課前預習狀況，通過提問來指導他們把所學東西轉移到問題環境中，同時組織學生們開展頭腦風暴，從而推動其知識構建。

在每個章節都做完以后，教師會把專題任務發給學生們，讓他們在課堂上進行討論和交流，最后通過小組合作把課題成果上傳到云計算平臺。當每個團隊都遞交了自己的工作以后，教師就會打開組間互評和組內互評，并且給出一個評估準則，讓學生們對本組成員和其他組的工作進行評估。下一次課堂中，教師會向學生們介紹和評論他們的成績，給其他組做示范。每一章結束后，教師要讓學生們寫出自己的學習心得，然后開始新的章節和布設新情景作業。每一章都要經過一次考試，以檢查學生們這一學期的學習情況，并收集學生得分。在此基礎上，根據實驗的具體操作步驟及相應的理論依據，提出一種面向大學生的“項目式”教學流程。具體流程見下圖：

項目式教學流程圖

（三）研究工具

研究開始與結束時，均為被試者發放高階思維能力量表，通過統計學軟件SPSS26.0分析患者高階思維能力培養前后的測試數據，所用研究工具為：

（1）批判性思維能力量表。該量表由兩大方面組成：一是對大學生的一般狀況進行了調查。第二章對當前大學生的批判思考能力進行研究，主要從探究真理、培養系統能力和開放思路三個方面進行論述。本研究擬從自信心、分析、認知成熟、探究等7個方面入手，通過李克特六量表記分，結合偏導問題等方法，進一步提升量表的信效度。

（2）元認知能力量表。該量表由三大方面組成：一是對大學生一般狀況進行調查。二是對大學生知識學習狀況進行研究，主要分為程序性知識、陳述性知識和預設知識，共計18道題。三是調查學生的認知管理維度現狀，從規劃、信息管理和監督等方面對學生認知進行分析，共35道題。本研究以李克特五段式量表記分為主，并以元認知知覺量表作為測量工具，以保證其信度。

（3）問題解決能力量表。該量表由兩大方面組成：一是對大學生進行一般調查，二是考察了學生的問題解決能力，從問題的態度、采用的方式和策略、問題的品質三個維度進行了研究，使用李克特五量表記分的30個問題，采用反向提問的方法，以此提升問卷的信效度。

（四）信效度分析

在研究開始時，首先要對3份調查問卷進行初步的新調度檢驗。經過統計與驗證，三個分量表的Cronbach巴赫alpha值為0.853，0.947，0.773，都超過0.7，表明三個分量表的信效度都很好。3個分量表的KMO都超過0.6，0751，0.704，0.610，巴特利球的統計結果都是0.000，低于0.05，這表明3個分量表都很適用于進行因素分析，具有較高的顯著性，并且經過旋轉后分量矩陣的有效性很好。因此，本研究之三項調查問卷皆具有較好的信效度，且能產生出有效之數據。

四、研究結果

（一）大學生高階思維能力改變情況

1.大學生批判性思維能力

以大學生批判性思維能力培養前后的分值為變量，展開配對樣本T檢驗，結果發現，批判性思維能力培養前后，被試學生的數值分別為284.91分、287.45分。與培養前相比，后測數據有所提升，說明經過項目式學習，改善了大學生的批判性思維。但數值差異不明顯，P＞0.05，可見，大學生的批判性思維能力變化不明顯。事實上，由于現代高校學生在認知與改變這個社會的過程中形成了一種固定的思維方式，再加上他們的批判思維能力一直處于較弱的地位，因此短期之內很難發生重大改變。

2.大學生元認知能力

以大學生元認知能力培養前后的分值為變量，展開配對樣本T檢驗，結果發現，元認知能力培養前后，被試學生的數值分別為180.24分、186.28分。與培養前相比，后測數據提升明顯，說明經過項目式學習，有效改善了大學生的元認知能力。

3.問題解決能力

以大學生元問題解決能力培養前后的分值為變量，展開配對樣本T檢驗，結果發現，問題解決能力培養前后，被試學生的數值分別為105.27分、107.42分。與培養前相比，后測數據提升明顯，說明經過項目式學習，有效改善了大學生的問題解決能力。

（二）大學生高階思維能力和學業成就的關系

通過對被試后期高階思維能力和學業成就的平均值以及最終測試分數的二元相關性進行統計，得出相關數據，具體如下表所示，從而判定高階思維能力與學生學業成就之間的關系。從下表可以看出，高階思考能力與其學業成就的關聯系數P為0.336，該指標的顯著Sig.值為0049，小于0.05。這表明，高層次思考能力與其學業成績之間存在著0.05的顯著關聯，表明高層次思考能力對其學業表現具有重要作用。

五、結論和展望

縱觀目前國際上關于“項目式學習”的研究成果，我們不難發現，“項目式學習”已經是21世紀的一種新的教育方式，也是一種促進學習者深入學習的一種主要教學方式［4］。基于探究項目式學習提高高階思維能力的作用機理，項目式學習由課堂前、課堂中和課外三個環節構成，以提高大學生高階思維能力為目標，以項目式學習為途徑進行了實踐探索［5］。本研究結果顯示，在專業教學中，項目式學習有助于提高大學生的問題解決能力與元認知水平，但對于提高大學生的批判性能力影響并不明顯［6］。此外，本研究還表明，高階思維能力與學習成績有明顯的正向關系，也就是高階思維能力的高低會影響到大學生的學習成績。研究結果表明，高階思維能力對大學生的學業成績具有正向的預測作用，可以成為提高大學本科生高階思維水平的一種教育方式［7］。

綜上所述，大學生高階思維能力的提高是一個長期的綜合過程。盡管已有一些研究結果，但受限于研究時間、試驗環境等因素，目前仍處于前期研究階段［8］。本課題擬以“項目式學習”為導向的研究范式，通過對項目式學習進行更長時間反復修改與迭代的實證研究，深入探究“項目式學習”對培養大學生高階思維能力的作用機制與實際效果，最終建立項目式學習用于“以理論為主”的人文學科實踐教育中的教學模式，以推動項目式學習在大學生高階思維教育領域的推廣運用，有效開發高層次的學生思考能力，為大學一流的人才培育工作注入活力。

參考文獻：

［1］吳麗晶.基于高階思維能力下小學數學項目式學習實踐探討——以“一卷衛生紙有多長”為例［J］.讀與寫，2022（25）：159-161.

［2］吳嘉寶.在小學科學課堂中實施項目式學習，培養學生高階思維能力［J］.北京教育，2023（25）：58-59.

［3］尹書琴.基于項目式學習培養高中生化學高階思維能力的實踐研究——以遵義航天高階中學為例［D］.貴州：貴州師范大學，2021.

［4］唐飛.項目式學習助力發展物理高階思維的探索——利用傳統文化項目輔導學生提高思維能力［J］.中華活頁文選（傳統文化教學與研究），2022（10）：151-153.

［5］卜彩麗，陳文靜，李雯娜，等.項目式學習促進大學生高階思維發展的實證研究［J］.數字教育，2022，8（3）：71-77.

［6］侯小英.基于項目式學習的初中科學課堂建構——以固體壓強的綜合探究為例［J］.中學物理教學參考，2023，52（4）：10-13.

［7］李怡靜，緱娟娟，王婧雯，等.基于編程學習平臺培養高階思維能力的教學設計［J］.電腦知識與技術，2023，19（8）：113-116.

［8］李昭.項目式學習視角下高中信息技術教材對比分析——以“算法與程序實現”內容為例［J］.中小學教材教學，2023（3）：38-42.

項目來源：吉林省教育科學“十四五”規劃2023年度一般課題，項目名稱：基于地理信息系統的“項目式學習”課堂教學模式研究，項目編號：GH23174

作者簡介：樸東范（1987—），男，朝鮮族，吉林人，博士，講師，研究方向：森林遙感、地理信息系統。