（教育技术学专业论文）高阶思维能力培养视角下的初中数学数字化学习资源设计研究.pdf

独创性声明 本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师指导下独立进行研究 工作所取得的成果。据我所知，除了特别加以标注和致谢的地方外，论文 中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。对本人的研究做出重要贡 献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明。本声明的法律结果由本人 承担。 学位论文作者签名：盔! 睦查： 日期： 沙i 、e 。l 学位论文使用授权书 本学位论文作者完全了解东北师范大学有关保留、使用学位论文的规 定，即：东北师范大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的 复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权东北师范大学可以将 学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩 印或其它复制手段保存、汇编本学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：燃 日 期：础! 垃 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 指导教师签名：业 e t 期：一：- j l o 矗、i 电话： 邮编： 吁 t j 0 j 摘要 早在上世纪7 0 年代，邓小平同志就提出“科教兴国的思想，科教兴国，关键是 人才。如何培养出适合当今知识经济社会需要的高素质人才，是当前教育的一项艰巨的 任务。随着信息技术的发展，数字化学习资源在教育中的作用已经不容忽视，利用丰富 的数字化学习资源来培养高素质的人才，已经是目前教育的一个重要方向。 本研究首先对高阶思维能力的概念做了界定，得出布卢姆教育目标认知技能分类中 的后三类，即分析、评价和创造对应的能力水平即是高阶思维能力。在教学过程中，发 展了这三个层级的水平，就相当于发展了学生的高阶思维能力。而在教学中如何选择学 习内容，是不是对所有的学习内容进行设计，都能有效的培养学生的高阶思维能力呢? 本研究选择了初中数学空间与图形模块为例，对其学习内容进行分析，得出了空间与图 形模块中能够有效的培养学生高阶思维能力的知识内容。 同时，依据杜威的思维教学理论和高阶学习理论，结合空间与图形模块学习的特点， 本研究提出了高阶思维能力培养视角下的空间与图形模块的数字化学习资源设计的原 则。在此原则的指导下，并且依据社会建构主义学习理论、信息化教学资源理论和对话 理论，笔者提出了高阶思维能力培养视角下的空间与图形模块的数字化学习资源设计模 式，并选择空间与图形模块中具体的一节课圆与圆的位置关系，对其进行数字化学 习资源的设计。 关键词：高阶思维能力；空间与图形；数字化学习资源；设计原则；模式 。00 a b s t r a c t a se a r l ya sa g e7 0i nt h el a s tc e n t u r y , x i a o p i n gd e n gp u tf o r w a r dt h es t r a t e g yo f d e v e l o p i n gt h ec o u n t r yb yr e l y i n go ns c i e n c ea n de d u c a t i o n r e j u v e n a t i n gt h en a t i o n t h r o u g h s c i e n c ea n de d u c a t i o n ，t h ek e yi st a l e n t h o wt oc u l t i v a t eak n o w l e d g e b a s e de c o n o m yo ft h e s o c i a l ，i tn e e d st o d a y sh i g h q u a l i t yt a l e n t i ti sa na r d u o u st a s kf o r t h ec u r r e n te d u c a t i o n w i t h t h ed e v e l o p m e n to fi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y , t h er o l eo ft h ed i l g i t a ll e a r n i n gr e s o u r c e si n e d u c a t i o ns h o u l dn o tb ei g n o r e d t h eu s eo fr i c hd i g i t a ll e a r n i n gr e s o u r c e st ot r a i n h i g h q u a l i t yp e r s o n n e l i ti sa l r e a d ya ni m p o r t a n td i r e c t i o no fc u r r e n te d u c a t i o n a tf i r s t ，t h i sr e s e a r c hh a v ed o n ead e f i n e do ft h ec o n c e p to fh i g h e r - o r d e rt h i n k i n g a b i l i t i e s ，a n dr e a c h e dt h el a t t e rt h r e ec a t e g o r i e so fe d u c a t i o n a lo b j e c t i v e si nt h eb l o o m s c o g n i t i v es k i l l s - a n a l y s i s ，e v a l u a t i o na n dc r e a t i o n i nt h et e a c h i n gp r o c e s s ，t h ed e v e l o p m e n to f t h el e v e lo ft h e s et h r e el e v e l s ，i ti se q u i v a l e n tt ot h ed e v e l o p m e n to fh i g h e r - o r d e rt h i n k i n g s k i l l so fl e a r n e r s i nt h et e a c h i n gp r o c e s s ，h o wt oc h o o s et h el e a r n i n gc o n t e n t ，a n di fi td e s i g n s a l lt h ec o n t e n t st h a tc a nb ee f f e c t i v et oh e l ps t u d e n t sd e v e l o ph i g h e r - o r d e rt h i n k i n ga b i l i t i e s ? t h i ss t u d yc h o o s e st h es p a c ea n dg r a p h i c sm o d u l eo fj u n i o rm a t h e m a t i c sa sa ne x a m p l e ， a n da n a l y s e st h es t u d i n gc o n t e n tt oe d u c et h es t u d i n gc o n t e n to ft h es p a c ea n dg r a p h i c s m o d u l e st h a tc a l le f f e c t i v e l yt oh e l ps t u d e n t sd e v e l o ph i g h e r - o r d e rt h i n k i n ga b i l i t i e s a tt h es a m et i m e ，d e p e n d i n go nt h ej o h nd e w e y t e a c h i n gf o rt h i n k i n gt h e o r i e sa n d h i g h e ro r d e rt os t u d yt h e o r i e s ，w i t ht h ef e a t u r e so ft h es p a c ea n dg r a p h i c sm o d u l el e a r n i n g ， t h i sr e s e a r c hg i v e st h ed i 百t a ll e a r n i n gr e s o u r c ed e s i g np r i n c i p l e so ft h es p a c ea n dg r a p h i c s m o d u l el e a r n i n gu n d e rt h ep e r s p e c t i v eo fh i g h e r - o r d e rt h i n k i n gt k i l l st r a i n i n g u n d e rt h e g u i d a n c eo ft h ep r i n c i p l e s ，d e p e n d i n go nt h es o c i a lc o n s t r u c t i v i s tl e a r n i n gt h e o r y , t h e i n f o r m a t i o nt e a c h i n gr e s o u r c e st h e o r ya n dt h ed i a l o g u et h e o r y , im a k ead e s i g nm o d eo f d i g i t a ll e a r n i n gr e s o u r c e sa b o u tt h es p a c ea n dg r a p h i c sm o d u l el e a r n i n gu n d e rt h e p e r s p e c t i v eo fh i g h e r - o r d e rt h i n k i n gt k i l l st r a i n i n g ，a n ds e l e c tac l a s so ft t h es p a c ea n d g r a p h i c sm o d u l o _ 一_ t h ep o s i t i o nr e l a t i o n s h i po ft h er o u n da n dr o u n dt od e s i g nt h e d i g i t i z e dl e a r n i n gr e s o u r c e k e yw o r d s ：h i g h e r - o r d e rt h i n k i n gs k i l l ；s p a c ea n ds h a p e ；d i g i t a ll e a r n i n gr e s o u r c e s ； d e s i g np r i n c i p l ；m o d e i i g ， ， 盛 1 1 j 目录 中文摘要i 英文摘要i i 目录“i n 第一章引言1 1 1 研究背景1 1 1 1 社会背景1 1 1 2 教育背景2 1 1 3 技术背景2 1 2 研究现状综述2 1 2 1 关于高阶思维能力培养的现状3 1 2 2 关于空间与图形模块的现状3 1 2 3 关于数字化学习资源的现状4 1 3 研究目标及内容4 1 3 1 研究目标4 1 3 2 研究内容5 1 4 研究意义5 第二章理论基础6 2 1 相关概念界定6 2 1 1 高阶思维能力界定6 2 1 2 数字化学习资源的内涵8 2 2 杜威思维与教学理论8 2 2 1 主要观点9 2 2 2 对本研究的意义9 2 3 高阶学习理论1 0 2 3 1 主要观点1 0 2 3 2 对本研究的意义1 0 2 4 社会建构主义学习理论1 1 2 4 1 主要观点1 1 2 4 2 对本研究的意义1 l 2 5 教育信息化资源观1 2 2 5 1 主要观点1 2 2 5 2 对本研究的意义1 2 2 6 对话理论1 2 i i i 2 6 1 主要观点1 2 2 6 2 对本研究的意义1 3 第三章面向高阶思维能力的空间与图形模块课标分析1 4 3 1 空间与图形模块课程标准简介1 4 3 1 1 空间与图形模块学习的主要内容1 4 3 1 2 空间与图形模块学习的教育价值1 5 3 2 空间与图形模块的内容确定方法1 5 3 2 1 过程性目标动词的含义1 5 3 2 2 内容确定的主要方法1 6 3 3 空间与图形模块内容标准分析1 6 第四章促进高阶思维能力培养的数字化学习资源设计空间与图形模块为例1 9 4 1 空间与图形模块学习的主要特征1 9 4 1 1 注重几何建模和探究过程1 9 4 1 2 加强培养几何推理能力1 9 4 1 3 强调信息技术在学习过程中的作用1 9 4 2 资源设计的原则2 0 4 2 1 强调对空间与图形模块的知识内容分析2 0 4 2 2 注重学习环境建构”2 0 4 2 3 体现问题解决的过程性2 1 4 2 4 突出学生学习的主体性2 1 4 3 资源设计的模式2 1 4 3 1 选择学习内容2 2 4 3 2 分析教学目标o oo mod oo 2 2 4 3 3 设计资源模块o o oo oo 2 2 4 3 4 评价学习结果2 3 4 4 资源模块的具体设计2 3 4 4 1 情境模块2 3 4 4 2 过程模块2 3 4 4 3 评价模块2 5 第五章“圆与圆的位置关系一的案例设计2 7 5 1 “圆与圆的位置关系 的教学设计2 7 5 2 基于m o o l d e 平台的模块设计3 2 5 2 1 m o o l d e 平台的选取3 2 5 2 2 主要模块实现3 2 第六章结语和展望3 5 6 1 结语“”一一”3 5 6 2 展望”“”“”3 5 参考文献3 7 致谢一“3 8 i v lf-i- 东北师范大学硕士学位论文 第一章引言 进入2 1 世纪以来，社会出现了前所未有的飞速发展，而知识经济作为推动社会发 展的重要作用不容忽视，其特征日益凸显。其中，教育作为一种社会现象，是人们社会 生活中重要方面之一，正在经历着时代的变革。而教育的一个重要目的就是培养出具有 时代特征的新型人才。目前中外的教育教学专家都在关注和探讨2 1 世纪需要什么样的 学生，学生应该具备什么样的思维能力这一问题。如何培养和促进学生高阶思维能力的 发展已成为国际教育教学改革发展的重要目标。我国的科普作家高士其指出“国家与 国家的竞争，是的竞争，但归根结底却是人才的竞争，而要培养一个人成才，很重 要的一个目标在于思维，在于科学的思维只有具备了正确的思维方法，独立思考和 分析问题、解决问题的实际能力，才能把所学的知识与技术活化地运用到生活实际和客 观世界的改造之中去。川妇同时，以计算机技术和现代通讯技术为核心的信息技术迅猛发 展，也为现代教育发展提供了强大的动力，为教育教学带来了前所未有的发展机遇，我 国基础教育课程改革纲要( 试行) 中明确指出：“要大力推进信息技术在教学过程中 的普遍应用，促进信息技术与学科课程的整合，逐步实现教学内容的呈现方式、学生的 学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革，充分发挥信息技术的优势，为学生 的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。川2 1 由此可见，关注思维，尤 其是学生的高阶思维能力已成为当前教育教学在适应新时代发展中的重要支柱，而利 用信息技术开发的数字化教学资源转变学习方式为教育教学改革提供了重要思路和全 新视角。 1 1 研究背景 1 1 1 社会背景 2 1 世纪是知识经济的时代，全球化的浪潮汹涌而至，知识的创新、传播和应用已成 为推动经济发展的主要动力，是一个国家国际间竞争的关键，江泽民同志曾指出“当今 时代，科技进步日新月异，国际竞争日趋激烈。各国之间的竞争，说到底，是人才的竞争， 是民族创新能力的竞争。教育是培养人才和增强民族创新能力的基础，必须放在现代化 建设的全局性战略性重要位置。”口3 知识创新的主体是人才，创新人才推动科技、经济 和社会的发展。世界许多国家都重视人才的发展，将人才的开发作为经济发展的动力， 我国对此也给予了高度的重视，提出“人才强国 和“科教兴国”战略。可见，全球经 济环境下，急需大批具有创新精神、实践能力和可持续发展能力的高素质人才。因此， 教育担负着人才培养的重任。 东北师范大学硕士学位论文 1 1 2 教育背景 1 素质教育的需求 素质教育是在2 0 世纪8 0 年代中期在我国兴起的一场教育改革运动，它是相对于以 应试为导向的教育”而言的。素质教育是根据社会发展和人的需要，以提高全体学生 的基本素质为根本目的，以弘扬学生主体性作为主要运作精神，注重潜能开发和健全 个性发展，注重培养创新和实践能力为根本特征的教育。h 1 素质教育强调教育的基本功 能是促进人的发展，从而改变了以往片面强调促进社会发展的观念。素质教育的宗旨 是提高国民素质，以人为本，使每个学生尽可能得到全面的发展。在教育教学的过程 中，确定学生的主体性，尊重和培养学生的自主性和创造性，使人的潜能性充分发挥。 同时，素质教育明确创新是教育的核心，注重培养学生的创新精神和实践能力，强调 培育创新人才是素质教育的主要目的。因此，在教育教学活动中，有必要引导学生从 事实验和实践活动，使学生在质疑、调查、探究的过程中，锻炼动手能力和实践能力。 2 新课程教学理念 基础教育课程改革纲要( 试行) 和一系列的新课程标准，蕴含着一系列的面向 素质教育的需求。新课程提出了理想课堂的教学形态应该是学生探索未知、师生共同交 流、互动的场所。新课程倡导的理想教学课堂蕴含生活性、发展性和生命性三大理念。 同时，新课程强调信息技术在教学过程中的运用，将信息技术与学科课程整合，利用信 息技术促进教师教学方式、学生学习方式和师生互动方式的变革。因而，要将课程整合 落到实处，就要求教师转变教学观念，掌握现代教育技术的基本技能和方法，合理开发 和利用有效的教育资源，为学生提供丰富多彩的教学环境和学习工具，最终实现教育的 目的。嗍 1 1 3 技术背景 随着2 l 世纪的到来，因特网的迅猛发展，使整个世界越来越网络化、智能化。所 有的这些都在以惊人的速度改变着人们的思维方式、生活方式和工作方式等各个领域。 信息技术的发展也引起了教育的深刻变革，给教育观念、教学方法和教学组织形式等方 面带来了深远的影响。虽然现代技术的发展，促进了我国现代教育技术基础设施和教育 信息资源系统的建设，但是总的说来，现代教育技术在教学中仍然是一个相对薄弱的环 节。因而，教育教学工作者要努力掌握现代教育技术在教学中应用的方法，发挥学生 的主动性，为素质教育的实施创造更好的条件。 1 2 研究现状综述 通过上述研究背景的阐述可知，目前教育教学的重要目的是培养出具有高阶思维 能力的高素质人才，同时，随着信息技术的迅猛发展，信息技术已经走进教学中，并且 其作用日益强大，对培养高素质人才也具有越来越重要的作用。所以，在课堂教学中， 通过对数字化学习资源的有效、合理的设计，会对教学产生重要意义。本研究选择初中 数学空间与图形模块为例，旨在考察数字化学习资源在此学科中培养高阶思维能力的现 2 东北师范大学硕士学位论文 状。因此，本研究针对“高阶思维能力培养 、“空间与图形模块”和“数字化学习资源” 三方面的现状进行了整理、综述。 1 2 1 关于高阶思维能力培养的现状 我国对高阶思维能力培养的研究起步较晚，主要有以下几种观点。钟志贤教授认为， 高阶思维能力的发展，离不开高阶学习的支持。所谓高阶学习，就是学生运用高阶能力， 特别是高阶思维能力进行的有意义学习。高阶学习包括主动的、意图的、建构的、真实 的和合作的等五个相互联系的特性。嘲而支持高阶学习的有效途径就是围绕高阶学习的 五个特性，形成学习环境力，信息化教学模式建构的宗旨就是就是通过形成环境力，达 到学生的高阶能力、高阶思维和高阶知识的发展。同时，钟志贤教授选择了1 0 种信息 化教学模式进行例证。黎加厚教授认为通过信息化教学设计，将教育理论和实践结合起 来，能够促进学生高级思维能力的发展，而信息化教学设计的关键就是问题的设计，为 此提出了培养高阶思维能力的问题设计的方法。口3 教育部重点课题“教育信息化环境中 的学生高级思维能力训练 研究显示：培养学生高级思维能力的最有效的方法是基于问 题的教学方法( 问题导向式教学) ，围绕设计问题、探索问题、解决问题来开展教学活 动，虽然问题设计的方法和角度很多，但是针对教学活动需要有一个系统化的问题设 计思路。跚 通过以上分析，对于如何培养高阶思维能力的研究，不难发现他们具有如下共性： 1 他们都将“问题设计”作为培养高阶思维能力教学的一个重要方式。 2 他们都通过“问题解决来突出学生的主体性，改变学生被动接受的状态。 3 他们都认为培养高阶思维能力没有固定的模式。 4 他们都认为高级思维能力的培养离不开与具体学科的结合。 因而，在培养高阶思维能力的教学设计中，应体现上述特点，在充分遵循这几方面 特点的情况下，才能达到有效培养高阶思维能力的目的。 1 2 2 关于空间与图形模块的现状 本研究以中国知网作为数据库，以“初中数学 为关键词，对2 0 0 0 年- 2 0 1 0 年的所 有文献进行检索，共检索出1 3 3 4 篇文章。通过对这些文献的阅读和分析，笔者发现其 中大部分文献都是以“初中数学”学科整体作为研究对象，没有具体到各个领域模块， 因而笔者又以“空间与图形”为关键词进行二次检索，共检索出3 7 篇文献。这3 7 篇文 献主要内容可以概括如下几类：空间与图形模块的课标解读类。此类文献研究的内容 主要包括：国际间课程标准比较和国内地区间的课程标准比较；从内容领域和认知技能 领域等不同角度，对空间与图形模块的理解分析；对教学目标和教材编制的分析等。而 这类的资源，几乎没有对空间与图形模块的具体内容进行细化分析，指出每部分学习内 容具体培养学生的哪些技能。0 空间与图形模块与信息技术的整合类。此类文献主要研 究的内容是信息技术与空间与图形模块教学的整合，主要涉及计算机辅助教学、相关智 能平台在教学中的应用研究、相关技术在教学中的具体应用等。但是大部分的信息技术 3 东北师范大学硕士学位论文 与课程整合的研究，主要注重的是静态资源的设计，没有考虑到教学过程具有动态性的 特点。空间与图形模块教学实践研究类。此类文献研究的内容主要包括教学策略的研 究、教学模式的研究，教学过程中学生能力的培养，例如创新技能的培养、空间观念的 发展等，还涉及教育、教学评价的研究等。 由以上的文献的阅读和分析，不难发现关于空间与图形模块的文献，很少对此模块 的学习内容进行细化分析，没有将此学习内容与高阶思维能力联系到一起，所以在具体 的教学中，对培养学生的思维能力，缺乏相关的指导。 1 2 3 关于数字化学习资源的现状 学习资源和教学资源是随着教育理念的演变而产生的两个名词，教学经历了以教师 为主的传授式教学到以学生为主的自主学习的过程。教学资源主要是在以教为主的教学 过程中，支持、帮助教师的教，而学习资源则是针对学生的学习过程而言的。因而，对 数字化教学资源的研究，在某种程度上也能够反映数字化学习资源的发展。本研究分别 以“数字化学习资源和“数字化教学资源 为关键词进行检索，通过整理分析，总结 出目前关于“数字化学习资源 的研究现状，按内容分类如下：数字化学习资源的 理论研究类。数字化学习资源的理论类的文献主要是从理论研究入手，对数字化学习资 源的含义、特点及分类的研究、基于数字化学习资源的学习模式研究、数字化学习资源 的内容和呈现方式、新技术等的阐述，还包括对目前数字化学习资源的现状分析，并针 对问题提出对策和建议。0 数字化学习资源的技术开发与建设类。数字化学习资源的技 术开发类文献主要阐述了应用多媒体技术和网络技术来开发各种学习资源，着重教学资 源库、网络课程、教学网站等的建设，侧重技术使用。数字化学习资源的实践类。此 类文献侧重实践研究，大多数都结合具体学科或课程，对数字化学习资源( 如多媒体资 源、网络资源等) 进行分析，多是对这些资源的静态描述，如何应用这些资源进行教学 讨论的较少。 对数字化学习资源现状的分析和总结，笔者认为目前对数字化学习资源的研究，在 与学科相结合时，缺乏考虑教学过程的动态性，大多只是对静态资源的设计，同时也未 能体现数字化学习资源的交互性和整体性，因而在实际教学中缺乏操作性。 1 3 研究目标及内容 1 3 1 研究目标 本研究在相关背景和现状研究的基础上，认为将高阶思维能力与学科教学相结合的 学习过程中，数字化学习资源的支持作用至关重要、不容替代。然而，目前关于面向高 阶思维能力培养的数字化学习资源设计方面的相关研究较少。在此背景下，本研究以初 中数学空间与图形模块为例，提出能够有效促进高阶思维能力培养的数字化学习资源设 计的原则和模式，并按此模式和原则，选择一节具体课程进行数字化学习资源设计，以 期能够为此类研究提供范例，对实际学科教学中利用数字化学习资源有效培养学生高阶 4 东北师范大学硕士学位论文 思维能力提供帮助。 1 3 2 研究内容 为实现研究目标，本研究主要研究如下几方面内容： 1 分析空间与图形模块的知识内容 本研究首先依据高阶思维能力的概念，结合全日制义务教育数学课程标准( 实验 稿) ( 以下简称标准) 中目标性动词的含义，提出促进高阶思维能力培养的空间与 图形模块的内容确定方法，利用此方法对标准中空间与图形模块的内容进行分析， 旨在找出能够有效促进高阶思维能力培养的知识内容。 2 提出数字化学习资源的设计原则与设计模式 结合空间与图形模块的学习特点和高阶思维能力培养的要求，在相关基础理论的指 导下，提出促进高阶思维能力发展的数字化学习资源设计的一般原则和模式。 3 设计具体案例 依据提出的数字化学习资源的设计原则和模式，选取初中数学空间与图形模块中某 一具体课程进行数字化学习资源设计。 1 4 研究意义 本研究在促进高阶思维能力培养的前提下，以初中数学空间与图形模块为例，提出 数字化学习资源的设计原则和模式，为促进数字化学习资源的合理建设和利用提供了思 路和方法，具有重要的现实意义。同时选择空间与图形模块中“圆与圆的位置关系 一 课，对数字化学习资源进行具体设计，这为一线教师在实际教学中有效利用数字化学习 资源进行高阶思维能力的培养，提供了可借鉴的指导。 5 东北师范大学硕士学位论文 第二章理论基础 本研究针对的是高阶思维能力培养视角下，空间与图形模块学习过程中数字化学习 资源的设计。因而，根据研究的问题，需要对高阶思维能力和数字化学习资源的概念进 行界定，同时，也需要对高阶思维能力的培养和数字化学习资源的相关理论进行阐述， 以构成对本研究的启示和理论指导。 2 1 相关概念界定 2 1 1 高阶思维能力界定 1 国外对高阶思维能力的界定 高阶思维能力的英文翻译是“h i g ho r d e rt h i n k i n gs k i l l ，通常简称h o t s 。有些 学者将其译为高级思维能力、高层次思维能力等。美国教育家杜威认为高阶思维也就是 反省思维，他提出了思维的五个步骤，称之为“思维五步。嘲美国心理学家和认知心 理学家斯腾伯格( r j s t e r n b e r g ) 的三元智力理论认为，“成功智力包括三种形态的智 力能力，即三种思维能力：分析、创新与实践的思维。n 阳但目前绝大多数比较赞同是 以美国教育家布卢姆的认知目标分类为基础，对高阶思维进行的定义。布卢姆提出的认 知目标分类学将教学目标分成两个部分：“一部分是诸如对知识的记忆或回忆等简单行 为；另一部分是关于能力和技能之类的复杂行为。具体来说，认知过程涉及学习时要掌 握的学习行为表现，包括了六个类别：记忆、理解、应用、分析、评价和创造，这是依 据认知复杂程度由低到高来排列的。前面三类：记忆、理解和应用，通常被称为“低级 思维能力”；其中后三类：分析、评价和创造，通常被称为高阶思维能力。”n 1 1 2 0 0 1 年出版的面向学习、教育和评价的分类学布卢姆教育目标分类学的修 订，编者遵循泰勒在1 9 4 9 年提出的“陈述目标的最有效形式为用术语来表示期望的学 生行为和行为对应的内容观点，吸取布卢姆5 6 分类中的线性累积性结构引起的忽视学 生应用知识能力的经验，借鉴当代心理学界对学习的研究成果，将教育目标重新分为两 个维度：“一个是“知识 维度，另一个是“认知过程 维度。知识维度主要协助教师 来区分教什么，认知过程维度主要协助教师明确促进学生掌握和应用知识的阶段历程。 n 2 1 0 1 分类相对于5 6 分类，在结构上，由原来的一维变为二维，将学习行为部分( 动词) 和学习内容部分( 名词) 区分开来，并将原来的“评价 降级，“创新”升级；在关注 重心上，也由原来主要定位于教育目标分类在测评中的应用转为着眼于教育目标分类在 课程计划、教学、评价等过程中的应用；在术语上，将名词和动词搭配使用，使目标更 清晰，更容易操作。3 1 具体分类如表1 和表2 。n 帕 6 东北师范大学硕士学位论文 表l2 0 0 1 年版认知领域教育目标分类一一知识维度 类别定义子类别 事实性知识学生熟悉法则、解决阎题必i 术语的知识 须知道的基本元素2 具体细节和要索的知识 溉念性知识在基本元素共同作用的机1 类别和分类的知识 构中，元索之阍的相互关系2 原理和一般话的知识 3 理论、梗式和结构的知识 程序性知识如何做使用技亩良法则、技1 具体学科技能和法则的知识 巧和方法的准则 2 具体学科技巧和方法的知识 3 确定何时运用适当程序的知识 元认知知识 关于认知的知识，自我认知 i 策略知识 的意识和知识2 关于认知任务的知识，包括悟境性和条件性知识 3 自我知识 表22 0 0 i 年版认知领域教育目标分类认知过程维度 类别定义子类别 回忆从长时记忆中提取相关的知识识别回忆 理解从教学信息包括口头、书面和图形等交流形式中建构意义解释举例分类总结 推断比较说明 应用在绐定的瞎境中执行或者利用一种程序执行实施 分析把材料分解成各个组成部分确定各部分之间的相互关系以及与总体区别组织归因 框架的关系 评价基于标准做出判断检查评论 创造把要索敲在一起形成连贯的或者实用的整体：重新组织要素成一种新产生创作规划 的模式或结构 2 国内对高阶思维能力的定义 我国对高阶思维能力的研究相对来说起步较晚，仍处在初级阶段。对高阶思维研究 较完整的是钟志贤教授。他在信息化教学模式这本书中，对高阶思维及其相关概念 做了阐述。他认为“高阶思维是一种以高层次认知水平为主的综合性能力，它是超越既 定信息的能力、问题求解的能力、元认知能力和评价能力，是批判性的态度，是作为自 主学习者的能力，也是对事物或现象作出合理判断的能力。高阶思维能力由问题求解、 决策、批判性思维、创造性思维四大能力构成。在教学中，钟志贤教授认为布卢姆认知 目标分类层级水平中，分析、综合和评价属于高阶思维，发展这些层级的认知水平，就 是发展高阶思维能力。 1 司 3 本研究对高阶思维能力的界定 综合国内外对高阶思维能力的研究，我们不难发现，目前普遍认同布卢姆认知目标 层级水平中的后三个层级为高阶思维能力，据此，笔者认为高阶思维能力是在认知领域 的一种以高层次认知水平为主的，并依据布卢姆0 1 认知目标分类学，界定在后三个层 级水平，即“分析、“评价 和“创造的综合性的能力，它包括问题求解、决策、 批判性思维和创造性思维四大能力。此定义包含了对高阶思维能力的外延和内涵的界 7 东北师范大学硕士学位论文 定，即高阶思维能力的外延界定在认知领域，内涵界定为布卢姆0 1 认知目标分类中的 “分析”、“评价 和“创造 三个层级所涉及的能力。 2 1 2 数字化学习资源的内涵 1 学习资源 关于学习资源，a e c t 7 7 将学习资源分为设计的资源和利用的资源，a e c t 9 4 定 义学习资源主要包括教学材料、教学环境和教学后援系统，资源的概念被缩小了。而a e c t 0 5 更将资源的概念限定为技术性的，认为资源是人、工具、技术和为帮助学习者而设 计的材料，它包括高科技的i c t 系统、社区资源，如图书馆、动物园、博物馆以及那些 拥有特殊知识或专业技能的人，它还包括数字媒体，如光盘、网站、网络查询系统和电 子绩效支持系统( e p s s ) 以及模拟的媒体( a n a l o gm e d i a ) ，如书和其他印刷材料、视频录 像和其他传统视听材料。钟志贤教授认为“学习资源是一个系统，包括人、材料、工具 实施和活动五大类，每个要素都有自在的和自为的特性。 n 6 1 本研究认为学习资源是在 学生学习过程中，有效支持教师的教，能够帮助、支持学生学习和交流的所有资源。 2 数字化学习资源 数字化是指利用数字技术处理的声音、文本、图形、图像、动画、视频等信息，由 模拟信号转化成数字信号。数字化学习资源就是指那些经过数字化处理，且依据学习者 特征进行编辑的、供学习者自主和合作学习的、基于信息化环境传递的多媒体材料。相 对与非数字化学习资源，数字化学习资源具备多样性、共享性、互动性、扩展性和再生 性等特点。 对于数字化学习资源的分类，目前没有统一的标准。通常数字化学习资源有以下五 种类型：课件类( 含多媒体课件和c a i 课件) 、案例类( 包括典型课例、教学设计方案、 各类试题等) 、多媒体素材类、文献资料类和信息化学习工具类。目前，教育思想主要 倡导的是“主体主导相结合 ，即在强调学生在学习过程中的主体地位的同时，还 要充分发挥教师在整个过程中的主导作用。所以，数字化学习资源可以在此基础上进一 步分为两大类：一类是支持“以教为主 的数字化学习资源，如课件类和案例类；另一 类是支持“以学为主 的数字化学习资源，如多媒体素材类、文献资料类和信息化学习 工具类。1 7 1 2 2 杜威思维与教学理论 “思维与教学”理论是杜威实用主义教育思想体系的一个重要的组成部分。杜威认 为，现在学校的课程繁多，每门课程涉及到的材料和原理又很多，每一位老师不仅要面 对全体的学生，还要根据情况个别指导学生，所以他们的任务繁多，因而要找出其中某 些统一的线索，避免导致混乱的结局。由此，“需要找出稳定的和集中的因素，即我们 称之为科学的思维态度和思维习惯，并将其付诸实旅 。u 射 8 东：l k , i j i 石范大学硕士学位论文 2 2 1 主要观点 杜威在论述思维与教学的关系时，首先论述了“思维的涵义，在我们怎样思维 一书中，杜威指出：“思维的最好方式就称为反思性思维。n 们杜威认为思维的产 生起因于直接的经验情境，因此，思维训练就需要一个情境。在他看来，思维训练的最 大失败，是因为没有为学生提供一个引起思维的经验的情境，没有这种情境，就不会引 起学生解决疑惑的需要。杜威认为，整个反思性思维的过程，就是“感觉问题所在，观 察各方面的情况，提出假定的结论并进行推理，积极地进行实验的检验。”侧具体说 来，可以分成以下五步，即“思维五步”。口妇 表3 思维五步 阶段具体活动 第一阶段提出一个疑难的情境 第二阶段确定疑难所在，并从疑难中找出问题 第三阶段通过观察和其他心智活动以及搜集事实材料，提出解决疑难的各种假设 第四阶段推断哪一种假设能解决疑难 第五阶段用行动检验假设 教学法的要素和思维的要素是相同的。因此，基于“思维五步”的观点，杜威将教 学过程也分为五个阶段，即“教学五步。乜2 1 表4 教学五步 阶段具体活动 第一阶段教师给儿童准备一个真实的经验的情景 第二阶段在这个情景中须能产生真实的问题作为思维的刺激物 冤- - r c r 段从资料的占有和必须的观察中产生对解决疑难问题的思考和假设 第四阶段儿童自己负责一步一步地展开他所设想的解决疑难问题的方法 第五阶段儿童通过应用检验他的观念是否有效 杜威所论述的“思维五步”和“教学五步 ，指的是思维过程和教学过程的一般程 式。无论是“思维五步”还是“教学五步”，这五个阶段的顺序不是固定不变的，因为 在思维过程和教学过程中，不同的人会作出不同的反应，也会表现出不同的态度，进而 产生不同的结果。 思维是教学的基础，也是教学的目的，成功的教学是有效的激发学生的思维。乜3 1 杜威认为，“只有控制引起思维和指导思维的种种条件，思维训练才能获得成效，川2 如杜 威非常重视活动对思维训练的作用，尤其是解决问题的活动为思维的培养提供了真正的 训练，同时强调，成人的活动对学生的思维训练也起着重要作用。在思维训练的过程中， 观察是一个主动探究的过程，但是，观察的范围较狭窄，所以需要通过知识的传授获得 思维活动的材料，无论是发现问题还是解决问题，都需要知识的传授。在思维训练的过 程中，讲课对学生思维起着刺激和指导的作用，这就要求教师具有良好的教学技巧。嘶1 2 2 2 对本研究的意义 从杜威思维与教学理论出发，本研究认为，思维的培养是一个过程，是基于问题 9 东北师范大学硕士学位论文 的活动。因而，高阶思维能力的培养也是一个过程。在此过程中，创设引起学生问题探 究的情境，以及“设计问题 将是培养高阶思维能力教学的重要方式；通过“问题解 决”来突出学生的主体性，改变学生被动接受的状态；同时要强调教师的主导地位，对 教师的教学技巧提出了更高的要求。 2 3 高阶学习理论 国内学者钟志贤教授在信息化教学模式理论建构与实践例说一书中，首次 提出高阶学习理论。从本质上讲，高阶学习和奥苏贝尔的有意义学习理论是同义语。高 阶学习是学习者运用高阶能力，特别是高阶思维能力进行有意义的学习。汹1 2 3 1 主要观点 钟志贤教授在论述高阶学习理论前，首先阐述了什么是高阶能力，以及高阶能力的 核心高阶思维，指出发展高阶思维能力是促进学习者发展的核心。而高阶学习就是 发展高阶能力、高阶思维的有效平台和路径。高阶学习是信息化教学模式建构和实践的 主要参照标准，判断一种信息化教学模式是否有价值，关键是看是否能支持学习者的高 阶学习。 1 高阶学习的特性 高阶学习的特性主要包括主动