认知学徒制在高阶思维能力培养中的应用研究:高阶思维
时间：2019-01-14 03:36:17 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
【摘要】认知学徒制教学模式是在教学开始前给学生提供专家系统,让其了解专家实践的思维过程,给学习者问题解决提供指导,为学习者高阶思维能力的培养创造了条件。探讨认知学徒制实施的步骤并以信息技术课程教学为例说明,能为学习者高阶思维能力培养的教学提供借鉴与参考。
【关键词】认知学徒制;高阶思维;教学模式
【中图分类号】G420 【文献标识码】A 【论文编号】1009―8097(2010)04―0038―04
引言
当今,我国教育教学改革正不断向纵深发展,以培养学生的高阶思维能力为核心的素质教育作为一种弘扬人的主体性,开发人的潜能,发展人的创造性,培养健全人格的新型教育理念已成为学校基础性教育的主旋律。随着社会发展日益复杂,个体的思维独立性和创新性显得越来越重要,学生高阶思维能力的培养成为现代教育关注的重心。
促进学习者高阶思维能力的发展,也是新课程改革的主要精神。“倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力”。[1]各门新课程的标准都把培养和促进学习者的高阶思维能力作为重要的发展方向。但是纵观目前我国教育/教学,在本质上还是没有从传统的教学模式和教育理念中跳出来,仍局限于低阶思维技能的培养和低阶知识的学习。即使采用了国外的教育理念和教学模式,大部分也只是简单的移植和机械套用。[2]对此,国内外研究者提出了批评并表示深深的担忧。学习者高阶思维的培养需要一定的外在条件,初中生的逻辑思维已占优势但很大程度还是属于经验型的,[3]他们在学习过程中表现出一定的盲目性,需要教师在问题解决过程中加以指导。本文探讨了认知学徒制培养学生高级思维能力中的实施步骤,为一线教师的教学提供借鉴和参考。
一 高阶思维能力
目前,对于高阶思维能力的界定还没有达成一致意见。在教育研究领域,高阶思维、高级思维、问题解决等几个概念经常混用。一般来说,高级思维和高阶思维是同义词;问题解决则属于高阶思维能力的一部分。
知识时代的发展对人才素质的要求偏重于以下十大能力:[4]创新、问题解决、决策、批判性思维、信息素养、团队协作、兼容、获取隐性知识、自我管理和可持续发展能力,这十大能力我们称之为高阶能力。高阶能力是以高阶思维为核心的解决劣构问题或复杂任务的心理特征。高阶思维(high order thinking)是与低阶思维(low order thinking)相对的概念。低阶思维是指较低层次的认知水平,主要用于学习事实性知识或完成简单任务的能力;而高阶思维则超越简单的记忆和信息检索,是一种以高层次认知水平为主的综合性能力,[5]关注学生系列能力的发展,如批判性地评价信息、自主学习(自我调节学习)、远迁移能力等用来解决结构不良领域(Ill-structured domains)或复杂任务的心理特征。具体来说高阶思维能力是指问题解决能力、创造性思维能力、批判性思维能力、信息素养及协作能力。
新课改也提出要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。信息资源的丰富性和开放性,多媒体信息的交互性,信息加工处理的高效性等,使学习者获得知识的同时更容易获得高层次的思维技巧和能力。高阶思维能力是一种超越简单记忆和信息检索的高层次的综合能力,这一能力的培养需要借助一定的教育环境。因此,信息技术课程可以发挥自身的优势为学生高阶思维能力的培养营造这样的教育环境。
二 认知学徒制及其特征
所谓认知学徒制(Cognitive Apprenticeship),是一种从改造学校教育中的主要问题出发,将传统学徒制方法中的核心技术与学校教育整合起来的新型教学模式。[6]这种模式用以培养学生的认知技能,即专家实践所需的思维、问题求解和处理复杂任务的能力,在这种模式中,概念和事实知识是从问题解决和任务完成的过程中获取的。
认知学徒制的目的是:通过此模式来培养学习者问题解决、创造性思维等方面的高阶思维技能。这种技能把技能和知识结合起来,是完成有意义的、真实的任务的关键。
认知学徒制的基本特征表现如下:[7]
1 认知学徒制关注的不是概念和事实知识的获得,而是重视专家在获取知识或将知识运用于复杂现实生活任务/问题时所关涉的推理过程与认知/元认知策略。
2 将原本隐蔽的内在认知过程显性化,亦即表现思维过程,使之可视化(包括教师和学生的思维过程)。通过这种方法,学生可以在老师和其他学生的帮助下进行观察、重复演练和实践。
3 将学校课程中的抽象任务/内容置于对学生有意义的情境之中,学习者充分了解学习的目的与应用,理解工作的相关性,并参与专家行为。
新课改强调教师应尊重学生的人格,关注个体差异,满足不同学生的学习需要,创设能引导学生主动参与的教育环境,激发学生的学习积极性,培养学生掌握和运用知识的态度和能力,使每个学生都能得到充分的发展。在信息技术课程中采用认知学徒制可以为学生主动参与学习创造一定的环境:首先,认知学徒制鼓励学习活动在真实的情境中展开和评价;其次,认知学徒制鼓励学生像专家那样思考与处理任务,有利于激发学生的学习动机;最后,在认知学徒制的实践中,学生与运用高阶思维过程的教师或专家一同学习,通过认知模型,学生们接触专家的高阶思维过程。在经过教师或专家支持之后,学生能够运用高阶推理过程去探究新问题或从事新的发现,为知识时代培养具有创新能力等高阶思维能力的人才。
三 认知学徒制教学模式实施步骤
新课改强调要把培养和促进学习者的高阶思维能力作为重要的发展方向。因此,在教育/教学中应用认知学徒制模式能够很好地贯彻新课改的精神。认知学徒制作为一种新型的教学模式,将其应用于教育/教学,需要教师和学生两方面的共同执行,如图1所示。[8]
在认知学徒制教学模式中,学生是主体,教师起主导作用。在这个过程中,教师先示范必要的策略,再放手让学生去试,并在学生参与时给予指导。对学生来说,通过对特定领域专家实践能力的模仿、参与、讨论、交流和阐释,获得基本问题的求解方法、策略和能力,并随着脚手架的拆除,逐渐独立探究、定义、分析和解决问题。[9]具体的来说步骤如下,如图2所示:
1 案例观摩
案例观察属于认知学徒制模式中的建模,建模的目的是建构专家认知过程的心智模型,将其内在的认知过程和活动外显出来。学生通过观摩案例,能够构建完成任务所必需的思维技能。因此,在课堂教学之前,教师必须分析教学目标以及学习内容的特点,根据学习的特征选择比较典型的案例以供学生观摩。
2 情境训练
训练时要为学生问题解决创设一定的环境,提供线索,搭建脚手架,提供反馈,并提出一个使学生能以更接近专家的方式实施的新任务。训练过程中应通过引导或直截了当地提醒学生注意任务中原本被忽略的方面,通过高度互动和高度情景化的反馈和建议,关注技能的制定和整合,从而服务于真正理解的目标。
3 及时指导
及时指导即认知学徒制中的搭建脚手架,搭建脚手架的目的是教师为了帮助学生完成任务而提供的支持。这些支持的形式可以是“建议”或“帮助”。当教师为学生搭建脚手架时,教师只能履行全部任务中学生还不能自己胜任的那一部分。在必要时,教师要通过搭建脚手架对学生提供支持,但是及时地淡出也是十分重要的。所谓“淡出”意味着随着学生能力的增强,教师应移走脚手架,减弱学生对脚手架的依赖,逐渐将其对学习的控制权移交给学生。
4 对比反思,多元评价
教学必须要让学生学会思考、学会怀疑、学会质询,而不是交给学生现成的结论或答案。对学生来说寻找知识比硬记知识更加快乐。[10]反思方法促使学生将自己的问题解决过程与某一专家、其他同学的问题解决过程做比较,最终则跟某种专业的内部认知模式相比较。通过反思,学生可以建构关于特定问题求解过程的模型,以修正/启示自己的问题求解和任务完成过程。[11]在反思阶段,学习者通过在与专家作业进行比较的过程中,教师和学习伙伴可以对自己的作业进行评价并建立评价标准,实行动态评价,挖掘潜能,[12]教师通过学生间的互评来发现并鼓励创新性的作业和思想。
5 自主探究
自主探究意味着推动学生完全依靠自己进行问题解决。学生在经过案例观摩、尝试解决问题、强化训练、反思的过程之后,对专家认知过程心智模型有了一定的了解,在这个基础上促使学生进行探索是十分重要的,这包括学习者如何设计一些力所能及的、有意义的小问题与研究性问题。探究显然标志着教师的完全“淡出”,脚手架的全部拆除。这不仅意味着教师在问题解决过程中的“淡出”,而且也意味着教师在“问题提出”中的“淡出”。由于学生还不知道应该怎样卓有成效地对某一领域进行探索,所以“探究”应作为比较一般的学习策略的一部分教给学生。
四 案例分析
最有效的高阶思维能力发展方式,应当是融合于具体教学活动之中的,亦即在完成课程学习内容、实现教学目标的同时,发展高阶思维能力。运用信息技术促进学习者高阶思维能力的发展,是当前高阶思维教学研究的新视角,也是信息化教学研究的核心。下面就以八年级信息技术教学为例说明认知学徒制是如何在教学之中培养学习者的高阶思维能力。
以苗逢春主编,河北大学出版社出版的初中信息技术第二册第三章中《数据输入与处理》为例。
案例背景:信息技术课程是一门实践性、操作性很强的学科,它的主要任务是增强学生的信息意识,了解信息技术的发展及其对社会的影响;了解计算机基本工作原理和学会文字、图形、数据的处理技能,初步掌握信息获取、处理的基本方法;树立正确的知识产权意识,培养学生的合作精神。本次学习的主题是《数据的输入和处理》,学生基本上处于“零起点”的状态。因此,利用认知学徒制教学模式能够很好地引导学生学习这一内容。
学习环境:计算机机房。
本节主要学习的是如何快速输入数据,并运用Sum、Average函数计算表格中的数据。虽然初二学生的电脑操作技能有了一定的提高,但对于Excel中数据输入和处理还是很陌生,当面临这个新的任务时表现出一定的茫然性。因此,教师必须给学生现场示范。教学之初,教师要告诉学生这节课的学习目标:数据的输入和利用函数对数据进行处理。
1 案例观察
案例示范:教师现场给学生示范如何打开Excel,并结合身边具体的实例向学生介绍Excel所具备的功能。此次学习的主要任务是数据的输入和处理:首先教师向大家示范数据的输入过程并在教学过程中不断地启发学生探索数据输入的其他方法。本节课数据处理的内容包括两项:Sum、Average函数的运用。教师分别利用sum、Average函数对一组数据进行求和和求平均值,教师示范的同时提示学生思考这些操作过程的合理性,培养学生运用函数对数据求平均分和总分的思维过程。
2 情境训练与及时指导
完成建模之后,教师可以给学生呈现需要解决的问题,指导学生结合他们刚刚看到的模型、学到的认知策略和技能来完成问题。例如,教师可以提供真实的探索问题,如“输入全班期末考试中信息技术分数并计算出男生成绩的平均分”。学生在任务的驱动下开始对数据进行输入和处理,却发现结果显示的是全班同学的平均分,那么男生的平均分怎么求呢?教师应启示学生――“专家是怎么解决这类问题的呢?”,同时教师对专家所用的方法进行解释并现场演示,然后让学生独立完成任务。
在学习小组工作的时候,教师要口述一些学生有疑问或需要的线索、暗示和反馈来促进学生的学习,在适当的时候教师要给予帮助。例如,在学生要输入大量相同的数据时,教师可以指导学生如何用简便方法完成这项操作。
3 反思与评价
经过前面两个阶段的学习,学生已经初步掌握了数据输入并对其进行处理。这一阶段,教师可以指导学习者对其问题解决的过程进行反思。学生通过回忆自己解决问题的思维过程并与专家模型进行比较,同时应鼓励每位同学发表自己的看法并将自己解决问题的思路用语言清晰地表达出来。在反思的过程中,老师和学生都应积极评价他人的作品,提出好的建议,对于具有创新意义的想法应给与表扬并推广。通过这种方式来提高学习者的认知能力和操作技能。
4 自主探究
探索是一堂课中最重要的,也是最后部分。教师应鼓励学习者将所学的数据处理方法用来解决日常生活中的问题,并自主探究Excel的其他功能。教学者应该通过淡化“脚手架”和鼓励来增强学习者学习的独立性和自主化。学生的目标应该是利用他们所习得的思维技能(主要以学习者的知识和认知过程为基础)来发现问题、解决问题、验证假说、发现结果。
五 结语
将认知学徒制应用于中学的教育/教学中,对学生理解问题和解决问题都有积极的帮助,而且还可以培养学生问题解决能力、创造性思维等高阶思维能力。同时,认知学徒制为中学的教育/教学带来发展空间和新的挑战,它不仅要求教师具有一定的学术水平,更应有丰富的教学实践经验,为培养学生的高阶思维能力做好准备。
参考文献
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