作 者：林琳/沈书生
作者简介：林琳，沈书生，南京师范大学 教育科学学院，江苏 南京 210097 林琳(1991- )，女，福建霞浦人，硕士研究生，主要从事信息化教学设计研究，E-mail:foryouyl@163.com。
原文出处：《电化教育研究》(兰州)2016年第20169期 第22-27页
内容提要：
在基础教育的实践过程中，已经有不少教育工作者开始重视项目化学习的应用。但是，对于如何通过项目引导学习者建立学科领域与现实世界之间的关联，如何通过项目来促进学习者形成高级思维，并通过项目提高学习者解决面向未知领域的复杂问题的能力等，还有许多问题需要深入思考。通过文献分析，结合在基础教育教学中的实践，提出可以从思维能力形成轨迹的角度出发，设计高质量的学习项目。通过梳理思维能力的内涵，分析项目化学习实践中思维能力培养存在的问题，并以认知领域的目标分类为参考，还提出了思维能力培养的层次说及其能力关注要点，以及如何通过项目实践中的行为记录来描述思维能力形成的轨迹。
爱因斯坦认为，所谓教育受益，应是在学校知识全部忘光后，仍能留下的那部分东西，即思维能力。人们学会了某种知识，那可能还仅仅只是在大脑中堆砌了一组知识，而形成了特定的思维能力则可能会帮助我们建立知识之间的关系，可以帮助我们知晓如何将习得的知识应用到各种实际场景中来解决各种复杂问题。
目前，项目化学习(Project-based Learning)已经广泛应用于我国的基础教育实践，将项目思想引入基础教育课堂，对于提升学生的批判性思维能力、协作沟通能力、问题解决能力等都有着十分重要的作用。Markham(2011)认为，项目化学习其实是“知道”和“做到”的集合——项目化学习的重点不是重新定位课程，而是重新定位学生的教育；不是通过教材培养学生，而是通过学生的经验激活那些无形的思维能力。[1]学生学习相关课程的核心知识，并且应用所学知识解决真实问题，在这一过程中，学生和教师全程参与，共同关注问题的本质，寻求解决路径，帮助学生清晰地意识到问题解决中的思考过程，进而提升其思维能力。有研究提出，项目主要有四种类型：第一类是为了解决一个问题(如如何防止网络霸凌)；第二类是为了设计一个模型(如设计一个宿舍多功能控制面板的模型)；第三类是为了调查一个现象(如为什么冰箱的冷藏室有时会结冰)；第四类是为了做出一个决定(如我们学校需要建立一个创客实验室吗)。[2]这样一来，项目化学习就可以根据对项目类型及其目标的判断，通过创建问题解决的初始方案、组建合作团队、找到可用的各类资源、呈现研究发现和评估自己的发现等，发展学生的思维能力。[3]本文将从项目化学习的教学实践入手，围绕在项目过程中如何关注学生的思维能力这一命题展开，以期探索体现学生思维能力形成的轨迹，并借助项目的实践，促进学生思维能力的养成。考虑到学习目标的多维性，在思维能力养成方面亦会存在变化，本文将重点从认知领域目标出发，思考如何提升学习者的思维能力。
一、要素梳理：思维能力的基本内涵
关于思维能力内涵的理解存在多种不同视角的解读：从哲学层面看，思维能力是人们借助特定的思维方式对思维材料进行加工改造，把握事物内在实质联系，形成新思想、新发现、新决策的能力[4]；从心理学层面看，思维能力是人脑通过分析、综合、概括、抽象、比较、具体化和系统化等一系列思维活动和过程，对输入的信息进行加工整合，将其转化为理性认识，从而制作出思想产品[5]；从社会学层面看，思维能力是运用创造性、批判性与元认知等方式，理解信息、经验与想法等所包含意义的能力[6]。这三个视角都强调批判性、问题解决、决策以及创造等能力的培养。
著名教育家杜威认为，思维是通过思维活动表现出来的，通过观察到的事物来推断出别的事物，将前者作为后者的信念依据或基础。[7]因此，思维也可以被认为是一种使人类适应生存的社会环境的工具。若将思维视为一种工具，那么思维能力则是有效使用该“工具”进行决策、问题解决和揭示意义等的能力。无论是哲学上的决策力，还是心理学上的问题解决能力，以及社会学上的揭示意义的能力，都是从所观察到的社会背景或信息出发，对观察到的客观事物进行辨别正误、信息加工处理，或寻求背后的真谛，从而揭示事物的本质及其规律。
综上所述，思维是一个十分复杂的概念，切入的角度不同，理解上亦会存在偏差，如果我们需要将思维能力作为培养学习者的重要内容，需要进一步理清构成思维内涵的几个重要要素：思维本质，在于引导学习者能够从现有材料中把握事物的内在实质联系、揭示思维的价值和意义；思维依据，用于帮助学习者产生认知的已有材料，包括信息、经验与想法等；思维过程，通过不同的思维活动，对已有材料进行加工、改造和整合，形成理性的重构或重组；思维活动，进行思维时，大脑所进行的具体活动，如分析、综合、概括、抽象、比较、具体化和系统化等；思维特质，以区别于一般的学习行为而言，思维活动将会表现出创造性、批判性与元认知等特质；思维结果，形成新的思维制品，包括新思想、新发现、新决策等。
二、现实境遇：项目化学习中的思维处境
项目化学习通常被理解成一种教和学的模式，它试图集中关注于某一学科的中心概念和原理，通过让学生在参与有意义的任务过程中，形成积极学习，自主建构，帮助学生生成知识并形成新的能力。[8]人们在倡导开展项目化学习时，对其形成了较高的期许：首先是将其看作是一种以学生为中心的学习过程，教师从知识的传输者变成了项目的提供者，并成为项目启动、实施、验收的顾问，学生则是项目实施的承担者，他们通过小组的方式完成学习任务[9]；其次是以真实情境为主线的学习背景，项目往往是以日常生活中的问题为背景；第三是以行动为导向的学习任务，项目通常会分解成一系列任务，学习小组会持续一段时间自主开展探究活动，并不断构建新的知识；第四是以作品为成果的学习结果，学习小组通常会以一定作品来呈现他们的学习结果，这些作品可以是论文、报告、设计方案或模式等[10]；第五是以探究能力与问题解决能力为核心能力的人才培养目标追求，借由上述变化，表现在学生自身的，应当是一种能力的变化，即学生面向新生事物的探索和研究能力的形成。
将项目化的思想引入学习，旨在帮助学生理解学校学习与现实世界之间的关系，引导学生从现实世界中发现学习的意义，建立已知世界和未知世界之间的关联，并尝试运用所学知识去解决真实世界中可能面临的诸多困惑。因此，学习过程中学生与学生之间就需要展开广泛交流，通过不同观点的撞击，形成解决问题的最佳策略。学生从最初观念的建构到观念的变化，再到新观念的形成，隐含着学生的内在思维过程的变化。学生的问题解决过程，是其通过内在的思维变化来逐步建立问题的解决路径，进而形成系统解决方案的过程。思维能力不依附于特定的外部事物，但可以借助于外部事物表现出来，如果在教学活动中，能有效激发和培养学生的思维能力，学生才能更好地成为“研究者”和“问题的解决者”。本世纪以来，我国基础教育界对项目化学习表现出了越来越多的关注，但对于项目化与现有课程体系之间的关系，以及将项目融入课程体系的核心意图等方面，还存在许多不同的认知，并导致项目化学习过程中出现了许多问题。
第一，强调项目与真实世界的关联，却忽视了学科基础知识对项目的支持。在项目化学习中，教师重视了强化项目与真实世界联系，主张培养学生应对未知世界的能力。然而，一些实践者在项目的选择、设计过程中，过于关注项目本身，忽视了项目的难度，忽视了项目与课程体系之间的关联，忽视了学生的系统知识体系的培养[11]，这样一来，导致的结果是学生难以通过项目获得系统性知识[12]；项目与学科课程知识的脱节，会影响到学生对项目价值的判断，也会影响教师对项目意图的判断，于是便出现了一种常见的现象：在一些项目化的学习活动中，教师仅仅考察学生的学习结果，而对于他们形成结果的原因却不太关注，进而让项目化学习成为了孤立于学科体系的一种尝试，而非对教学的变革，学生的思维能力也难以得到真正的重视。
第二，强调学生的参与意识，却忽视了学生的主体意识。作为一种变革，学生初次接触到这种新的学习方式时，常常充满了兴趣，积极性较高。但是，随着项目的推进，学生对项目本身的热情程度可能会出现下降趋势，一方面是由于学生习惯了传统教学中以教师为中心的灌输式教学方法，当他们获得了学习的主动权后，可能不知道如何多动脑筋以适应其变化[13]；另一方面是由于学生不能够理解项目对建立知识体系的作用，不太愿意在项目开始前去思考其中的内在关联，到了具体的项目实施过程中，由于缺乏基础学科知识的支持，完成项目的难度也会增大。此外，由于项目完成过程中的小组分散活动的要求，教师难以完整跟踪到每位学生的学习情况，学生有时要靠自己发现或纠正错误，这样一来，就可能使学生因为难以理解所学内容而增加完成项目的难度[14]，削弱其完成项目的主观愿望。
第三，强调项目完成中的合作形式，却忽视了项目进行中的分工合作意识的培养。在完成项目的过程中，小组合作既是项目中完成不同任务的分工要求，也是形成高质量问题解决策略的必然要求。通过小组间的合作，旨在促进学习者之间产生思维碰撞，在认知冲突与重构中，建立解决问题的集体智慧。但是，由于对项目的价值本身的认识局限性，学生之间可能会出现互相推托现象，小组缺少明确的分工，就容易导致工作量的失衡，甚至会出现部分学生代替小组完成项目的现象，进而导致“两极分化”现象[15]。
第四，注重学生学习成果的积累，却忽视了对成果的完整性理解。在项目完成后，通常需要借助于特定的成果来呈现学习结果，这些成果是检验学生合作完成项目质量的重要依据，也是学校用以展示其开展项目化学习效果的重要依据。但是，对于成果包含了什么，却未形成比较明晰的认识，因而在教学实践中，有时会过于强调项目完成的最终制品，却很少关注形成制品的证据，尽管每个项目小组都能提供自己的学习成果，但是却难以表现出成果与所学知识和技能之间的内在关系，缺乏清晰的认识和思维[16]。这样一来，就不利于学生通过项目的完成过程积累学习经验，进而形成解决更为复杂问题的策略。
第五，重视对项目完成成果的结论考核，却忽视了对项目完成中的思维过程的评价。应该说，目前的教学考核中，教师已经开始重视过程性评价，但是，对于该评价什么尚未形成科学、实用的标准[17]，时而偏重知识与能力体系，时而偏重项目实施中形成的问题解决策略。虽然，这些评价都能够衡量学生的学习程度，但对于学生应用知识或技能的能力以及解决新项目的能力等，都难以给出更加完整的评判。增加对思维过程的评判，恰恰可以发现学生是如何应用所学的新知识或新技能，可以对学生完成项目的具体思维路径等形成比较完整的判断。
如上所述，如果在项目化学习过程中忽视了对学生的思维过程的关注，项目就有可能会演变为孤立于学科体系之外的独立体系，不仅达不到促进学生建立面向未来的问题解决能力的目的，还有可能会成为学生认知的新负担。反之，如果注重学生的思维能力培养，则可以促进学生深度理解学科内容，真正做到学以致用，进而形成学习迁移的能力。
三、实践探索：构建思维能力形成轨迹
当人们对学习与教学的认识不断加深以后，对于思维的认识也在不断发生着变化。思维、批判性思维、创造性思维、高级思维、设计思维和反思等概念，都进入了研究思维的话语体系。一方面，人们越来越意识到思维的重要性，另一方面，人们又对思维充满敬畏。一些关键的问题是：如何证明思维是可以改变的？如何验证思维是否发生？如何确认思维的培养正在改变着人们的思维能力？
(一)从目标分类学说看思维与认知的关系
有的时候，研究者在描述人的认知结构变化时，也会自然地联想到“思维”一词，将“思维”与“认知”交叉在一起使用的。譬如在论及对学习者进行高级思维能力培养时，许多学者都会借用一些经典的理论来帮助人们理解思维的变化过程，如布卢姆的认知领域目标分类学、吉尔福特的智力结构理论、皮亚杰的建构主义理论、布鲁纳的认知发现说、马扎诺的新分类法、加德纳的多元智能理论等。以布卢姆的认知领域目标分类学为例，一些研究者认为，学习者如果达到了知识、理解和运用的认知层次，则可以认为他们具备了基本的思维能力；如果学生能够达到分析、综合和评价的认知层次，则可以认为他们具备了高级思维能力。
2001年，课程理论与教育研究专家安德森和同事合作修订了布卢姆的认知领域的目标分类，修订后的认知领域分类采用了“知识”和“认知过程”两个维度，突出了“思维的内容”和“思维的过程”之间的差别，其中，思维的内容(知识)包括从具体到抽象的四个类别：事实性知识、概念性知识、程序性知识和元认知知识；而思维的过程(认知过程)包括六个思维层次：记忆、理解、应用、分析、评价和创造，每个层次的具体内涵如图1所示。
图1 修订后的布卢姆认知目标分类(Anderson et al.，2001)[18]
(二)从思维的过程看思维的形成轨迹
对于学习者而言，当他们拥有了知识以后，他们能否在不同的场景中合理地运用这些知识？当出现了原有的知识体系难以解决的问题时，他们能否懂得如何去获取新的知识，或者通过某些活动过程推理出新的知识以满足问题解决的需要？面对这些问题，学习者的思维能力的培养就自然成为了现实之需。
思维是认知的体现，但又不同于一般的认知，它不会依赖于某些特定的知识体系，但又常常会借助于这些体系反映出来，思维能力的实质在于帮助学习者实现认知的迁移。透过认知领域目标分类方法，我们可以发现，安德森等学者在其关于认知过程的描述中，是暗含了学习者的认知变化轨迹的，而这一轨迹恰恰又反映了学习者的思维变化过程。因此，我们如果能够通过适当的方式对学生的思维轨迹进行记录并对其作出分析，则可以帮助我们更好地判断学生的能力变化。
有学者提出，思维能力的形成包括三个阶段：第一阶段是萌芽时期，重在让学生认识到思维的重要性，这一阶段学生的思维处于起步和积累阶段，可以通过记忆能力掌握事实性知识和概念性知识；第二阶段是发展时期，重在激发和组织学生的思维，这一阶段的学生通过激发和组织思维已经积累了相应的思维技能，能有效地理解和应用程序性知识；第三阶段是成熟时期，重在让学生在无意识的情况下能有效应用自己的思维，这一阶段的学生通过不断积累思维技能已经形成了相应的思维能力，能在无意识的情况下熟练地应用这些思维能力，对元认知知识有了很好的掌握，能对生活中具体问题情境进行分析、评价和创造。[19]
以阶段论描述思维的形成有其合理逻辑，可以帮助读者确立能力的衡量标准，但又有一些值得探讨的问题：第一，学习者形成的思维自身，是不是也存在层次？第二，思维的层次是不是也是分阶段形成的？第三，思维的层次与某种思维能力的形成阶段之间是什么关系？第四，认知过程是否必然会促进学生建立思维能力？
思维能力是一个复杂的统一体，随着人们的认知变化，思维能力亦会变化，但认知过程并不一定总是伴随着思维过程的。当我们在组织学习者学习的过程中，如果我们自己没有建立清晰的思维培养目标，或者没有关注对思维能力的强化，学习者有可能会仅仅是通过某些特定的学习活动验证其知识体系的变化。就学习目标的意义来说，知识的积累或形成指向的是特定学科领域的目标，而思维能力的形成指向的则是未知领域问题解决的目标，忽视了思维能力的培养，学习者所达成的认知目标就难以满足其解决现实问题的需要。
思维能力的培养和呈现依赖于认知的变化，思维方式本身亦充满多样性，在实践过程中，很多思维方式总是共同起作用[20]。但是，如何通过学习过程来激发学生的思维能力、提高学生的问题解决能力，却是需要引起注意的，关注学生的思维能力形成轨迹，就是要通过对其思维能力的记录，帮助教师判断学生在拥有了相应的学科知识以后，是不是具备了运用学科知识去合理分析问题和解决问题的能力。如果我们借助于“记忆、理解、应用、分析、评价和创造”等层次的认知目标，并结合前文所提炼的思维内涵来描述学习者的思维能力形成轨迹，则可以引导学习者从掌握已知世界的知识开始，通过其思维活动的变化，建立解决未知世界问题的能力，其关系如图2所示。
图2 认知领域不同层次目标对应的思维能力
思维轨迹旨在通过对学生在学习行为中的思维行为进行记录，以便于教师判断学习目标是否达成。思维是一个隐性且充满复杂性的过程，人们在处理外部事物的过程中，思维行为虽然客观存在，但却难以表征，因此，思维形成轨迹的描述，有可能只能体现部分思维行为，而不能够表征思维的全部。再者，当学习者已经形成了综合的思维能力以后，他们在处理外部事物的过程中，表现出来的是一种综合性较强的驾驭力，此时的思维就已经成为了学习者的能力属性中的重要品质，并能够让学习者在面对各类复杂问题的时候，形成优选的解决策略。
(三)从项目实施看如何记录思维能力形成轨迹
教师在设计项目化学习时，有必要追问自己一些问题：为什么需要将项目引入本次学习活动？项目的介入改变的是学习行为还是学习效能？与原有的学习行为相比，有哪些明显改进？会不会滋生一些降低学习效能的副产品？
如果不能够准确回应上述问题，就有可能导致项目化学习变得形式化，行项目之名，却无项目之实，其后果往往是根据执行人片面甚至错误的项目化观念，宣判项目化学习的生死，却不能够真正实现项目之于教育的价值。实际上，一个好的项目设计，它不仅需要支持特定学科领域目标的达成，也要支持未知领域问题解决目标的达成，还要能够明显改善学习效能。换言之，设计项目化学习，就是要通过特定的学习活动组织过程，帮助学习者理解学科领域与真实世界的关系，理解已知世界与未知世界的内在逻辑，进而创造性地发现和解决新问题。
思维同样不应该孤立于具体的问题情境而存在，它需要通过学习者的知识获得过程来发挥其价值。设计项目化学习的过程，同时也是设计如何培养思维能力的过程。在项目化学习中，思维开始于一个项目，结束于一个有效的项目解决方案。
因此，我们可以把思维轨迹看作是一个思维的时间线，它记录了学习者在完成项目的过程中所经历的问题解决历程，包括从对问题的准确分析，到对支持问题解决的已有知识体系的系统梳理；从对可能的解决方案的分析，到确立最终的解决方案；从对所需要数据的分析，到形成最终的结论等方面。在此过程中，学习者将会与团队成员一道，通过不断的反思与重构，逐步形成一套自洽的项目完成路径，并能够借助于项目完成的日志、思维导图、学习档案袋等形式记录下来。在具体的实施过程中，可以从以下方面来考虑如何记录思维能力的形成轨迹。
第一，从项目的选择与设计方面来记录。项目的选择与设计往往是师生共同完成的，但学生的主体意识需要在选择项目的过程中得到体现，教师在指导过程中也要考虑如何实现课程标准以及真实世界和思维能力的一致性。在学习者的选择和设计过程中，需要引导他们能够注重体现以下几点：一是项目目标的逻辑性；二是项目目标的具体性；三是项目目标的可测量性；四是项目对提高个体认知能力的促进性等。
第二，从问题解决能力的层次方面来记录。项目通常是以问题来体现其价值的，问题有多种描述方式。我们以英特尔未来教育项目中的“框架问题”为例，框架问题涉及三个层次：内容问题、单元问题和基本问题，通过不同层次的问题，可以帮助学生在完成项目的过程中建立迁移意识和能力，为解决不同情境下的问题奠定基础。在这一过程中可以引导学生注意以下几点：一是如何理解内容问题；二是如何通过不同的内容问题的完成，达成对单元问题的理解；三是如何跳出具体的问题情境，形成指向学科核心的问题(即基本问题)，并建立跨学科的迁移能力等。
第三，从项目的完成过程来记录。项目完成过程中，需要学生个体与团队成员之间进行深度互动，逐步建立并修正自己的观念，以达成对项目的最佳解决方案的统一。在这一过程中可以重点记录学生的以下方面：一是如何建立合作的团队；二是如何合理地分工；三是如何确立项目的具体操作过程；四是如何收集所需要的相关数据等。
第四，从项目的结论形成方面来记录。项目中的主要问题形成的结论是完成项目的基本要求，结论是围绕项目主题进行描述的，但是，项目的最终结果如果仅仅在于帮助学习者得出了一些与主题相关的结论，那么，无论给学生做多少不同主题的项目，都能够形成一组不同的结论。问题在于，让学生做大量项目的意图何在？项目化学习不是为了帮助学生去解决不同的自然或社会问题，而是要帮助其形成解决不同问题的能力。可以引导学生从以下一些方面来形成结论：一是如何甄别数据；二是团队成员如何表达各自的观点；三是如何根据数据得出结论；四是成员如何认同或反驳他人的观点等。
记录学生在项目执行过程中的思维轨迹，可以借助于一些协作平台(如博客、协作学习网站、社会性书签等)来帮助学生记录其行为过程(如项目日记、项目知识的思维导图、头脑风暴的结果等)，并借助于适当的工具(如未来教育项目中提供的思维工具：论证工具、因果图工具、排序工具等)记录成员之间的思维碰撞过程，以便于判断学生的个体或集体智慧的生成过程。
学习者在完成项目的过程中所经历的思维历程，可以反映出其对于项目的理解程度，也可以反映出其项目的完成质量。如果我们能够找到一条体现学生在完成项目过程中的思维脉络，最终就可以准确判断其能力状况，并能够为学习者的后续学习建立准确的目标。正如项目化学习所倡导的意义一样，我们参考认知领域的目标分类层次来描述如何去培养学生的思维能力及其形成轨迹，并非说明形成的结论只适用于认知领域目标的达成，我们认为有些思维方式对于动作技能领域或情感领域的目标达成也会有着迁移意义。
