基于问题的教育游戏三元高阶思维教学研究

    摘要：斯腾伯格提出的三元理论与目前流行的高阶思维相互融合，本文主要从问题设计的角度来看教育游戏的思维教学。具体来说，基于问题的研究是以“三位一体”问题观来把握学习内容及思维教学，揭示教师教学和学生学习中问题的定位关系。文中列举了教育游戏教学设计实例，分析思维教学中一个知识主题的问题设计，从教学目标、教学过程及教学评价三个方面来说明三元高阶思维教学模式与教育游戏的有效结合。

 

    关键词：教育游戏，问题设计，高阶思维
 

    所谓高阶思维，是指发生在较高认知水平层次上的心智活动或认知能力[1]。它在教学目标分类中表现为分析、综合、评价和创造。高阶思维是高阶能力的核心，主要指创新能力、问题求解能力、决策力和批判性思维能力。学习过程和高阶思维是紧密联系在一起的。学生通过思维活动学习，并反向学习高阶思维，利用同一过程的双向性，将高阶思维活动应用到学习中，分析问题、解决问题，对课堂内外的知识更有效地进行掌握。具有良好的高阶思维是学生处理综合事件成功的关键。

    一、高阶思维与问题设计的融合

    高阶思维具体展开为敏觉力、流畅力、变通力、独创力、精进力、领导力、交换力等。从斯腾伯格分析性思维、创造性思维和实用性思维的思维三元理论考虑，高阶思维可归结为分析性思维、创造性思维和实用性思维的融合。分析性思维涉及分析、判断、评价、比较、对比和检验等能力，创造性思维包含创造、发现、生成、想象和假设等能力，实用性思维涵盖实践、使用、运用和实现等能力[2]。分析性思维是传统教学中运用较多的思维方式，其过于强调分数的教学评价，在这种模式教学下,学生左脑活动高于右脑，过分依赖分析性的思维，致使教师、学生的创造性思维和实用性思维被忽视,甚至阻碍学生创新意识的发展。

    思维的层次决定其运用问题的方向。高阶思维与问题设计的融合不外乎面临各种问题时的反应。理论学术的问题通常采用分析性的思考进行解决，但逻辑性不强的推理有时会将问题推向反面。具有创造性思维的人长于在普通问题中发现新意。而实用性为主导思维的人则在操作问题中发挥作用。思维技巧和学习技巧的共同体现是良好的思维方式的表征，其既可解决理论问题又可解决普通问题。斯腾伯格给出了七种技能，来应对各种环境下的教育游戏中的内容如何问题化，问题化过程应用何种策略和思维模式，这些是每个教师在创设情境、引导学生思维时必须考虑的问题[3]。

    二、教学目标三元高阶思维的问题设计

    我们都知道因材施教，但还是有很多教师在面临实际教学时没有提出适合所有学生的教学法和评价法。如果教师对于教学法希望采用通吃的做法，那就大错特错了，学生在学习过程中表现出各种不同的能力，任何单进单出的教学法和评价法都不利于整体教学，必须因人而异。应该说，斯腾伯格的三元理论都是教学中需要锻炼、运用、提高的能力，可以应用于教育游戏的课堂，在设计的游戏活动中，包括一个分析的、一个创造的和一个实用的问题，这也正是三元高阶思维问题的设计。

    游戏教学的目标着重分析性能力时，引导学生从比较、对比开始，通过问题最终深入到综述、评价。如图1所示。

    图1

    游戏教学的目标强调创造性能力时，引导学生不断进行创造、发明、想象。如图2。

    游戏教学的目标强调实(图2)用性能力时，引导学生在应用的基础上深入实践、使用工具、运用自如。如图3。

    通常情况下，教师强调(图3)学生已有知识的巩固，会安排一系列的提问，诸如说话的是谁、做了什么事、这事发生于何时何地等问题，很少看到他为什么要做、这是有什么其他的结果、你对这事的其它想法等如何运用所学知识进行解决问题的深层次分析的提问。但是如果教师要发展学生的思维技巧，关键不在于学生知道什么，更重要的是学生运用分析性、创造性、实用性的高阶思维方式对这些知识的应用。

    根据罗伯特•F•马格设计的情境、表现和评价标准的三个目标形式，教学中进行的教学目标设计可以通过陈述的方式把教学内容和标准作为学生的表现性目标。主要是指学生在什么样的情境下表现什么，能够达到怎样的程度。学生的行为目标可以通过设定以下问题来实现：比较或对比……（分析性思维）；你的选择是……（创造性思维）；如果……你的选择是……（实用性思维）。这样的安排刚好与游戏多分支的设计相统一，给学生尽量多的机会，同时可以用于任何内容的教学。

    三、教学过程的三元高阶思维问题设计

    问题的提问是教学进行的关键。其要求教师在掌握问题构架的基础上才能设计三元高阶思维的问题。教师引导学生的思考过程应该是有意义和有技术的方式，这意味着教师设计的优秀问题可以直接引导学生达到既定的课程目标。

    教学过程中良好问题的提出有利于学生学习的深入，“三位一体”的问题观即“以学科问题为基础、以学生问题为起点、教师问题为引导”的问题设计模式适合高阶思维的提升[2]。问题的设计以学科问题为基础，将掌握基础知识的学科目标作为主要问题提出，设计分析性思维的问题。以学生问题为起点，教学过程围绕强调学生“学”的中心，创造性思维及实用性思维的问题可以贯穿整个过程。教师问题为引导的过程，决定了教师的教学地位，教师是教学的协作者、引导者。学生的“学习问题”是教学过程的起点，这时考虑三元高阶思维的分析性思维，用分析性的问题作为引导，以“学科问题”为基础，充分预估学生，从起点问题到生成问题，逐步过渡到创新性问题及实用性问题。

    四、基于问题的高阶思维教学评价设计

    教师的评价是建立在教师教授哪些内容和学生学习哪些内容的基础上的。评价的依据来源于教师的教学目标。前期目标表述得清晰，后期评价就容易得多。在前面我们已提到学生的表现目标是用陈述的方式来说明的教学目标，根据陈述的推理，可以明确学习者在接受教学之后发生的行为变化。当然，陈述的课程目标需要层次化，这样才能帮助教师很好地从众多的课程目标中找准方向。教育游戏的教学目标是与课程目标相统一的，这样便于教师设计问题，完成评价。游戏的奖励机制是三元高阶思维导向的具体表现，教师“如何评价”学生的学习，可以从学生从教师提供的答案中选择正确的答案领取任务或完成任务来体现；另一种是从学生独立应用选择性反应和建构性反应来综合多个任务在游戏中获得相应等级来体现。

    五、基于问题的教育游戏思维教学实例

    高阶思维方式和技巧在教学中如何运用、问题化设计策略如何把握、游戏教学思维方式中问题化如何融入其中、如何聚焦于教学目标、怎样来设计和有效评价……这些是我们面对的问题，以小学教育游戏教学设计来简述其过程。

    1.问题化教学目标

    与斯腾伯格三元方式相结合，将高阶思维融合其中，来看以下表1。根据闽教版六年级下册信息技术课程第9~11课内容书写的教育游戏教学设计案例的教学目标。

    分析性思维、创造性思维和实用性思维三种思维方式在表1列出的六个教学目标中都有体现，可以加以整合，学生进入教育游戏教学之后，让学生扮演其中一个角色，角色要在游戏中完成组装一个机器人的主任务，及其他分支任务。角色通过与智慧博士接触，分阶段领取任务，到城外打怪物获得

    高岚岚黄宇星张敏：基于问题的教育游戏三元高阶思维教学研究•91•

    表1教育游戏教学设计教学目标表2教育游戏教学案例思维教学模式问题化表

    目标维度行为目标

    知识目标（1）根据功能认识机器人（分析性思维）。

    （2）懂得机器人的组成部分，简单了解机器人的发展历程（分析性思维）。

    （3）了解机器人"三大定律"，了解和认识不同传感器（知道传感器的作用），了解传感器与主控器的连接，运用知识于生活。（分析性思维、实用性思维）

    情感目标（1）让学生通过游戏去探索机器人的形成和组成部分，并培养学生正确看待机器人在未来生活中的重要性和作用。（分析性思维、实用性思维）

    （2）能从日常生活、学习中发现或归纳需要利用机器人解决的问题，能通过问题分析确定信息需求。（创造性思维）

    （3）能感受机器人信息的各种特征，利用基础知识来验证或预测，形成学习和利用信息技术的浓厚兴趣和强烈意识。

    （创造性思维）

    怪物身上掉落的配件（卡片），收集完成三大部分的配件（分析性思维），然后到机械师那里去完成组装机器人（实用性思维、创造性思维）。角色在领取任务前要回答智慧博士的问题，回答正确才可以领取到任务，否则只能重新对话（分析性思维、实用性思维、创造性思维）。

    2.问题化教学过程

    “三位一体”的问题如何切近上述的教学目标？来看学科问题是“认识机器人、了解机器人发展过程、认识传感器”；学生的问题则是对新技术、图片信息和机器人文化有不同程度的探究和好奇心，教师如果擅于利用，就能让学生更好地贴近教学主题；教师的问题应该关注的是有效地选取游戏中的信息资料、有效地抓住学生的好奇心、将游戏与教学内容相关、如何设计游戏评价机制的学习过程留有定性定量的数据足迹……同时，在教学中运用行为目标设计的方式，设计有利于学生高阶思维发展的教学活动，可以将教师问题转换为学科问题。

    3.问题化思维模式

    如前所示的教学目标和教学活动，是普通的设计手段，如果应用于教学，只是简单机械地完成，效果不会如意，这时教师借助提问的策略，与教学主题或学科基础知识结合起来，适当地引导学生思维，可以达到优良的效果。具体来说，教育游戏教学案例可以借助高阶思维的模式，教师从多维度、多视角抛出多个问题，如表2所示。

    表2分析具体的教学实例，有效地联结思维方式和提问策略。

    4.多元化教学评价建构

    在表1的教学目标和表2的教师活动设计下，教育游戏教学案例的主要目标是知识与技能目标，

    步骤显性教学教学场景创设教师问题探究隐性目标

    概念形成游戏列举游戏分类教师整理书本上有关机器人知识，在游戏中给学生浏览。这是什么图？我们从图中能看出些什么？从学生问题为起点进行引导，分析不同的观察结果。

    这图中有机器人的什么零件？组装在什么位置？引导学生进行分类和抽象。

    从这些资料要你对零件进行归类，我们要会怎样划分呢？根据什么？主次区分的引导教学，进行属性分类。

    学习过程确定主要关系角色通过与智慧博士对话，分阶段领取任务。机器人三大定律中的第三条定律是什么？为什么？机器人怎么躲开障碍物？机器人怎么知道撞上障碍物？引出机器人三大定律及传感器的作用。

    探求及推论将传感器的功能与人类五大感觉器官的功能作类比，正确的是？我们从这些类比来分析，同是解决问题，传感器还有那些用途？为什么？形成对传感器的功能认识，探究传感器的功能与人类五大感觉器官的功能的相互关系，进一步启发学生分析和推测机器人特征。

    运用方式预估结果、解释未知现象、做出假设解释和支持预估与假设验证预估角色进一步通过与智慧博士对话，分阶段领取任务。我们分析这些例子，可以发现什么？组装机器人的步骤，是否适合实际操作？实际中还需注意什么？利用预测实例，引导学生从虚拟世界的分析转换为现实世界的操作。

    机器人是借助什么零件来获取外界信息？实际引出传感器的特性和作用。

    我们如何知道传感器获取的信息的有效性？从知识的学习自然过渡到知识运用，分析性思维->创造性思维->实用性思维。

    即传感器功能的理解和作用的理解，同时，在游戏中设计评价活动，游戏结束统计结果评价学生。运用“内容标准”量规来评价知识目标、情感目标，则应该设计“综合性标准”，包括课堂表现情况及围绕教学目标问题化中提出的游戏任务完成情况来设计量规。内容性标准和综合性标准均衡分配，同时做到自评、互评、师评相结合，让评价更加多元化。

    ———————————————参考文献

    [1]乜勇，王兰兰.认知学徒制在高阶思维能力培养中的应用研究———以信息技术课程教学为例.现代教育技术，2010（4）.

    [2]RobertJ.Sternberg，LouiseSpear-Swerling.思维教学———培养聪明的学习者.赵海燕，译.北京：中国轻工业出版社，2001.

    [3]胡小勇著.问题化教学设计：信息技术促进教学变革.北京：教育科学出版社，2006.