思维能力的教学理论与课堂实施途径

崔光佐 徐连荣 张 丹 黄 月 徐恩琴

思维是人类区别于其他动物的本质特征，思维理当成为教学的核心内容。早在两千多年前，孔子、苏格拉底就已经采用启发式教学，注重开发学生的思维。近年来思维教学也一直受到众多教育学家的重视。杜威[1]对思维和思维教学进行过系统而深入的研究和实践，提出了思维的五阶段理论，并对思维训练提出了很多建议。斯滕伯格是另一位对思维和思维教学进行过深入研究的学者，在《思维教学——培养聪明的学习者》[2]中，斯滕伯格将人的思维分为分析性思维、创造性思维和实用性思维，同时将思维教学分为四步：（1）熟悉问题；（2）组内解决问题；（3）组间解决问题；（4）个人解决问题。苏联教育家苏霍姆林斯基强调“为思维而教”，“教给学生能借助已有的知识去获取知识，这是最高的教学技巧之所在”[3]。我国心理学家林崇德先生根据思维的结构提出了思维型课堂教学的理论，认为思维型课堂包括认知冲突、自主建构、自我监控和应用迁移四个方面[4]。 创造性思维是人类最复杂的思维方式，培养创造性思维也是当前国际上教育研究的重要课题。心理学家对创造过程做过大量的研究，比较有代表性的是英国心理学家华莱士所提出的四阶段论。吉尔福特和托兰斯认为发散思维是创造性思维的核心要素，因此构建了测量创造力的量表。国际上很多学者也认为发散思维是创造力的核心，并以培养发散思维替代培养创造能力。然而，斯滕伯格的实验认为：发散思维与创造力的相关度很低，即发散思维并不能作为评价创造力的依据。

虽然思维教学一直被广泛地重视和研究，但是人们在这方面似乎并没有取得显著的进展。人们似乎并没有找到一种有效的思维教学途径，甚至关于思维的概念也没有形成共识，关于思维能力甚至找不到内涵描述。很多人在谈论思维能力教学时都与思维教学混用，笼统地称为思维教学。正是因为人们对思维能力没有明确的定义，没有确定思维能力的含义，这直接导致了人们在从事思维能力教学时缺乏明确的目标，思维能力教学的内容难以确定，教学策略和教学方法缺乏针对性。例如，杜威使用思维训练代替思维教学，德博诺使用思维训练一词[5]，显然他们所指的内容不同：杜威指的是思维能力的培养，而德博诺指的是思维技能的训练。我国学者林崇德等也使用思维教学一词[4]。

针对当前思维以及思维教学中的问题，本文首先对思维能力的内涵进行了界定。通过分析思维能力的作用过程揭示思维能力的本质，并以此构建思维能力的教学理论和有效的课堂教学实施途径，并简要介绍了教学实验结果。

思维能力的相关因素及其关系

1. 思维

辞海解释为：与“感性认识”相对。指理性认识，即思想；或指理性认识的过程，即思考。是人脑对客观事物间接的和概括的反映。包括逻辑思维和形象思维，通常指逻辑思维。

显然，这种解释不包括非逻辑思维。人们对于思维的定义并非一致，不同背景的人会对思维有不同的认识。然而我们研究思维的目的是搞清楚个体思维的发生过程，因此我们采用心理学的解释，即“思维是解决问题时所进行的精神活动”。

2. 思维能力

心理学认为，能力是成功完成某类活动所需要的稳定的心理因素。结合上面的思维概念，我们得到一个综合的概念，“思维能力是成功解决某类问题所需要的与知识相关的稳定的主观条件”。之所以加上“知识相关”，是将智力因素从众多的非智力因素中分离出来，例如与习惯、人格等非智力因素分离出来，以便与人们的常识相一致。

3. 思维能力及相关因素

人类个体面对要完成的事情，一般可以分为两种情形：一种是知道怎么做；另一种是不知道怎么做。对于前者，当事者会不加思考地利用大脑中的知识和技能完成这项工作；对于后者，当事者就遇到了困难，即出现了问题。当事者要想完成任务，就必须通过思考，或者借鉴已有的方案解决问题，或者无法利用已有方案时，自己创造一种方案解决问题。当然，有时候困难很大，问题不容易解决，需要很长时间的思考，需要克服种种困难，战胜自己的种种弱点之后才能解决。以上这些情况的分析如图1所示，其中有几个术语解释如下：（1）陈述性记忆。我们将存储言语信息的记忆称为陈述性记忆，即相当于人们常说的知识。（2）程序性记忆。我们将存储如何操作的信息的记忆称为程序性记忆，即相当于人们常说的技能。（3）内隐记忆。我们将人类个体自己不能意识到的记忆称为内隐记忆。比方说，有时我们突然想到解决问题的方案，但是我们自己也不能解释自己是如何想到的，然而想到方案确实是源于自身的内部因素，这种因素是什么也确实无法说清楚。心理学将程序性记忆也包含在内隐记忆中，为了与常识相一致，我们在此将二者分开。

在心理学中，我们将突然出现解决问题的想法称为顿悟。顿悟不是一种技能，不是自己能控制的，即顿悟不是自己想顿悟就可以顿悟的，而顿悟往往发生在无意识状态下，尤其是在自己长时间投入思考问题的情况下无意识中突然出现的。顿悟也是思维的一种，是一种无意识思维，顿悟中的思维过程都是并行发生的，各种思维交织在一起协同发生。因此顿悟是一种比逻辑思维更复杂的高级思维，新的思想几乎都是在顿悟状态下出现的。虽然人们无法精确控制顿悟发生的时刻，但顿悟的发生也有相对稳定的条件：长时间的、专注的思考和探索，思维开放、不固执，激活足够的与问题相关的策略和知识。从顿悟的外在表现可以推断：顿悟需要良好的做事态度和习惯，以及坚强的意志力；同时也需要开放的人格、灵活的思维方式，持久的信心以及保持理性等。

为了叙述方便，我们将与知识相关的成功解决问题需要的内隐记忆称为思维能力，将知识、技能和思维能力统称为智力因素；而将那些距离知识较远的直接影响做事效果和效率的非智力因素称为行为素质（简称素质），将其他与知识距离较远、影响做事和解决问题的更稳定的因素称为人格因素，素质和人格统称为非智力因素，这些因素之间的关系如图1所示。

4. 思维能力分类

从解决问题的角度，我们可以根据问题的性质将思维能力分为两种类型，一类是解决相似问题的能力，另一类是解决新异（解决者以前没见过）问题的能力。第一种情境中，解决者遇到的是与曾经解决过的问题相似的问题，可以利用以前的经验来解决当前问题；而对于第二种情况，解决者第一次遇到，目前还没有很好的应对方法。在此，我们借鉴斯滕伯格关于思维的分类，将第一种能力称为分析性思维能力；第二种能力称为创造性思维能力（或创新思维能力），如图2所示。

图2 两种思维能力

5. 创造性思维能力

当个体遇到一个新异问题时，一开始毫无头绪，竭尽所能想尽各种办法也无法解决。当头脑中一片茫然时，突然灵光一闪，好像出现了好主意，经过验证后得出问题的解决方案。大家可能都体验过这样的经历，这就是创造的过程。创造是极其复杂的心理活动，不同的人、不同的创造环境和创造结果，其思维过程有着明显的差异。许多心理学家对创造性思维过程进行过研究，产生了多种理论，其中比较典型的是“过程”论，其代表人物是美国心理学家华莱士。过程论认为：人的创造性思维的产生和发展，是以发现问题为中心，以解决问题为目标的高级心理活动。任何创造都必须经过四个阶段，即准备阶段、酝酿阶段、顿悟阶段和验证阶段，如图3所示[7]。

思维能力的教学理论

1. 思维能力的教学目标

（1）基本目标类型

根据前述分析，人类个体在解决问题的过程中需要相互关联的多种因素，这些因素在解决问题的过程中协同发挥作用，每个都不能缺少。为了与人们的常识相一致，我们可以将这些因素分为五个层次，如表1所示[6]。

（2）创造性思维能力教学目标分类

知识、技能以及分析性思维能力教学的目标分类在很多著作[7]中已有详细的描述，在此仅叙述创造性思维能力教学目标分类，而且在下面的目标描述中将分析性思维能力和创造性思维能力分开叙述。

从思维加工的维度看，创造性思维能力可以分为想到、发现和创造；从加工结果的维度，可以将加工对象分为知识、技能、方法、策略和主意。创造性思维能力培养中常用的教学目标类型如表2所示。

表2所示的目标分类矩阵包含了多种可能的教学目标，但是从人类经验以及人们的使用习惯看，有些目标类型并不常用，例如，想出技能、创造主意等[7]。

2. 思维能力的教学方式

中国有句古话是“学以致用”。思维能力教学的出发点是“如何用，如何教”，直接针对教学的最终目标。教学过程本质上是让学生体验教学目标在运用时所经历的过程[8]，包括外部过程和内部过程。同时不同目标在运用时也表现出不同的意识性质，这些不同的过程体验和性质也要求不同的教学方式，如表3所示。

教学理论是对如何获得教学目标所提出的应当如何教学的方法论，同时还要回答为什么这样教学。根据教学目标的运用方式，思维能力教学理论将教学方式分为显式教学和隐式教学。显式教学即教学目标和学习活动目标一致的教学，隐式教学是指教学目标和学习活动目标不一致的教学。思维能力教学论将运用教学目标的过程分为无意识加工和意识加工，显式教学导致教学目标的意识加工，而隐式教学导致教学目标的无意识加工。

思维能力教学理论认为，在运用教学目标时，以意识加工为主的体验可以由显式教学获得，而以无意识加工为主的体验可以由隐式教学获得。同时认为，隐式教学可以实现任何教学目标，是教学的通用方式。例如，尽管知识和技能通常是以显式教学的方式传授给学生的，但也可以以发现的方式让学生通过活动习得。

思维能力的课堂实施

1. 思维能力教学的一般模式

教学的目的是促进教学目标的达成，即促进学生体验教学目标被运用时所对应的行为过程[8]。思维能力的运用是解决问题，只有学生体验解决问题的过程才能形成并提高思维能力。因此，思维能力教学就是促进学生解决问题，尽可能多地让学生自主解决问题，学生自己解决得越充分，思维能力教学的效果就越好。虽然教师促进学生解决问题的方式是多种多样的，但我们在多年从事思维能力教学的过程中也总结出了一些比较稳定的步骤，如图4所示，这些步骤可以有效地帮助教师逐步提高思维能力教学的水平。为了给读者提供一个完整的过程，图4不仅包括课堂教学过程，还包括设计过程[6]

2. 思维能力的教学设计

思维能力是成功解决问题所必需的主观条件。思维能力是学生通过体验成功解决问题的过程获得的，体验什么样的解决问题的过程，就会产生什么样的思维能力。即，解决什么样的问题就会产生什么样的能力，前提是学生自己要体验解决的过程，而不是理解解决问题的过程。更具体地说，体验解决类似问题，就会得到分析性思维能力；体验解决新异问题，就会得到创造性思维能力。因此，思维能力教学的关键是：设计相应的问题，然后让学生体验成功解决。

具体来说，将思维能力作为目标类型进行教学时，要完成以下五方面的工作：教学内容分析；根据教材内容设计具体的教学目标，即设计具体的思维能力目标；产生具体的思维能力需要哪些具体的经历，即设计具体的问题；组织学习经验，设计教学方式，通过体验解决问题的过程产生预期的思维能力；评价结果。设计问题以检测是否达到了目标。

3. 思维能力教学的启发策略

启发是思维能力教学中常用的课堂策略。启发是在学生经过努力，但仍然没有解决问题时，为了让学生完整地体验问题解决的过程，有效地培养学生的思维能力而进行的教学行为。提示是直接告诉学生问题解决过程的某个环节，而启发是间接地引导，一般是利用另一个问题引导学生思考，从而自己发现“帮助”。例如，三角形内角和证明中，一种提示是告诉学生“想办法将三个内角拼合在一起”，而学生通过解决比较三个角大小的问题也可以发现“拼合”的策略，前者称为提示，而后者称为启发。

前面已经论述，学生的思维能力是学生通过经历解决问题的过程而获得的，学生经历得越充分，能力提升的效果就越好。因此，启发的目的是让学生完整地经历解决问题的过程，体验解决问题的成就感和愉悦感。然而，另一方面，启发实际上起着一种替代作用，替代学生解决问题的一部分工作，启发的目的是培养学生的思维能力，因此启发所替代学生的工作越少越好, 启发应尽量让学生尽量多地自己思考，自己发现解决方案。从这个意义上讲，启发应该从尽量深的层次上进行，即尽量不要直接涉及解决问题的方案，尽量从人格素质方面干预，使得学生能够完整地体验问题解决的过程，包括经历困难、愉悦等“酸甜苦辣”。

思维能力教学的教师培训

1. 思维能力教师培训的挑战

对于思维能力教学来说，教师需要掌握多种能力，如问题设计能力、启发点拨能力等，同时需要教师把握知识内容的本质。因此，思维能力教学的教师培训实质上是一种能力培养，这种培养的方式也服从“身教”的原理，这也给培训教师的专家提出了同样高的要求，即：既要具备思维能力教学的理论，也要具备学科教学的专业素质和思维教学能力。为此，我们在多年的基础教育实践中总结出了专家亲自示范的教师培训模式。

2. 专家示范引领的随堂实训教师培训模式

以往的教师培训主要以演讲为主，教育专家做报告，然后教师进行教学设计并授课，专家对授课进行点评，这种方式并不适合思维能力教学的教师培训。经过长期的教学实践，作者和研究团队探索出了一种专家示范引领的实训培训模式，即项目组专家先进行课堂示范和评课，然后与教师一起设计，进行同课异构，最后让教师独立设计和授课。这种方式结合了学徒式教学和常规的培训方式，这样做不会给教师添乱，不但可以让教师有抓手，可模仿，而且可以潜移默化地升华教师的教学理念。与专家演讲的方式相比，这种方式更有效，但对专家的要求特别高。

思维能力教学实验实证研究

作者所在的研究团队先后在北京石景山区、北京门头沟区、北京朝阳区、河北高阳、云南昆明、广东顺德等地的多所中小学以及大学进行了多年的思维能力教学实验，并取得了显著的教学效果。下面仅以北京门头沟和北师大的本科教学为例进行简要介绍。

1. 门头沟一学年前后测对比实验结果

选取北京市门头沟区四所小学的四个班级参与实验，两个为实验班，两个为对照班。实验班实施为期一年的数学思维能力教学，对照班按照常规讲授式进行教学。对瑞文量表数据进行单因素方差分析结果如表4所示。

单因素方差分析结果表明：前测时，实验班与对照班的瑞文成绩间不存在显著性差异（F=0.96,Sig>0.05）；经过一个学年的数学思维能力教学后，实验班与对照班的瑞文成绩存在显著性差异（F=2.63,Sig<0.05）。另外，实验班学生在创新思维能力、意志力、人格方面也有明显的提升。

2. 大学生离散数学教学实证研究

本实验中被试来自北京师范大学教育技术专业2012级本科生，包括32名女生，16名男生，共计48人。年龄阶段为18至21岁。所有被试均参与瑞文测验标准型的前测与后测。被试于2012年9月14日，离散数学课程教学前接受瑞文推理测试前测。经过一个学期的课程学习，于2013年1月4日，离散数学课程教学结束后，被试接受瑞文推理测试后测。对前后侧数据的分析结果如表5所示。即通过一个学期的教学工作，被试的推理能力得到显著提升。另外，被试在创新思维能力方面也有明显的提升。

结 论

本文基于问题解决的视角构建了思维能力模型，并以此建立了思维能力的教学体系，其中包括思维能力的教学理论、教学模式、教学设计方法和课堂教学模式，同时也开启了一套可行的教师能力培训模式。

实验结果表明，参与实验的学生显著提高了思维能力，课堂效果得到明显改善，参与培训的教师在教学理念、专业素质、问题设计能力以及课堂启发能力都得到了明显的提升。

思维是人类永恒的主题，思维能力提升是多年来人类未解决的难题。作者所在的团队虽然在此方面进行了长期的探索，取得了一些进展，但是思维能力教学之路仍然很遥远，要想在庞大的教育体系中发挥作用仍然需要更艰辛的努力。