2022 年 4 月 21 日，教育部举行新闻发布会介绍义务教育课程方案和课程标准修订情况，这标志着我国指向核心素养培养的义务教育课程改革走向深入推进阶段。作为核心素养体系的关键内容的学生高阶思维如何培养，已成为课堂教学改革的重点。然而在日常课堂教学活动中，部分教师受应试教育思潮影响，教学仍停留在客观知识讲授等浅层层面，导致学生学习处于低层次、形式化和碎片化，从而制约了对学生高阶思维的培养。而深度学习强调学生需批判地接纳新知识和新观念，借此激活学生原有的认知结构并促进知识联系和迁移，做出决策和解决问题。这种学习样态是一种以学生高阶思维为主要认知活动的持续性学习过程，超越了认知心理学局限，试图建构一种整体性、系统性的认知，从而形成知识的深度理解[1]。因此，相对于浅层学习，深度学习因更有助于课堂教学提质增效，促进学生学习方式转变，为学生高阶思维培养提供新思路，进而成为素养时代促进教育教学改革的必然选择。本研究在梳理高阶思维和深度学习内在关系基础上，深入探究如何开展深度学习才能高效达成培养学生高阶思维的目标。
一、深度学习为学生
高阶思维培养提供新思路
通过对已有文献进行分析并结合实践验证可以发现，高阶思维和深度学习在很多属性方面存在契合性，主要表现为内涵要素和理念的共融性、生成机制的互通性、实践活动的同行性。因此，这些契合性决定了开展深度学习能够为学生高阶思维的培养提供新思路。
（一）内涵和理念的共融性
对高阶思维内涵及其理念的研究可以追溯到杜威提出的反省思维和思维培养的五步教学法。布鲁姆构建的教育目标分类学成为后续学者研究高阶思维的重点文献。安德森对教育目标分类学修订后指出，在认知领域的应用、分析、评价和创造是高阶思维，而记忆、理解为低阶思维。很多学者根据这种认知目标的划分方式，认为高阶思维能力包括分析、评价和创造能力。随着高阶思维相关研究的发展，学界也提出了诸多新见解。雷斯尼克（Resnick）采用解决方法不规则性、复杂性与评价标准多样性、不确定性及思维自我调节性等特征对高阶思维予以阐述[2]；钟志贤则提出高阶思维是一种以批判性思维、问题求解、创新等十大能力构成的高层次认知水平为主的综合性能力[3]。通过综述可以发现学界对高阶思维的内涵尚未形成统一的理解，且随着研究的深入而处于动态发展中。特别是近年来伴随着课堂教学改革研究的深入，学者发现高阶思维作为核心素养的重要组成部分，其培养需要开展深度学习活动。
相对于浅层学习，深度学习最初由美国学者弗伦斯·马顿（Ference Marton）等提出[2]。而相应理论最早可以追溯到杜威的“做中学”思想。随着学习科学和相应研究的开展，学者从不同视角拓展和深化了对深度学习的理解。段金菊等从认知心理学的维度认为，深度学习须强调学生高阶思维能力的培养[4]。吴永军从课程与教学论的角度认为，深度学习应超认知心理学局限，构建一种整体性、系统性的认知[5]。还有学者从技术学视角认为深度学习是指学生能够批判性地学习新的思想和事实并强化它们之间的联系，在需要的时候能够促进学生知识迁移，作出决策和解决问题[6]。对深度学习进行解读必须借鉴复杂系统理论，强化认知心理学、课程与教学论、教育技术学三个子系统的最优整合[7]。总之，对深度学习这种学习形态解读的关键是对“深度”的理解。其中，在认知心理学话语中“深度”是指学生对所获取信息加工的深度；在课程与教学论话语中是指学生在教师引导下发生有意义的学习过程；在教育技术学话语中指新一代技术对学习行为的深度支持。学生高阶思维的培养必须借助于深度学习对上述三个“深度过程”的最优整合。
通过梳理既有文献发现，高阶思维和深度学习研究具有同源性以及研究群体的同一性，成为学习研究避不开的话题。学者对深度学习内涵理解大多指向“思维的批判性”和“解决问题”，有的直接用高阶思维来定义深度学习。从狭义角度来说，高阶思维和深度学习都可以用来描述学生的认知程度，都属于认知心理学研究范畴。而广义的深度学习作为学习科学视域下的最优整合，超越了认知维度，是对一切优秀的教学理论与实践的凝练、提升[8]。因此，高阶思维成为深度学习的目标。从这个意义上说，最优整合的深度学习凝聚了学习科学本体论、教学价值论和教育技术工具性，从而能更全面、系统地发展学生的高阶思维。
（二）生成机制的互通性
高阶思维内涵的复杂性和动态性决定了构建其生成机制的难度。鉴于探究影响因素是洞察事物机制的有效途径[9]，本研究结合杜威“思维五步法”对影响学生高阶思维形成的因素进行了梳理，探究其生成机制。本研究认为，激活有价值的探究问题是学生高阶思维形成的前提。对学生而言，环境变量、生活经历等因素构成了高阶思维发生的情境。通过深度学习活动可以促进复杂情境信息与学生已有认知发生冲突，进而使学生产生新需要，生成探究问题的内在动机。基于假设推断，破解需要解决的问题构成了高阶思维发生的基础。这一过程对应杜威思维过程的步骤二至步骤四，即确定疑难所在；对假设进行推断，要求学生应用既有知识和理解厘清事物发展方向和明确问题，提出假设解决方案；展开批判性推断和论证，促进迁移发生。基于深度学习理论，解决问题是学生高阶思维形成的关键。完成对问题的验证和推断，必须调动高阶思维影响因素中学生的自我意识、深度探究方法等等。教师必须引导学生自主开展深度学习，重构知识体系，形成新的认知和理解，并通过课程和学习实践论证思维成果，从而正确解决问题。而基于心理机能发生机制，反思问题是学生高阶思维生成的根本。学生在问题解决过程中需结合周遭情境对知识体系、思维过程和方法进行调节、监控，强化元认知功能，以巩固和升华高阶思维品质。
学习系统建构及其作用的发挥受多种因素的影响，这些因素通常表现为多变量、多维度[10]，因此对深度学习机制的分析应从多层面开展。本研究结合影响深度学习内外部因素，在借鉴和反思相关研究结论基础上，从学习系统的宏观、中观和微观三个层面解读和呈现深度学习的生成机制。
首先，真实情境是深度学习发生的重要条件，构成了深度学习活动开展的宏观层面。情境学习理论认为，学习即“合法的边缘性参与”，学生借此完成文化适应与获得实践共同体成员身份。“教学方法”“数字工具”“问题冲突”等因素构成了学习发生的真实情境，这些情境因素能够提供生成问题、提出假设、解决问题的机会和其它丰富例证，以便形成概念促进学生知识迁移发生[11]。
其次，知识内容是深度学习发生的载体，也构成了学习发生的中观层面。根据安德森修订的教育目标分类学，程序性知识和元认知知识对应学生高阶思维，承载了知识和概念的理解、迁移应用及创造，也是学习过程中深度加工的对象。在知识学习和加工的过程中，学生需要解决的良构问题一般对应低阶思维，而非良构问题的求解则对应高阶思维，其需要通过对表征信息进行深度加工而得以解决。因此，程序性知识、元认知知识及非良构问题理应成为深度学习的知识内容。
再次，心理机能体现学生的主观意识，形成了学习系统的微观层面。心理机能着眼于高阶思维的元认知和情境性的参与，伴随着心理过程由低到高的记忆、理解、迁移、应用直至批判创造，在这个过程中，学生智力要素水平伴随流体智力减少和晶体智力增加，学习动机由直接兴趣变为间接兴趣，学习实践水平从解决良构问题到非良构问题[12]。学生认知发展与心理水平提高相对应，表现为社会适应和角色的改变，也即伴随着“智力”“学习兴趣”“自我调节力”等主要影响学生心理机能要素的变化，学生心理定位得到转换，直接反映出学生深度学习的发生。
深度学习与学生高阶思维的形成机制都具有复杂性且受多种因素的影响，在许多方面是互通的。真实情境是深度学习发生的客观条件，也是学生高阶思维发生的前提，这就决定了两种发生机制在宏观层面存在一致性。而知识内容是学生高阶思维形成的基础，也是深度学习发生的客观载体[13]。学生利用具有活力的知识体系激活问题并加以分析，做出相应假设和初步推断，依靠程序性知识和元认知知识确定问题解决思路。同时，学生通过深层理解新知识，拓展知识内容的范围，建构新的知识体系，以便将其迁移至实际问题解决中，进而批判性、创造性地加以解决，从而使自身实现知识迭代，生成高阶思维。系统的知识体系是分析问题、解决问题的重要工具，表征着两种生成机制在中观层面实现契合。学习和思维都是心理机能，这些机能由多重要素构成，蕴含了认知与身份认同以及反思问题的元认知，体现为学生的主观意识和学习动机，从而说明两种机制在微观层面也具有相似性。
（三）活动的同行性
首先，高阶思维和深度学习对批判反思环境的营造和运用是同行的。深度学习不是被动的、机械的学习，而是学生借助反思活动主动建构知识，不断进行反向思考、自我剖析从而修正自我的过程，是一种自反性、批判性的思维活动，也是学生通过元认知策略对自身思维方式、问题解决过程等的反思来理解学习的活动[14] 。高阶思维具有的批判性、反思性能够引导学习活动深度开展，学生在此过程中不断整合、理解、批判所学的知识经验，并在情境中，解决实际问题。将批判与反思的内容引入合适的情境中，不仅提升了学生深度学习能力，更为学生高阶思维的形成营造了批判反思的环境。
其次，高阶思维和深度学习对知识本质的追问活动是同行的。深度学习的过程是认知冲突不断产生的过程，学生通过认知冲突联结固有经验与新的知识结构从而对学习内容进行批判性地利用，追寻问题本真，追求有效的学习迁移，为其高阶思维的产生开辟认知活动的渠道。而高阶思维则是在深度学习的基础上追问知识的本质，通过质疑、评判、创新等方式，建构学生本质认知，促进其知识结构与认知结构的统一。深度学习活动通过引导学生对知识的实质理解，寻求问题的根本，引发学生的深层质疑与批判，建构其立体知识结构，实现其思维提升和认知拓展，为其高阶思维的形成构筑了有组织、有结构的认知跑道。
再次，高阶思维和深度学习对学习投入活动的要求是同行的。学习投入是指学生在学习过程中的一种相对持久、积极主动的情感认知状态，需要学习心理机能作为支撑，也是一种与学习相关的积极、专注的精神状态。它可以使学生维持良好的身心状态，是学生学业成就的预测指标[15]。高投入性的学习活动是学生进行深度学习的基础，也是培养学生高阶思维的关键要素。它包括高意志和高认知的学习投入。前者主要体现在学生学习的自觉性、持续性和主动性上，具体表现在学生高阶思维培养所需要的执著的探究精神、承担责任的风险意识以及学习专注力等情感意志层面。后者体现在归纳、演绎、分类、推理等高层次心智活动层面，强调深入探究问题及与之相应方法内容本质，使学生形成对问题的深度理解。
深度学习是在教师领导下的教学[8]，这种教学能否促进学生高阶思维行为发生则必须基于学生内在需求和学习兴趣，依靠学生的学习投入程度和学习毅力，并使学生在此过程中关切并持续反思学习过程的真实体验。因此，学生对学习活动的高度投入以及自觉进行自我监控是进行深度学习的内在动力保障。在活动中的自主自律是衡量深度学习发展水平的重要标志，积极参与则是学生高阶思维形成的重要条件[16]。这就要求学生具有一定的自主学习意识和相应能力，带着对问题的预设和充分的准备进入学习过程。
二、基于深度学习的学生
高阶思维培养路径
深度学习是对学习状态的质性描述，它以高阶思维为目标导向，追求有效的学习迁移和真实情境的问题解决。基于深度学习的学生高阶思维培养要强化对知识本质的理解，明确学生高阶思维的发展方向；营造适宜的问题情境，开拓学生高阶思维发展空间；组织多元化深度探究活动，形塑学生高阶思维品性。
（一）强化对知识本质的理解，明确学生高阶思维发展方向
首先，要明确学习目标涵盖范围。科斯塔等认为，深度学习需要教育者、父母、政治家以不同方式思考和讨论教育的目标。同时教育过程从内容导向、学科中心、应试构架转向品性教育已成为必然趋势[17]。而品性教育的重要目标是培养具有思维品性的深度学习者。这些思维品性可以分为高阶认知和思维情感两个方面。以高阶思维及其相应品质作为课程和单元设计的目标具有明确的导向性，有助于教师有意识地进行教学和评估，更有助于教师促进学生深度学习。
其次，要依托学生高阶思维构建一体化的学习目标体系。深度学习的目标是通过对概念的理解和应用，促进学生高阶思维发展，以便规划和开发可能实现这些目标的学习活动和学习资源等。最好的学习设计应该是“以始为终，逆向思考”，即从学生的学习结果进行反向思考，展示达到特定结果的最佳方式，进而通过学习活动的实施提升学生高阶思维。国家层面出台的课程政策文件已经为单元学习活动确定了方向和基准，为单元教学方案提供了既有目标。教师在应对上位目标时要进行开发细化，形成学生需要达成核心素养的学习要求，即课时目标，并借助于单元教学中的基本问题这一纽带将其整合在一起，从而通过课时目标广泛地应用于其它情境，有效落实实现单元深度学习要求。
再次，要利用基本问题驱动课时目标达成。通常情况下，基本问题是学生思维的聚焦点和主线，是理解与运用概念和澄明自我认知的基础，具有明确的指向性和驱动性。基本问题能够凝聚学习方向，整合学习资源，引起并维持学生对学习内容的探究兴趣，并引导学生自觉拓展学习深度并进行深入思考，从而联结已有学习经验并产生情境性迁移，深化其对核心内容的学习和理解。而基本问题解决就是学生达成高阶思维学习所需要的所知（Knowing）、所能（Doing）、所成（Being）。所知即学生通过学习掌握必要的知识，所能即掌握必要的思维技能，所成即形成必要的情感态度价值观。这样以概念理解和应用为核心，将学科核心素养、内容标准、单元学习要求、基本问题、课时目标之间在逻辑上形成互动的迭代关系。在单元学习中的基本问题应以学生容易理解的语言进行表述，且数量要适宜，聚焦学生思维痛点，若太多就容易削弱学习焦点，甚至成为负担；太少则不能兼顾学习内容的覆盖面。
（二）营造适宜的问题情境，开拓学生高阶思维发展空间
首先，要正确认知问题情境价值导向。情境是深度学习发生的前提，也是创生问题的脚手架。问题承载着知识和思维，能引发学生的认知冲突。问题情境是问题与情境的融合状态, 有助于激发学生的学习兴趣和内在动机。学生高阶思维就是在解决学生原有认知与新感受到的客体之间的对立性矛盾以及由此引发认知冲突的过程中而得以发展的。因此营造适宜深度学习的问题情境就是为学生高阶思维的培养营造空间。深度学习往往基于项目或问题进行学习情境创设，利用多种具身学习途径使学生体验和理解问题情境并表征问题。学生运用问题情境中的学习资源和感知机会，同时在教师（真实导师或虚拟教师）的帮助和指导下学会发现问题、合作完成学习任务，进而建构知识、转变观念，促进高阶思维的发展。教学中的问题情境往往是内含深度探究活动，并成为引发学生高阶认知和学习情感的背景，也是触发学生结构性认知冲突的“原料”。置身于其中的学生在不断的问题表征、解决和反思过程中，培养自身高阶思维。为此，师生都应当清楚地理解所需要解决的问题及其所要达成的目标，并据此调动和整合学习资源、争取各方面技术支持、维系学习的高投入，确保思考能够层层深入。
其次，要把握问题情境特征。指向学生高阶思维培养的深度学习问题情境设计应具有以下四方面特征：一是复合多变性。固定的、现实的、静态的问题情境无法满足学生学习动态变化的需要，教师应该利用人工智能等技术手段营造和呈现复杂多变、无法表现的问题情境，将现实世界与虚拟世界相结合建构更具创新性的复合问题情境，促进学生通过多重互动和反馈建立知识间的联系，体验复合情境中的情感，培养学生发散性思维，使其掌握解决复杂问题的能力。二是系统完整性。忽视情境与学习各方面的系统整体联结，仅仅关注深度学习情境的表达，会导致问题情境的简化和孤立化，无助于学习目标的达成。因此，深度学习情境的创设必须将直接经验和间接经验、已有知识与新学知识、教师与学生、技能与情感等各方面深度融合到问题情境中。学生通过角色扮演或探索未知问题学习新知识、发现新问题并培养批判性思维能力。三是开放发展性。具有开放发展特点且立足学生的深度学习情境能提供更适合的学习和发展环境。因此，深度学习提倡专家或教师随着教育的创新发展以及学生学习需求的变化，要不断更新和营造新的问题情境，强化学生学习的投入。四是独特性。深度学习是一种个性化教学，每位学生在学习活动中都会对知识产生独特的理解，相应的问题情境也应随着探究不断深入而做出个性化调整，以便激发学生的认知内驱力。教师应根据学习者的学习进度不断变换问题情境，为学生高阶思维发展提与之相适应的空间。
再次，要注重学生高阶思维培养。在学科单元整体教学设计中，有意义的问题情境创设必须围绕重点教学目标和核心内容展开，体现学生学习内容的科学本质和学科核心素养，通过激烈的认知冲突，使问题成为深度探究之源，增加学生完成“大任务”的动力。情境设计原则包括：一是与学生学习经验和知识储备密切相关。学生已有知识基础、思维方式与学习情感体验有助于理解新的知识、解决新的问题，但也可能产生负迁移，即对学生学习新知识产生混淆或干扰。因此，在设计问题情境时，要充分考虑学生的知识基础和思维水平，通过设置问题情境引发学生的认知冲突，激发其主动探究学习的内在动机。二是在内容上要体现学科本质。这是对学科特点和学生学习规律的尊重，有助于迅速调动学生智力及其情感等方面的因素，使学生投入到对问题的探究与思考中，真正理解所学内容及其特点，并产生叠加效应。三是聚焦学生高阶思维培养。深度学习的目的在于改变浅层学习关注低阶目标的特性，注重深层学习和高阶目标，从而提升学生综合素养。因此，所设置的问题情境以及学生对问题情境的深度探究不能仅指向知识和技能的学习，更要注重在探究过程中促进学生深度思考和批判性的反思，培养其高阶认知能力和学习情感。
（三）组织多样化深度探究活动，形塑学生高阶思维品性
首先，要构建开放的对话氛围。深度学习是一种知识共享基础上的意义创生活动。学生高阶思维则体现并生成于问题探究活动，是通过深度“活动”达成的，因此两者在活动开展和目标建构方面具有高度的关联性。在深度学习过程中，组织多样化的深度探究活动可以将静态化的“符号知识”激活，让学生经历有意义的知识建构和不断反思的过程，对学科知识中蕴含的学科研究方法和思想形成相应的感悟和体验，从而提升学生的高阶思维能力。教师在教学中要建构开放的对话氛围，避免以获得最终预设答案为目的，固化学生思维，削弱学生在课堂教学中的话语权。为此，教学活动应聚焦对话的多向生成，基于师生相互理解与尊重，构建多元化的学习共同体，激发学生的质疑和批评意识。教师要自觉成为对话群体的“调节者”“支持者”，使学生自觉开展反思活动，调动其元认知知识和学习情感，并批判性地审视自身认知结构、认知风格等相关因素，推动问题解决，促进自我发展。
其次，要开展多种探究活动。深度学习是一种理解性学习，强调概念的重组和批判性建构，进而使学生基于问题情境形成对“大概念”的理解。这一深度理解需要学生进行多回合的探究，因此需要对“大活动”“大任务”加以分解，形成系列活动，以使学生在探究新问题及其迭代产生的子问题过程中激发认知冲突，促进其高阶思维成长。同时要有效推进实践性活动，教学设计应将学习置于具体的实践情境中，使学生通过观察性学习和参与性实践获得真实的学习体验、理论的深度理解和知识的实践运用，使学习经历分析、推断、概括的思维活动，引导学生用科学的方法验证理念或理论，提高思维品质。
再次，要促进学生不断反思。反思作为学生高阶思维培养的重要途径，是对思维的思维，即个体对自己思维过程及结果的再认识[18]。深度学习过程中的反思活动是指在特定的学习情境下，以元认知为指导，围绕学生高阶思维培养，积极调动学生思维活动，通过组织讨论、交流等学习活动，引导学生相互启发、相互表达观点，并且评价彼此的想法、观点等等，促进学生的自主反思，改进自己的学习，并根据他人评价与自我反思，补充、修正或者完善学习成果。在反思的过程中，教师要自觉转化角色，成为学生的学习伙伴和学习活动的启动者和维持者，营造相互信任、富有安全感的心理环境，发挥促学作用。在实践中，教师一是要通过设置评价指标和量规，引导学生确立具体的学习目标，开发学习活动。二是要关注和追踪学生学习进程，适时提供脚手架，提供高质量的反馈，调动学生的元认知知识，自我监控学习过程和结果。三是要从关注教转变为关注学生的学，创设富有挑战性的学习机会，为学生高阶思维提供认知的环境和氛围，通过体验、反思等学习活动培养学生深度学习能力，促进学生评价、创造等高阶思维的发展。
三、指向深度学习的学生
高阶思维培养的思考
从学习的目标维度来看，深度学习以理解学习为基础，以学生高阶思维能力的发展为核心目标。从教师的角度分析，思维是有层次的，在日常的教学中要学会区分低阶思维和高阶思维的教学内容。在信息社会高度发展的今天，只针对读写算等浅层的教学活动已经不适应学生未来发展和人才市场的需求。从学生的角度分析，学生也不能满足于简单识记书本知识，而应该在课堂中提高分析和解决问题的批判性和创造性能力。因此，教师的主要任务是教学生学会思考与质疑，提高其创造性思维能力，而不是简单教学生现成的答案或结论。学生也要积极在教学活动中锻炼并且提升自己分析问题和解决问题的能力。
无论是高阶思维的“高”，还是深度学习的“深度”，都涉及学习的投入程度、思维层次和认知体验等方面。基于此，教学设计必须结合学生高阶思维和深度学习生成机制，从丰富学生认知体验、强化学生学习投入和提升学生思维层次等方面提出实施路径。深度学习活动的开展形式也应该多样化，可以是独立思考、同桌讨论、多主体对话等等。教师应根据教学进程和每种方法特征加以选择使用，但是必须给学生独立思考的时间，让学生“像科学家一样”去思考所面临的多维问题，尝试利用自己创造性想法解决问题，并像“专业评价员”开展自评和评价他人学习活动及其成果。这对学生来说是一个挑战，也同样挑战着教师的教学智慧。因此，为完成指向高阶思维培养的深度学习目标，教师必须首先成为一个深度学习者，在教学过程和教学研究中充实“专家资本”[19]。为此，学校应该通过各种渠道打造教师专业性学习场域，通过强化校本研修等方式促进教师主动学习，开展基于学习样例或情境素材的实践学习，进而使教师全面认识教学活动的复杂性。教师的整体单元教学设计需要加大教学投入，不能让学生停留在可视化知识的获取阶段，还要使学生掌握“学习者知识”，教师要对支撑和设计教学行为的各种因素进行反思，提高教学设计思维水平和专业修养。
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