核心素养下的深度整体课堂教学（如何构建促进高阶思维能力发展的课堂教学模式）
核心素养下的深度整体课堂教学（如何构建促进高阶思维能力发展的课堂教学模式）这一结果凸显了我国当前在基础教育阶段研究和探索促进学生高阶思维发展的学习和教学模式的重要性和紧迫性。虽然高阶思维作为核心素养的重要组成得到越来越多的关注，但指向高阶思维发展和培养的有效学习或教学模式却有待进一步研究和完善。本文以社会文化理论为基础，通过对高阶思维内涵和发展机制的阐释 尝试构建促进学生高阶思维发展的学习模式。以期推动我国当前素养本位的学习和教学研究。数字化时代下，人工智能、机器学习、大数据分析等新一代信息技术正在以超乎人类想象的速度发展带来经济模式、产业结构和社会生活等领域的巨大变化，为人才培养提出了前所未有的挑战。培养学生具备适应未来社会发展、合理应对复杂现实世界的高阶思维能力，成为当前世界各国教育改革和发展的重要使命。然而“国际学生评估项目(PISA测试)”的测试结果表明，中国学生虽然展现出扎实的基础知识和技能，却在高阶思维和协作式问题解决等复杂认知技能上表现不佳。
作者丨马淑风，杨向东
来源丨公众号“教育发展研究”，引用文献— 马淑风，杨向东. 促进高阶思维发展的合作推理式学习[J].教育发展研究，2021 (24):64-73.
本文约12800字，阅读需30分钟
摘要:
高阶思维是核心素养的重要组成，是个体适应终身发展和社会发展的关键能力。传统观点认为，高阶思维指向布鲁姆教育目标分类中的三个高层次目标，即分析、评价、综合(修订版改为创造)。然而，高阶思维并不是特定认知情境下一种单独的思维过程，而是分析、创造、综合、关系建立和元认知等一系列认知成分协同作用的复杂思维。高阶思维内涵的复杂性决定了其无法通过简单的知识传授而获得。维果斯基的社会文化理论认为，人的高级心理机能是在特定文化背景下通过与他人及社会环境之间的互动产生并发展起来的。
因此，促进学生高阶思维发展的学习模式需要体现思维的社会性建构特征。而建立在社会文化理论基础上的合作推理式学习就是一种旨在促进学生高阶思维发展的学习模式。该模式强调真实情境下复杂现实任务的创设，让学生在开放性问题情境中与他人进行探索性对话和建构式互动，在教师支持下的引导式参与过程中形成复杂思维。实证研究表明，合作推理式学习在提高高阶思维上具有显著作用，并揭示了在课堂教学中探索，实践、推广这种学习模式的重要价值。
关键词:高阶思维:合作推理式学习:社会文化理论:情境化教学
数字化时代下，人工智能、机器学习、大数据分析等新一代信息技术正在以超乎人类想象的速度发展带来经济模式、产业结构和社会生活等领域的巨大变化，为人才培养提出了前所未有的挑战。培养学生具备适应未来社会发展、合理应对复杂现实世界的高阶思维能力，成为当前世界各国教育改革和发展的重要使命。然而“国际学生评估项目(PISA测试)”的测试结果表明，中国学生虽然展现出扎实的基础知识和技能，却在高阶思维和协作式问题解决等复杂认知技能上表现不佳。"[1]
这一结果凸显了我国当前在基础教育阶段研究和探索促进学生高阶思维发展的学习和教学模式的重要性和紧迫性。虽然高阶思维作为核心素养的重要组成得到越来越多的关注，但指向高阶思维发展和培养的有效学习或教学模式却有待进一步研究和完善。本文以社会文化理论为基础，通过对高阶思维内涵和发展机制的阐释 尝试构建促进学生高阶思维发展的学习模式。以期推动我国当前素养本位的学习和教学研究。
一、高阶思维的概念与内涵
对思维进行低阶和高阶的区分 最早是由美国认知心理学家布鲁姆(BloomB.)提出的。在布鲁姆的教育目标分类中，低阶思维指的是知识的简单记忆和复述 而高阶思维则指向为达到某个目标而对知识进行组织或者重组的心理过程。[2] 除“知识”外 布鲁姆提出了五种不同类型的思维模式:领会（comprehension）、应用(application)、分析(analysis)、综合(synthesis)和评价(evaluation)。在布鲁姆的分类中“分析”、“综合”、“评价”属于高阶思维，因为这三种能力是在领会材料内容的基础上对知识进行分解整合或是判断的过程，都包含了知识的重新组织。[3]
可安德森(AndersonL)等人在2001年修订了布鲁姆的教育目标分类，将“知识”和“能力”这两个维度进行了区分，并将原版中描述认知能力的名词修改为动词，以突出思维包含着“行动”这一内涵。新的教育目标分类包含了记忆(remember) 、理解(understand)、应用(apply)、分析(analyze)、 评价(evaluate)和创造(create)六个类别。[4]与原分类相比，新的分类法弱化了六种思维模式具有层级结构的观点，而是指出高阶思维与“分析”、“评价”、“创造”所代表的认知能力密切相关。[5]
另一个不同之处是新的分类法将“综合”修改为“创造”，并将这种思维能力放在最高一级。相比于布鲁姆提出的“综合”能力，“创造”指的是“将要素整合为一个内在一致、功能统一的整体或形成一个原创的产品”[6]，其内涵更加强调进行高阶思维所要达到的最终目标即形成一个具有原创性、独特性的规律或者产品。
路易斯(Lewis A.)和史密斯(Smith D.)进一步对高阶思维的概念和内涵进行了阐释，认为高阶思维是指“一个人将新接受到的信息和存在记忆里的信息相互联接并且重新整理之后对原来的信息进行延伸，其目的是为了在复杂的环境中找出可以解决问题的方法”。[7]这个定义从触发高阶思维的认知情境来解读其内涵，认为高阶思维并非一个单独的思维过程 而是一系列认知成分协同作用的复杂思维过程。[8][9]基于这一解读，高阶思维的内涵主要包括五个方面的内容:
首先 高阶思维包含了对问题情境的分析。分析指的是通过仔细地检查来了解事物的性质以及其内部各个组成部分之间关系的一种思维方式。当个体面对一个新的问题时，需要首先对问题情境进行分析，通过提取和检索先验知识对问题做出合理的解读。如果发现自己或者他人对问题的认识是含糊不清或者混乱的 则需要使用提问的方式澄清问题在仔细审查问题的过程中，个体需要从不同的角度审视问题，产生假设和立场，提供说明和解释，发现缺失的信息和可能的错误认知。[10]
第二 高阶思维包含新旧知识间关系的建立。在对问题情境进行分析之后，个体还需要在新旧知识之间建立起对应关系，从而将已知的信息转化为适用于新情境的结构化知识。"[11]无论个体试图做出一个合理的判断还是解决一个复杂的问题，都需要将已有的知识和最新获取的信息进行关联和匹配，从而在先验知识的基础上利用新获得的信息对原有的认知结构进行扩展和更新。[12]
第三，高阶思维包含对不同维度信息的综合。在新旧知识之间建立对应关系之后，信息在大脑中还处于分散的状态，此时需要将不同维度的信息整合起来形成一个系统性的观点。“综合”是“分析”的反过程——分析是将大问题分解为多个小问题并部析其中的每个组成部分，而综合则是将每个小问题所对应的信息聚集在一起，通过识别各个组成部分之间的关联，以形成对整体的认知。最终提出的观点或方案并非分析过程中获得的所有信息的简单堆砌，而是对不同维度的信息进行整合、归纳、总结而形成的一般性结论。
第四，高阶思维包含了新知识的创造。在将不同维度的信息综合之后，结构化的、系统性的知识还储存在大脑当中，需要进一步加工产生一个“内在一致、功能统一的整体”，或者一个“新的模型或结构” 这个过程代表了最高层级的高阶思维，即新知识的创造。[13]无论个体是为了形成对他人或者事件的评价和判断 或是为了获得解决未知问题的一种方案，都需要对一个新的问题或者情境形成独特的理解或者进行创造性的解答，而不是重复已知的信息。
第五，高阶思维还需要元认知能力来调节、管理和监督认知过程。开放性问题需要不止一步的推理 有不同的证据支持不同甚至是相反的观点，而且指向多种解决方案和结果，有时需要进行多次的分析、关系建立、综合和创造才能得出一个相对确定的答案。四种认知成分的实施既没有一个明确的、既定的程序可以遵循，所涉及的问题又通常包含多个可能的视角。因此，高阶思维需要元认知能力来调节和控制不同的思维过程以及这些过程之间的相互作用和相互协调，比如何时进行分析，何时提出新想法，如何回应分歧和观点上的冲突等。
综上所述，高阶思维并非特定认知情境下一种单独的思维过程，而是分析、创造、综合、关系建立，和元认知等一系列认知成分协同作用的复杂思维。在这一过程中，个体进行知识的分析、综合和创造，通过识别不同知识之间的结构相似性，建立先验知识和新信息的对应关系，形成对特定领域一般性的、抽象的、图式化的理解以及当前问题的整合性心智模型 最终指向对不确定性情境或开放性问题的合理应对和解决。
二、高阶思维发展的理论基础
高阶思维概念的提出体现了教育心理学由关注个体的学习行为逐渐转向对思维过程本身的研究。布鲁姆提出教育目标分类是在二十世纪五六十年代，这一时期行为主义理论逐渐走下神坛，以信息加工模型为代表的认知主义理论开始产生影响。信息加工理论主要研究人脑如何将外界输入的信息通过登记、编码、复述和组织等认知策略存储到记忆中，并在需要的时候进行提取，用以解决新的问题。[14][15]
在信息加工理论发展的后期，教育心理学家认为个体并非被动地接收外界信息进行编码和存储，而是主动的、积极的知识建构者。[16] 建构主义理论的代表人物皮亚杰(Piaget J.)认为，认知发展是个体与环境之间相互作用的结果，个体在与环境互动的过程中会不断地接收新的信息，这些信息有些会对已习得的知识形成补充，有些则可能与先验知识产生冲突，造成认知的不平衡；为了达到认知与环境刺激之间的协调状态，个体或者通过同化将新信息纳人已有的认知方式进行理解，或者通过顺应来调整已有的认知方式来适应新的情境。[17][18]
然而，早期的建构主义在一定程度上忽视了社会文化因素在个体认知发展中的重要作用。维果斯基(Vygotsky L.)的社会文化理论则进一步指出，人的高级心理机能来源于个体在特定文化背景下对社会活动的内化 ——当个体与他人互动时将接收到来自干环境的刺激 这种刺激促使个体将已有的知识与环境中呈现的信息进行关联，最终转变为结构化的知识纳人到已有的认知结构当中。[19][20]
高阶思维的发展是一个社会性建构的过程。通过与他人的互动，尤其是比自己能力更高的人(比如父母老师)，个体能够在最近发展区内实现知识和能力的提升，完成独自无法解决的问题或任务。维果斯基提出“最近发展区”的概念，诠释了儿童当前的认知水平和在他人帮助下可能达到的潜在认知水平之间的发展区域。[21] 在这个过程中，语言对认知发展起着重要的作用——语言不仅能够帮助个体将复杂的思维或者观念进行内化，还帮助个体与有能力的同伴进行对话，把他人给予的指导纳入自我指导中 经历由社会言语到自我言语再到内部言语的过程 也正是通过这样的路径完成最近发展区内的任务 实现认知的发展。
按照维果斯基的社会文化理论，影响个体高阶思维发展的理论因素包含四个方面的内容：开放性问题情境、探索性对话、建构式互动以及引导式参与。
(一)开放性问题情境
开放性问题情境将个体置于超越个人真实认知水平的情境当中，为个体的认知发展创造了最近发展区。在传统的课堂情境中，学生遇到的问题遵循既定的规则和原理，有固定的答案或预先确定好的解决方案。然而，在现实生活中遇到的问题大多没有确定的答案。由于个体预先并不知道如何运用已有的知识来解决当前的问题，便更有可能与他人发生互动交流。
根据他人的提示和引导，个体更容易将新问题与已知的信息建立起联系，激发深层次的信息加工。有学者研究了常规问题和非常规问题对合作学习中儿童高阶思维发展的影响，发现与他人合作对需要依靠记忆来达成的常规问题方面没有促进作用，但是却显著提高了学生在需要高阶思维的非常规问题上的表现。[22] 开放性问题情境促使个体时刻关注自己的思维过程，不断反思和总结，调整执行方案，在一定程度上也促进了元认知能力的发展。
(二)探索性对话
探索性对话指参与对话的个体“批判性地、建设性地参与彼此的想法”。[23] 探索性对话为个体创造了与他人交流思想的机会，为个体的认知发展提供了丰富的刺激，促使个体将外部信息纳入到已有的认知结构当中。在探索性对话中，参与对话的成员分享所有与问题相关的信息，鼓励每个人发表看法并给出理由，同时也支持持不同观点的人发起挑战，通过协商做出决策和判断。[24]
相反，在非探索性的对话中 个体的发言是自我中心式的，参与者或者在讨论之前就达成一致意见，或者通过讨论无法达成一致意见而独立做出决定。[25] 探索性对话中不同观点的提出打破了个体原有的认知平衡，引发认知结构的解构和重构，促进了认知结构的更新。当个体发现他人与自己持不同的观占或者提出不同的问题解决方案时，会自发地审视自己的思维并反思自己的推理，进一步形成新的想法、观点和解决方案。[26]
(三)建构式互动
维果斯基认为，个体与能力更强的他人合作时更有可能完成自己独立无法完成的任务。[27] 因此，参与互动的个体在彼此的思维上扩展自己的认知结构而不是只专注于自己的想法时，能够有效地促进高阶思维发展。有研究对比了儿童独自完成复杂任务或与他人共同完成任务的情况，发现与他人合作完成任务的儿童比独自完成任务的儿童有更好的表现。[28]在合作过程中，能力高的学生会指出能力低的学生在知识和理解方面的漏洞和不足，帮助能力低的学生完善原有的知识体系。[29]
而能力低的儿童在解决问题的过程中，自发地将能力高的同伴作为专业知识的来源，向对方求助或者反复确认自己的思路是否正确。[30] 有研究发现，与“专家”儿童一起工作的“新手”儿童能够将他们在一个任务中学习到的技能和策略迁移到新的任务当中。[31] 由此可见建构式的互动促进了个体对已有知识的分析和反思。同时也帮助个体在自己的想法(旧知识)和他人的观点(新知识)之间建立对应关系。
(四)引导式参与
维果斯基指出， 个体的学习是从接近最近发展区开始的。因此，引导式参与有助于个体在其实际发展水平有限的情况下进行更高层次的知识建构。[32] 比如 在教师的指导下 学生能够更有针对性地提取先验知识，反思思维过程中存在的漏洞和不足，从而更顺利地找到不同信息之间的联系，完成知识的跨情境迁移。[33] 有学者研究了教师提问与学生认知发展之间的关系，发现当教师详细询问儿童用于解决问题的具体策略时，儿童的学习收益最大。"[34]
教师提问会促进学生做出解释 而解释则有助于学生反思自己的思维过程，专注于问题解决的一般性原则或者可迁移的规则，而不是简单的解题步骤。当教师挑战学生的观点时，学生能够给出更多的理由来支持自己观点，对观点的解释也更充分。[35]其他类型的教学手段，比如监督和管理学生的学习行为、评论学生的表现、让学生参与提问等并没有有效地激发学生的高阶思维。
三、促进高阶思维发展的有效学习模式:
合作推理式学习
高阶思维的发展需要一个超越个体真实水平的开放性问题情境来激发个体与他人的探索性对话和建构式互动，从而让个体获得引导式参与，在与比自己能力更高的人的合作过程中逐渐提升自身的认知水平。因此，高阶思维的培养需要依托于真实情境下具有挑战性的学习任务，让学生在超越其自身真实认知水平的情境中采用合作式、体验式、建构式的学习模式，能够在与他人互动、合作的过程中形成复杂的思维。[36]多项研究表明 以学生为中心的合作学习模式在不同程度上促进了学生的深层理解、语言表达、论证推理、问题解决、知识迁移等高阶思维能力的发展。[37][38][39][40][41][42]
合作学习指的是形成并维持对同一个问题共同的一致的理解所进行的相互协调的、彼此同步的学习活动。[43]合作推理是合作学习的一种特殊形式。是一种由学生主导的、开放式的小组讨论模式。[44]合作推理学习模式在过去三十年被广泛应用在美国的中小学课堂上。[45]已有的研究发现合作推理式学习在提高儿童的高阶思维能力方面表现出显著的促进作用。[46][47][48][49][50][51][52]
(一)合作推理式学习的特征和实施步骤
在合作推理式学习中 学生组成异质小组，小组成员围绕一个具有争议性的话题或者一个道德上的两难问题(被称作“核心问题”)展开讨论。设立核心问题的目的是创建一个开放性的问题情境，从而激发学生在其最近发展区内的知识建构。[53]不同于一般的合作学习，合作推理式学习包含十个关键的步骤：阅读理解、形成观点、论证观点、回应他人、整合总结、小组汇报和引领反思。
(1)阅读理解。每节课开始，学生会拿到一份由教师设计或者挑选的阅读材料。材料内容围绕一个多角度的、有争议性且没有确定答案的开放性问题展开，学生需要理解并思考这个核心问题。在这一环节中，教师鼓励学生通过阅读对文章形成整体印象，了解故事主题和主旨 确保每个学生都能明确本节课的学习目标。
(2)形成观点。阅读完讨论材料后，学生结合文中信息和个人经验，对问题情境进行分析，然后针对核心问题提出自己的初始观点。这一步要求学生独立思考，在理解的基础上形成自己的判断。教师可以引导学生思考自己的观点是什么，材料中哪些信息或者个人生活经历可以支持该观点，并让学生将想法记录下来。
(3)论证观点。学生根据已形成的观点展开小组讨论，通过探索性对话将认知过程展现给参与讨论的同学，并对提出的观点进行合理论证。在合理论证的过程中 学生首先陈述自己的观点，然后引用事实或者有说服力的资料去证明该观点的正确性。证据的使用必须要基于一定的依据，同时也要指出该依据成立的支撑条件(可以使用的理由)和限定条件(在多大程度上具有合理性)。[54]学生还需要考虑与原观点相反的论点，指出在什么情况下原观点不成立，或者是否存在支持相反论点的理由。
(4)回应他人。每个学生对核心问题往往有不同的观点，即使是站在相同的立场，每个人的理由也不尽相同。这个环节要求学生通过回应他人进行建构式互动，表明自己是否支持或者反对他人的观点。并在不同的观点之间展开辩论。讨论或者辩论的目的并不是让一方观点赢过另一方，而是把不同的观点展示出来 在先验知识的基础上与他人提供的新信息建立联系，从而形成对问题多角度的理解和认知。
(5)整合总结。在小组讨论接近尾声的时候教师提醒学生做小组内部的整合总结。各小组回顾提出的论点和论据，将分散的、不同维度的信息整合成一个综合性的观点。对已有的观点进行梳理有助于学生对讨论过程中获得的信息进行深层加工和结构化整合，为下一步与组外同学进行建构式互动奠定基础。
(6)小组汇报。小组内部的总结完成后，教师指导学生停止讨论，开始小组汇报。小组汇报由教师主持，每个小组陈述各自的论点和论据，并与其他小组进行交流讨论，在更大的范围内对不同维度的信息进行综合。汇报时教师评价和反馈各个小组的讨论结果 给学生树立合理论证的榜样。当有小组提出不同观点时，教师引导学生展开小组间的探索性对话，进行班级层面认知的共同建构。小组汇报并不是为了让学生达成一致意见，而是在有指导的参与中关注思考问题的不同角度，形成系统性的观点。
(7)引领反思。小组汇报后，教师引导学生反思合作推理讨论的过程。教师评价讨论中学生展现的合作行为，肯定、赞赏好的表现，指出需要改善的行为。例如，教师可以引导学生反思在合作推理讨论中的感受、是否喜欢合作讨论讨论有哪些不足之处等。引领反思有助于锻炼学生的元认知能力，促进自我调节的学习。
(二)基于合作推理式学习的情境化教学设计
合作推理式学习作为一种能够有效促进学生高阶思维发展的学习模式，需要依托于一个良好的教学设计 使其有机地融人真实的课堂情境。教学情境的设计包含三个重要的方面：背景知识学习、领域内知识学习、以及跨领域知识学习。本文以安德森(Anderson. R)等人设计的一个为期六周的情境化教学课程来解读如何将合作推理式学习与日常的课堂教学相结合。
该课程以狼在美国的生存为主题，设置了一个虚拟的故事情境:某村庄的居民在附近的田野里发现了狼群的踪迹，当地的村民们认为自己的生命财产安全受到威胁，所以村民们需要在全体村民大会上表决是否雇佣猎人来消灭狼群(核心问题)。课程包含五个单元的内容:“绪论”、“狼的生存现状”、“狼与生态环境”、“狼与经济发展”以及“狼与公共政策”。[55]
(1)背景知识学习。在开始学习课程内容之前，学生被分成5到8人组成的异质小组，小组内的学生在性别和学业水平上分布均衡。每个小组先进行三次合作推理讨论的练习，以便在正式讨论开始前熟悉合作推理讨论的模式。在课程学习开始后，学生们先用两次课的时间完成绪论单元的学习，了解故事发生的背景以及要讨论的核心问题(是否应当捕杀狼群)。在第三次课中，每个小组基于个人的知识和经验针对核心问题展开第一次合作推理讨论。在讨论中 小组内的每个成员发表各自的看法，并与他人交流观点，形成对核心问题的初步理解。基于背景知识进行合作推理讨论能够帮助教师了解学生的基础认知水平，以便教师在之后的学习过程中根据学生真实的认知水平进行指导 帮助学生在最近发展区内建构新知识、拓展认知水平。
(2)领域内知识学习。在接下来的两次课中学生们学习“狼的生存现状”单元，所有学生共同观看一个关于狼群生活习性的纪录片，并且通过课程材料了解狼在美国的生存状况以及各个地方在保护野生动物方面的政策。从第六次课开始，每个小组分别选择生态、经济或者公共政策中的一个单元进行深人地学习，通过六个课时的学习积累领域内的知识，成为该领域的“专家” 。学习领域内知识采用的主要学习方式包括共同阅读、搜集信息并在组内共享、小组讨论、协作式问题解决等。教师指导学生在新内容的学习中不断反思在第一次合作推理讨论中形成的初始观点，拓展对核心问题的认知。领域内的学习可以加深学生对于该领域知识和内容的深层理解形成结构化的认知体系，为之后的跨领域学习打下基础。
(3)跨领域知识学习。在各个小组完成各自的单元学习后，每一个专家小组在接下来的六次课中总结各自领域内的重要知识点并合作完成知识概念图的制作。概念图使用海报的形式展现——每个小组的海报中分别详细阐述了捕猎狼群如何造成生态环境的改变、狼群存在与否对当地经济发展的影响以及狼与不同利益相关者(如猎人、村民、商人等)之间的关系。之后，每个小组利用两节课的时间，通过海报展示的形式向全班同学分享该领域内的专业知识。小组汇报结束后，每个专家小组选派2-3名专家组成新的异质小组，采用拼图式合作的方式针对核心问题进行第二次合作推理讨论，共同商讨是否应该雇佣猎人消灭狼群。[56]
跨领域知识的学习包含两个部分:一是通过听其他组的汇报学习基础知识:二是通过合作推理讨论将本领域的知识与其他领域的知识进行关联。跨领域知识的学习进一步拓展了个体在领域内学习中形成认知结构，形成对核心问题更全面、更深刻的认知。
基于合作推理式学习的情境化教学设计在开放性问题情境中有机地融合了探索性对话、建构式互动以及引导式参与。背景知识的学习让每个人都有机会提出不同的观点，激发了新知识的创造。领域内知识的学习帮助处于低认知水平阶段的个体通过与处于高认知水平阶段的同伴互动获得结构化的知识和问题解决策略，并在彼此的思想上构建协调一致、相互补充的认知体系。跨领域的学习有助于小组成员将彼此当作信息和专业知识的来源，促进沟通合作技能的发展，使个体能够参与且对小组决策负责，通过协商达成共识，最终形成群体共享的心智模型。
(三)合作推理式学习对高阶思维发展的促进作用
合作推理式学习从不同方面促进了高阶思维的发展。首先，学生围绕核心问题自由表达观点和看法，提出能够支持观点的理由，有助于促进新知识的创造能力。在讨论过程中，学生们倾听小组成员的发言，对他人的观点进行补充和修正，当别人的观点表述不完整或者推理有漏洞的时候，提出有挑战性的问题来推进更深层的思考，有助于促进对问题情境的分析能力。讨论并非完全围绕阅读材料展开。学生结合着自身的经历和知识储备将讨论材料中的内容与发生在自己或者他人身上相似的情景联系起来，在感受和经历上进行关联和对应，有助于促进新旧知识间关系的建立。
讨论的结果是小组内部对不同观点整合、评价、协商之后所形成的群体共享的心智模型，有助于促进对不同维度信息进行综合的能力。学生们自主管理讨论进程，协商决定发言顺序调解讨论中观点的冲突，反思讨论中存在的问题，有助于通过互动协作促进元认知能力的发展。[57][58] 一系列的实证研究表明，参与基于合作推理的情境化教学课程的学生，在论述能力[59]、决策能力、[60]因果推理、[61]学术性词汇使用[62]等高阶认知能力方面比接受教师主导的直接教学的学生表现更好。
(1)促进学生新知识的创造能力。在合作推理讨论中 学生最先获得的高阶思维能力是形成对问题独特的、创造性的观点，并给出恰当的理由和论据支持提出的观点。在参与多次合作推理讨论后，儿童形成了关于合理论证的复杂图式，即如何进行论述和推理的抽象的认知结构。[63]基于论证图式，儿童能够在讨论中识别他人使用的论证策略，并且运用在自己的推理当中，同时儿童也能够将习得的论证策略迁移到其他需要论证和推理的学习情境当中。[64] 多项跨文化研究表明，合作推理式学习显著促进了中国儿童的论证技能。[65] 参与教学干预实验的中国儿童快速适应了合作推理式学习，展现出高水平的学习投人，获得了与美国儿童类似的论证图式 并且将讨论中学到的论证策略迁移到独立写作当中。[66]
合作推理式学习也促进了学生的创造性问题解决。在一项基于474名中学生的教学干预研究中，研究者对比了参与合作推理式学习的中学生与接受教师主导的直接教学的中学生在创造性问题解决任务中的表现，发现参与合作推理讨论的学生针对没有确定答案的问题提出了更多的解决方案(流畅性)，且方案的种类更丰富(灵活性)、想法更独特(新颖性)、对现实情境更加实用(适用性)。[67]合作推理式学习对中学生创造性问题解决的促进作用尤其体现在对社交类问题的应对。这些研究结果表明合作推理式学习促进了学生新知识的创造能力，无论是对他人或者事件做出评价和判断，或是解决开放性的问题，都能够帮助学生形成独特的理解或者进行创造性的解答。
(2)促进学生对问题情境的分析能力。合作推理促进了儿童对复杂问题的分析和决策能力。研究者创建了一个道德两难的困境——一个学生发现自己最好的朋友在考试中作弊，需要决定是否应该向老师告发。研究发现，参加过合作推理讨论的学生与接受直接教学的学生相比，对道德两难问题进行了更全面的考虑，为自己支持的观点提供了更有说服力的理由 具体表现为学生能够从正反两面分析主人公面临的道德选择，并且在做决定的过程中权衡不同选择的得失利弊。[68]这种自发性考虑正反两方观点的思维模式展现了儿童对问题的深入分析。相比于从单一角度思考问题并且提出观点和理由，同时展现多个观点并目进行交叉对比，并日通过对优势和劣势的分析做出适用于某个特定情境的选择，展现了儿童应对复杂问题的分析性思维。
(3)促进学生对新旧知识关系的建立。不同知识之间关系的建立首先体现在逻辑连接词的使用上。对儿童的合作推理讨论进行话语分析后发现，儿童在对话中使用了高频率的逻辑连接词，如表示因果关系的“因为……所以”、“如果……那么”等。合作推理讨论中学生使用逻辑连接词的频率大约是教师主导的直接教学中的五倍。[69]在合作推理式学习中，儿童承担了识别和阐明逻辑关系的任务，在个体已有的知识和环境提供的新信息之间建立连接。然而在直接教学中 教师承担了在不同信息之间建立逻辑关系的责任，学生通过教师的讲解来复述这种逻辑关系。合作推理式学习为学生提供了更多自主建立逻辑关系的机会，促进了学生对新旧知识关系的建立。
合作推理式学习对关系性思维的促进作用还体现在类比推理能力上。类比推理展现了结构化的信息匹配 即超越信息的表面特征 通过深层结构的相似性在信息之间建立对应关系。基于9轮包含了54个合作推理讨论的话语分析表明，儿童从第一轮到第九轮的对话中使用类比推理的频率逐步提高，而且随着讨论的进行创造出越来越多的新的类比关系。当儿童发现一种特定的类比使论证更有说服力时，很快也开始使用该类比，同伴之间的相互模仿加速了类比推理在小组内的传播。[70]类比推理的使用以及特定的类比关系在小组内的扩散展现了儿童识别和构建深层次对应关系的能力。
(4)促进学生对不同维度信息进行综合的能力。合作推理式学习对儿童综合性思维的促进作用体现在链条式因果推理能力的发展，即将信息和推论连接成环环相扣的因果链条的能力。例如，经过六周的合作推理讨论后儿童独立撰写了一篇议论文表达自己对是否应该雇佣猎人来捕杀狼群的看法。针对这个核心问题，一个学生的回答是:
我认为我们不应该雇佣猎人来消灭狼群。因为狼会吃麇鹿，麇鹿会吃树叶，(如果狼群消失)树叶就会被鏖鹿吃光，那么哥西亚木材公司就会(因为没有树木砍伐而)倒闭。因为伐木工人常常去快乐汉堡餐厅用餐，如果木材公司倒闭，那么伐木工人的数量就会减少，快乐汉堡餐厅的生意就会变差，营业额减少。因为快乐汉堡餐厅需要牧场供应牛肉，需要冷饮店提供饮料，如果餐厅的生意变差，牧场和冷饮店的生意也会随之下滑，最终给当地的经济带来巨大损失。[71]
研究发现 相比于接受直接教学的学生，参加合作推理讨论的学生在独立写作中创建出更多、更长的因果链条。[72]链条式因果推理也出现在儿童的故事讲述中，该任务要求学生根据一个没有文字的图画书来自由创作一个故事。参加合作推理讨论的学生将图片中相继发生的事件根据因果关系连接成一个情节连贯的故事，而接受直接教学的学生则简单地描述了不同图片所展示的故事场景。[73]链条式因果推理的使用及这种复杂的思维能力在不同情境下的迁移展现了学生对不同维度信息进行综合的能力 通过将知识进行深层次的连接而形成结构化、整合性的知识体系。
(5)促进学生通过元认知能力来调节、管理和监督认知过程。合作推理式学习对元认知能力的促进作用体现在小组讨论中的自主管理行为。研究者在对76名四年级美国学生的12个合作推理讨论进行话语分析时发现，儿童在讨论中自发地展现出五种类型的自主管理行为，包括管理发言顺序、计划和组织话题引导、推动讨论、支持鼓励。[74]这种自发产生的管理行为不仅仅集中在有领导气质的小组成员身上，而是分布在小组内的不同成员中。研究还发现，随着讨论的进行，儿童展现出的自主管理行为逐渐增多，表明儿童越来越熟悉如何调节、管理和监督自己与他人的认知过程。一项跨文化研究表明，类似的自主管理行为也出现在中国儿童的合作推理讨论中。[75]儿童在合作推理式学习中自发产生的领导和管理行为展现了元认知能力的提升。
四、结论
高阶思维是一种包含了创造、分析、综合、关系建立和元认知等一系列认知成分的复杂思维过程。高阶思维的发展依赖于贴近真实社会互动经验的学习情境以及合作式、互动式、建构式的学习模式来促进多种认知成分的协同发展。合作推理式学习构建了一个开放性的问题情境，让学生在合作讨论中进行探索性对话，通过建构式的互动创造新知识、提出新想法，完善彼此的心智模型。教师的支持性角色为学生提供了获得引导式参与的机会，帮助学生在最近发展区内达到更高的思维和认知水平。因此在我国当前的基础教育体系中 应当为学生创造更多合作推理式学习的机会，鼓励学生自由表达支持学生进行深人思考，挑战和质疑彼此的观点，通过与他人的互动建立新信息与先验知识之间的联系，从而克服其自身认知水平的限制，实现知识的深层建构与高阶思维的发展。
创建适合高阶思维不同认知成分协同作用的学习情境来促进高阶思维发展的学习模式将成为未来课堂教学的改革方向。虽然传统的以知识传授为导向的学习能够高效地、准确地实现知识由教师向学生传递；但是，学生在学校学习的知识是将现实问题简单化、模式化之后得出的确定答案或者结论。新时代的教育要求学生具有使用高阶思维解决复杂问题的能力 而不仅仅是习得某个领域的知识。
教育部在2014年发布的《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》中提出：“学生应具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，突出强调个人修养、社会关爱、家国情怀，更加注重自主发展、合作参与、创新实践”。这个目标的实现需要以培养学生的高阶思维为核心，支持学生在与环境互动的过程中基于已知的信息，结合环境中的新信息构建有意义的认知图式，不断更新和发展自身的心智模型，最终形成自主学习，终身学习的能力。
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