一、引言
　　大约从2000年开始，“创新”成为诸多国家教育发展战略中一个核心诉求，美国的《国家创新教育法》、《回应变革世界之挑战：为 21 世纪而加强教育》等一系列政策中，都提出了学习者在各学科上要达到“高级”水平的希望。我国的《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010 年-2020 年）》中也提出了要培养能够适应未来社会的“高素质”的创新型人才。这些政策一方面体现了在越来越激烈的国家竞争中世界各国都将人才的竞争放在了首位，另一方面也对现有的教育提出了变革的方向——培养创新型人才。
　　向以“助学”为核心的技术生态环境。这也许已经超出了当前教育领域的“意愿”和打乱了教学的“固有节奏”，但确是整个社会、经济未来的发展对教育变革的“必须”和“大势所趋” 。当每个学习者都拥有一台能提供丰富教学资源、具有强大的多媒体信息处理能力和实时交互功能的学习设备时（One to One，1:1，1：1），我们的教学更会发生翻天覆地的变革。“1：1”数字化教学环境作为当前教育信息化发展的最新进展，体现了技术与教育的融合从外围到内核，从片面到全方位，它突破了以往的教师独有的投影仪、电脑，抑或是电子白板的以“教师为中心”的课室环境，转向了师生人人都具备的，特别是学习者可 以“人手一个” 的新型信息化课室环境，为在教学中培养学习者的高阶思维能力提供了更为理想的技术环境。高阶思维到底是什么？“1：1”数字化环境优势有哪些？在日常教学中如何利用“1：1”数字化环境开展“1：1”数字化学习从而培养学习者的高阶思维？尽管面临着诸多未知与挑战，然而，很多一线教师的积极投入和广大有识之士的参与，正在搅动最为深入的教育与技术的融合。本文期望通过对上述问题的梳理与解答为一线教师开启“1：1”数字化教学创新实践之旅提供一些可以借鉴的方法与思路。
　　二 、概念及特征
　　1．高阶思维
　　西方对高阶思维的研究由来已久，起源于美国著名心理学家本杰明•布卢姆(Bloom，1956) 等人提出的认知领域教育目标分类，他将认知目标分为：知识、领会、理解、运用、分析、综合、评价，这一分类对于世界各国的教育教学产生了广泛而深刻 的影响。1999年10月，Anderson和Krathwohl将布卢姆的教育目标分类修改为：记忆、理解、应用、分析、评价、创造。高阶思维就是从这一教育目标分类衍生出来的，一般认为分类中后三个目标是高阶思维的范畴，即分析、评价、创新。这一观念之所以被广泛应用主要是因为它从教育认知目标出发，教学实践的可操作性强，易于被教师们理 解和接受，最贴近教学实践。尤其 是新修改的教学目标分类将不同的知识类型考虑进来，增强了高阶思维 培养在具体教学设计以及教学实践中的可操作性。国内钟志贤教授也赞同这一观点，进一步总结所谓高阶思维是发生在较高认知水平层次上的心智活动或较高层次的认知能力。
　　我国著名的心理 学家林崇德教授认为智力水平的高低是通过思维品质的差异体现出来的，培养学习者的思维品质，是发展智力与能力的突破口。他从一般意义上提出了五种思维品质，即智力与能力的五种外化表现，主要包括思维的深刻性、灵活性、独创性、批判性、敏捷性五个方面：
  深刻性：是指思维活动的抽象程度和逻辑水平，以及思维活动的广度、深度和难度。
  灵活性：是指思维活动的灵活程度。
  独创性：是指思维活动的创新精神，或创造性思维。
  批判性：是指思维活动中独立分析和批判的程度。
  敏捷性：是指思维活动的速度。
　　一般认为高阶思维在以上五个方面均表现出较高的水平。
　　近年来，如何利用信息技术促进学习者高阶思维方面的成型做法或成果还比较缺 乏，但一些活跃的专家学者在此方面提出了理念。例如，黎加厚教授提倡通过信息化的教学设计，利用教育信息化环境培养学习者的高级思维；张建伟教授提出了利用认知工具促进高级思维的一些可能途径：利用多媒体、超媒体技术创设真实的问题情境来激发高水平思维；以可操作、可观察的交互性环境支持高水平思维；以丰富、开放的信息资源支持高水平思维；以建构性互动促进高水平思维；促进学习者对思维过程的自我监控；利用智能性学习环境来引导、支持高水平思维。 
　　2．1：1 数字化学习
　　“1：1”（或“一对一”、“one to one”） 是一个形象的描述概念，指的是至少每位学习者配备一个信息技术设备来帮助学习。在课堂网络环境下的 1：1 学习指的是利用网络技术将若干台信息技术设备（例如多媒体计算机、PAD等）及相关的设备互联成小型的教学网络环境，每位学习者都有一台信息技术设备可随时上网及共享丰富的学习资源与经验，师生亦可借助技术设备与软件进行互动 、协作，以提高教学效果和学习者的课堂体验。它既保留课堂教学的形式，又充分地注意到学习者个性化学习的特点。  
　　课堂网络环境下的“1：1”学习，并不是把信息技术仅仅作为辅助教或辅助学的工具，而是需要利用信息技术所构建的理想学习环境和全新的学习方式，
强调要把信息技术作为促进学习者自主学习的认知工具和情感激励工具，促进学习者间知识共享的协作交流工具以及支持多元 评价的教学评估 工具等。利用信息技术所提供的自主探索、多重交互、合作学习、资源共享等学习环境，打破课本是知识唯一获取渠道的局限，把学习者带入了信息技术网络所构筑的无尽的探索空间，使得学习者学习的知识范 围得到了更大的拓展，情感的体验更加积极鲜明，认知投入更加深入，促进学习者包括高层次思维在内的全面素质提高。  
　　在此过程中，需要特别关注“1：1”课堂网络环境下信息技术作为学习者认知工具的作用。所谓认知工具（Cognitive Tools），简言之，是帮助学习者进行认知处理的计算机支持技术。Jonassen（1996）认为是指促进学习者发 展批判性思维、 创造性思维和综合思维能力的各种软件系统。其具体表现在以下几方面： 

图1 课堂 1：1 网络教学环境

　　（1）促进学习者主动建构：在对学习本质的认识上，建构主义的理论观点更为可取，它认为学习过程是人的认知思维活动的主动建构过程。因此为了让学习者从信息的被动接收者变为积极的知识建构者，需要为他们提供合适的环境及工具来支持学习者角色的变化及主体作用的发挥。信息技术恰恰在此方面为学习者提供了独特的机遇，在信息技术所创设的多样化的学习情景中促使学习者获取丰富的学习资源，开展分析、加工、利用、评价等一系列自主型及协作型的知识建构活动，通过经历知识建构的过程从而不断建构个人头脑中的知识网络及提升技能与思维的水平。
　　（2）促进学 习者元认知的发 展：根据美国心理学家弗拉维尔（J.H.Flavell）对元认知的研究，学习者的元认知能力（即学习者对自身认知活动的自我意识、自我体验及自我调节的能力）直接影响着学习的效率与质量。相对于传统的教学手段，“一对一”的信息技术环境在促进学习者元认知发展 方面具有得天独厚的优势。“一对一”信息技术环境下的自主学习和协作学习体验能够不断促使学习者的元认知发生由外控到内控、由无意识到有意识、由局部到整体的发展。同时，信息技术所提供 的对过程性学习数据的记录及操作反馈，为学习者自我反思、自我规划、自我评价等提供了素材，为元认知及高阶思维的发展创设了反馈的条件与机会。
　　（3）有助于降低/转移学习者的认知负荷：根据澳大利亚心理学家 John Sweller 等人提出的认知负荷理论，认知负荷是影响学习效果与效率的重要因素之一。通过合理的教学设计及发挥“一对一”信息技术学习环境的优势可以对学习过程中的认知负荷水平产生积极的影响。例如，可以通过避免无关的信息加工等策略减轻学习者内在的认知负荷；可以通过学习任务合理化的呈现等方式降低学习者的外在认知负荷。随着信息技术智能化的发展，信息技术将在降低/转移学习者的认知负荷方面发挥更大的作用，将为高阶思维的发展提供支持。
　　（4）有助于学习者的认知拓展与深化：信息技术作为学习者的认知工具不但有利于学习者认知技能的培育、发展与习得，而且可有效地用于学习者的协作学习，支持意义的社会性建构；不但可以充当设计与分析的工具，更好地为学习者组织观点、体验过程、深化理解服务，而且还提供多样化的知识表征形式，拓展学习者看待问题的视角。可以说，通过学习者主体作用的发挥，信息技术为学习者提供的可加工资源更为丰富、可参与的体验更为全面、可发展的思维更为深入，可以支持、指引和扩充学习者思维过程或心智模式，促进知识的内化、拓展与深化，从而促进高阶思维的发展。
　　三 、1：1 数字化环境下高阶思维发展策略
　　以上四个方面构成了1：1数字化环境下培育学习者高阶思维的基本框架，结合各学科教学的规律以及1：1数字化环境中各种技术及资源的适用性与优势，将信息技术作为认知工具合理地应用于以学习者为主体的学习活动中，本文提出了一系列运用1：1数字化环境促进学习者高阶思维发展的具体策略。  
　　1．自主阅读（听读、听唱）策略  
　　（1）策略应用目的：通过让学习者利用移动学习终端自主地、深入地阅读、听读、听唱等学习活动，一方面给与学习者自主地、个性化、差异化的学习机会，培养他们的主动学习能力与习惯，另一方面给与学习者拓展学习的支持，引入与学习内容相关的数字化拓展资源，帮助学习者在原有知识与能力基础之上实现认知的拓展与深化。
　　（2）策略应用方法：首先教师根据教学目标选择或提供自主阅读、听读、听唱的同步或者拓展学习资源，提出明确的学习任务和要求；然后引导学习者利用学习终端开展阅读、听读、做笔记等自主学习活动；最后开展基于阅读、听读、听唱的的交流、讨论、评价、检测、反馈等交互活动。该策略特别适于文史类学科，特别是将阅读能力、听读能力作为学科核心培养目标的语文与英语学科。  
　　（3）策略应用所需支持：①数字化的同步资源、拓展资源；②嵌入式的阅读笔记、标注学习工具，支持学习者查阅词典、标注生字词、标注好词好句等；③ 网络教学互动平台，支持学习资源的上传、共享、下载，并能记录学习者的学习行为。

　　　　　　　　图2 数字化学习资源     　　　　　　       　　　　图3 个性化阅读软件 

　　图4 优学派网络教学互动平台（具有课程管理、互动课堂、作业批改、统计分析、班级管理、家校互联等功能模块）
　　2．个性化创作策略
　　（1） 策略应用目的：通过让学习者利用移动学习终端进行个性化创作，例如中英文作文写作、配图作文、配声作文、图文声作品、图形设计、数码故事等，增加并提升学习者灵活运用所学知识、进行创意表达的机会和能力。第一个策略着重扩大学习者认知的输入，那么第二个策略则是扩大学习者认知与能力的输出，是高阶思维运用与培养的重要策略。
　　（2）策略应用方法：首先教师基于课程目标和学习者特征设计个性化创作的任务，并提供相应的示范和支架；学习者利用学习终端进行个性化创作或者记录个性化创作的成果，上传至网络教学平台；最后基于网络教学平台上学习者提交的作品，教师组织分享、互评、检测、反馈等互动活动。该策略适合各种学科。
　　（3）策略应用所需支持：①网络互动教学平台，支持多媒体学习作品的
网络存储、共享、评价等；②多媒体创作工具，例如写作软件、讨论区、PPT、
word、画板、moviemaker、数学画板等。

　　　　　　图5 PPT 制作的数码故事          　　　　　　　　　　图6 数学画板进行的图形创作 
　　3．协作互动分享策略
　　（1）策略应用目的：学习者的协作学习是培养学习者独立思考、发展求异思维、培养创新能力和团队精神的重要学习活动，1：1 的数字化环境可以为学习者的协作学 习提供交流分享平台、过程记录、成果的整理与展示的工具，既发散思维，又聚集体智慧，拓展协作学习的深度与广度。
　　（2）策略应用方法：首先教师根据教学目标设计 协作学习的主题，提供协作学习的相关素材和资料，明确协作学习的要求与分工；学生在网络教学平台的专题讨论区内、或利用协作探究的软件、或面对面地发表自己的观点，进行交流讨论；学生利用学习终端整理制作学习成果；教师组织学生展示成果并进行评价等教学活动。
　　（3）策略应用所需支持：①网络教学平台，支持专题讨论区和协作成果提交、展示与评价等；②通讯交流工具；③成果制作工具（如PPT，word 等）；④探究学习工具。
　　4．探究学习策略
　　（1）策略应用目的：通过学习者利用学习终端进行基于问题的探究式学习、基于网络的探究式学习等，培养学习者主动地发现问题、分析问题、解决问题的能力，在问题情境中驱动高阶思维的发展，在此过程中学习者利用信息技术搜集信息、加工信息、利用信息进行推理、决策的信息素养得以提升。
　　（2）策略应用方法：首先教师基于教学目标提出明确的探究主题（或问题）和要求，并提供相应的提示和引导；学习者利用学习终端的学科探究软件（如数学画板、几何画板、理化虚拟实验室等）、专题学习网站或者网络资源进行探究，并制作与上传学习成果；最后教师组织检测、分享和评价的教学活动。不同的学科对于探究学习的定位和需求不同，一般文史类的学科偏向于基于专题学习网站或者基于网络的探究学习，作为教材学习和学科能力发展的补充；数理类学科偏向于基于问题或者基于项目的探究学习，作为发现规律、解决问题的重要教学环节。
　　（3）策 略应用所需支持：①网络互动教学平台，支持多媒体学习成果的网络存储、共享、评价等；②探究工具及资源，如几何画板、理化虚拟实验室、专题学习网站、网络资源等。

图 7 互动题板图

图 8 图形计算器

　　5．趣味化学习策略
　（1）策略应用目的：通过学习者利用学习终端的数字化学习资源进行趣味化的学习，提升学习者的学习兴趣和动机，激发思维的创造性。
　（2）策略应用方法：首先，教师根据教学目标，选择相关的趣味化的学习资源，如游戏、动漫、影视、音乐、图片等，提出明确的学习任务（例如赏析、辩论、竞赛等），用游戏化的、趣味化的外衣包裹学科知识，提供生动的学习情境；学习者进行趣味性的学习；最后教师组织互动和反馈活动。
　（3）策略应用所需支持：与教学内容与教学目标相符的趣味化学习资源

　　　　　　　　图9 动漫学习课件     　　     　　　　　　　　　  图10 互动游戏学习资源 

　　6．练习与反馈策略
　　（1）策略应用目的：通过利用由师生移动终端为核心所构成的互动教学系统开展课堂练习和即时反馈，有助于教师全面地、真实地了解学习者的学习水平而做出适时的评价与反馈，有助于学生及时而准确地了解自我学习的情况并进行自我反思与改进，能够有效支持学习者认知的完善与元认知的发展。
　　（2）策略应用方法：首先教师编制练习题目或从题库中抽取相应知识点的试题及答案，并发送给学习者；学习者利用移动学习终端进行学习与解答；网络评价系统即时统计学习者的学习数据（时间、正确率、完成率等）；最后教师组织反馈和互动。
　　（3）策略应用所需支持：网络教学平台，支持题库及互动试题的编制，支持学习结果的统计分析。

　　　　　　　图 11 互动试卷图        　　　　   　　　　　　　　　　  图 12 统计分析 
　　7．发展性评价策略
　　（1）策略应用目的：利用网络教学平台和档案袋等对学习行为和结果的记录数据开展反思、改进、发展性评价等活动，有助于学习者关注自身的学习过程，及时认清学习优缺，并有针对性的进行改进，降低认知负荷，能够有效支持学习者认知的完善与元认知的发展。
 　（2）策略应用方法：首先，在日常教学中利用学习终端及网络教学平台进行学习活动，其将对学习者的学习过程和成果进行记录；教师定期调用这些数据组织学习者进行定性的、定量的、自主的、生生间的、师生间的评价；教师基于这些评价设定后续的学习活动，学生在此要求下进行反思与改进。

　　　　　　　图13 好题错题本   　　　　        　　  　　　　　　      图14 学习行为统计分析
　　（3）策略应用所需支持：网络教学平台，具有学生档案袋、好题本、错题本、学生学习行为和学习结果的统计分析、学生个人的学习空间等功能。
　　8．头脑风暴策略
　　（1）策略应用目的：头脑风暴策略着重于学习者快速组织已有经验、展开想象并外化自己的思维过程与结果，有助于学习者展开自己的想象思维、大胆表达自己的见解、创意性地寻求问题解决，是思维训练最直接的一种学习方式。
　　（2）策略应用方法：首先教师根据教学目标设计一个开放的主题或问题，并提供头脑风暴活动的示范或支架；教师组织全班或者小组的方式开展头脑风暴；利用概念图工具及时整理头脑风暴的成果；最后共享头脑风暴概念图，形成问题解决得最佳方案或者知识的全貌。头脑风暴策略可以各学科的各种教学环节灵活运用，例如复习环节、练习环节、讨论环节、表达环节等。
　　（3）策略应用所需支持：①网络教学平台，支持概念图成果的上传、共享及评价；②概念图工具；③拍照工具。
　　9．多样化作业策略 

　　　　　　　　图15 概念图          　　　　　　　　　　　         图16 成果拍照上传、共享
　　（1）策略应用目的：作业是学习者开展课外学习最重要的载体，通过学习者利用移动学习终端开展多样化的作业学习，将先进的教学理念、数字化的媒体与工具、个性化的学习方式融入到作业中，提升学习者课外学习的兴趣与质量，满足不同层次学习者发展的需求，提供作业及时反馈与共享的新机制等。
　　（2）策略应用方法：首先教师可根据教学目标在网络教学平台上设置多样化的作业，例如不同层次的学生可设置不同难度等级的作业，或设置一些不同于日常习题的开放性的综合题目作业等，或设置一些不同于日常回答方式（如视频、语音、图片等）的作业等，并提供相应的学习指导和学习资源；学生利用平板电脑进行学习与作业，并将学习成果上传至网络教学平台；教师组织作业共享、评价等活动。当前的翻转课堂教学便是多样化作业策略的一种应用 方式。
　　（3）策略应用所需支持：①网络教学平台，支持题库及互动试题的编制，支持学习资源的提供、支持学习结果的统计分析等；②各种多媒体学习工具（画板、录音、录像、word、PPT）。 

图 17 互动试题图 

图18 探究型作业

　　10．个性化辅导策略
　　（1）策略应用目的：通过教师利用网络教学平台进行个别化辅导，有助于学习者与教师之间建立起更紧密地联系，及时地发现学习者的问题，有针对性地提供个性化的学习指导和资源，为每一个学习者发展高阶思维提供人性化的环境与资源。
　　（2）策略应用方法：首先学习者在网络教学平台上提出自己的困难或问题，或者教师根据网络平台对于学习者学习的评测统计发现学习者的问题；教师进行远程的解答、提供个性化辅导的资源等；学生在教师的指导下利用这些资源进行个性化学习并与教师、其他学生进行交互。当前的微课程、微视频便是一种非常好的个性化辅导资源。
　　（3）策略应用所需支持：①网络教学平台；②个性化辅导资源（如微课程、微视频等）；③制作个性化辅导资源的工具（PPT、word、互动视频等）。

图19 互动视频

　　11．家校互联策略
　　（1）策略应用的目的：家庭教育对于学习者的成长和思维的发展具有重要的作用，家校互联策略有助于学校与家长及时地沟通，家长能及时地了解学习者的学习情况，能够及时地提供相应的家庭帮助，为学习者高阶思维的发展建立一个和谐的、连续的发展环境。
　　（2）策略应用的 方法：家长可不定时登陆网络教学平台，查看学习者的成长档案袋内的各种信息；家长和教师可在网络教学平台上或利用通讯工具进行沟通。
　　（3）策略应用所需支持：①网络教学平台，具有学习者的成长档案袋功能；②通讯工具。
　　四、面临的挑战与对策
　　以促进高阶思维的发展为最终目标来指导信息技术的教学应用将进一步深化信息技术与教学的融合，直达学科教学变革的根本诉求，最终实现创新人才培养的目标。然而1：1数字换环境与以往的任何技术手段一样并不能自然地带来教学上的变革，而需要一个渐进深化的过程，在此过程中我们所面临的两大挑战即是教师的观念及教师的专业能力问题。在1：1数字化环境下，教师角色已然发生了巨大的变化，从绝对的控制者转变为学生学习的引导者、帮扶者，这就要求教师要最先适应新的教学理念及新的教学环境带来的一切挑战，挑战固有和传统、挑战自身和习惯，更要以最快的速度掌握信息技术，发展信息技术环境下教学设计与教学实施的专业技能。
　　实践证明，信息技术可以轻松地拓宽课堂的广度，但却很不容易拓展课堂的深度，因为学习者利用技术在接触到了广阔知识时并不意味着建构了知识的内在逻辑、增长了智慧，这需要我们教师从促进思维发展的角度对教学活动进行更精细的设计、对1：1 数字化环境的技术与资源的发力点给与更合理的把握，期望上述11个策略能够起到抛砖引玉的作用，更期待在1：1 数字换环境所构建的未来数字化课堂中教师们能创造新的教育辉煌。