书名：教学的再革命：数智化时代的思维教学
ISBN：978-7-115-70480-1
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著 赵国庆
责任编辑 牟桂玲
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在以核心素养培养为导向的基础教育变革与生成式人工智能迅猛发展的双重驱动下，思维教学正迎来一场深刻变革。本书立足数智化时代背景，系统探讨如何将新兴技术有效转化为支持高阶思维发展的认知工具与思维工具。
全书分为四篇。第一篇夯实思维训练与思维教学的理论基础；第二篇深入解析认知工具、思维工具、思维可视化工具及思维策略工具的应用逻辑；第三篇聚焦数智化，剖析人工智能赋能下的思维教学新形态，并引入思维教研智能体等创新实践；第四篇通过思维目标、认知冲突、思维图示、适时策略与变式运用等关键要素，呈现思维发展型课堂的实施路径。
本书旨在为关注思维训练、思维教学以及思维发展型课堂的读者提供实用参考，不仅可以作为教师特别是中小学教师的专业发展读物，也可作为高校本科生和研究生的思维教育通识课教材，还适合职场人士和学生家长进行自学。
本书受到2021年度国家社会科学基金教育学一般项目“信息化思维教学的理论构建与实证研究”（项目编号：BCA210092）的支持和资助。
2015年，我出版了我的首部专著《别说你懂思维导图》，它赢得了读者的喜爱，创下了出版当月3次印刷、累计印刷17次的佳绩。我将《别说你懂思维导图》的终章命名为“未竟之路——从思维导图到思维训练”，这昭示了我当时的野心：这仅仅是我写作生涯的开始，我渴望创作一系列关于思维训练的书，如《别说你懂概念图》《别说你懂思维训练》《别说你懂思维教学》等。
然而，十年光阴流转，尽管我组织编写了《小学思维训练丛书》《中学思维训练丛书》等共计18本著作（“编”非“著”），我的第二部专著却迟迟未能面世。这背后的原因纷繁复杂，包括屡申无果的课题、难以量产的SSCI（社会科学引文索引）论文，等等。这些固然是影响因素，却并非主因。回望来路，我深知症结在于我始终认为自己尚未完全准备好。而这份持续的“未准备好”之感，正源于持续不断的实践——每一次实践都带来新的领悟，使我始终感到理论体系尚未臻于完善。
本书的完成，实则得益于外力的推动。我所承担的国家社会科学基金教育学一般项目“信息化思维教学的理论构建与实证研究”已临近结项，而完成一本专著是结项的关键前提。这使我不得不突破完美主义的桎梏，敦促自己将尚待完善的想法梳理成文，呈现给诸位读者。
尽管我从本科到博士攻读的专业始终是教育技术学，但我在不同阶段的学术兴趣发生了显著转变。大一至大三，我热衷于电子学，沉浸于与电路板、单片机等硬件设备打交道；大四时，我的兴趣转向计算机编程，我曾带领一个以学弟学妹为主的团队开发了多个网络教学平台，并研发出国内首款集概念图、思维导图与认知图制作功能于一体的软件——“易思认知助手”；进入博士阶段，我的兴趣从计算机领域转向人的思维方式，我对心理学产生了浓厚兴趣，这为我日后转向思维训练和思维教学研究埋下了伏笔。
我在思维训练领域的研究呈现明显的阶段性特征。2003年，我开始关注概念图和思维导图。当时学术界与实践界普遍将两者混为一谈，主流观点认为“概念图即思维导图，思维导图亦称概念图”。深入研习后，我和陆志坚合作撰写了首篇学术论文《“概念图”与“思维导图”辨析》，发表于《中国电化教育》2004年第8期。截至本书交稿（2025年11月底），该文不仅是我个人被引次数最多的论文，也是《中国电化教育》创刊以来被引次数排在第三的论文。
在深入辨析概念图与思维导图后，我开始探索它们的共性，由此开启了知识可视化和思维可视化研究。我的第二篇期刊论文《知识可视化的理论与方法》发表于《开放教育研究》2005年第1期，有幸成为国内知识可视化领域的第一篇论文。
后来，我意识到可视化仅是手段而非目的，其真正价值在于学习者通过可视化训练思维能力并促进知识的深层次理解。因此，我将研究重心聚焦于思维训练和学习力领域。2009年，在一次面向中小学校长的培训讲座中，我首次将思维训练过程概括为“隐性思维显性化—显性思维工具化—高效思维自动化”。未曾预料，这三句偶然之语竟成为后来我思维训练理论体系的核心观点。2011年，合作者将这些观点整理成《思维训练：技术有效促进学习的催化剂》一文，后发表于《现代远程教育研究》2012年第4期。该文被《高等学校文科学术文摘》转载，这给了我极大鼓舞。
2011年至2013年，我连续发表了6篇以思维教学为主题的论文，其中较具影响力的是《思维教学研究百年回顾》和《经典思维教学程序的分类、比较与整合》。撰写过程深化了我对思维教学发展史的理解，使我进一步认识到思维教学的价值，坚定了我投身思维教学研究的决心。这2篇文章的发表也促成了我与第一所思维教学实验校佛山市顺德区勒流中学的合作。
2014年，我申请的教育部人文社会科学研究青年基金项目“思维教学共同体促进小学阶段教育均衡的实证研究”成功获批。基于此项目，我发起了思维发展型学校联盟。联盟初始仅有8所成员校，后累计吸引了数百所中小学加入。依托联盟，我们团队组织了全国思维教学年会、全国思维发展型课堂教学能力大赛、思维发展型课堂现场观摩会、线上研讨会等数百场大型跨区域思维教学研讨活动。这些活动推动思维教学进入“有组织科研”阶段，并以思维训练为抓手，为促进教育发达地区（如北京、上海、广州、深圳）与资源相对匮乏地区（如中西部偏远地区及广大农村）的教育均衡发展尽了绵薄之力。
李芒教授曾言，任何教学理论一遇到具体情境便立显深刻。尽管我已系统梳理国内外思维教学理论，但联盟中的教师在实践过程中依然会遇到各种问题，这些问题尤其集中在如何将思维教学融入学科教学之中（我称之为“融入式思维教学”）。基于他们的实际需求，我深刻认识到，要将思维训练有效融入课堂，必须构建更具操作性的理论框架。在梳理多年实践经验的基础上，我和我的研究生们共同撰写了《思维发展型课堂的概念、要素与设计》（《中国电化教育》2018年第7期）和《论思维可视化工具教学应用的原则和着力点》（《电化教育研究》2019年第9期）等论文，力图实现融入式思维教学的理论化与系统化。文中，我阐述了思维发展型课堂的概念，提出其四大核心要素，构建了指导实践的教学设计五步法，并探讨了思维可视化工具的应用原则与实践重点，以达成预期教学效果。这些论文的发表，在一定程度上推动了国内思维发展型课堂实践的发展。
作为一名科班出身的教育技术学者，我的使命是探索前沿技术并将其融入教育教学实践。直至2011年，我的工作确实如此，那时信息技术教育和教育软件开发是我的核心工作，思维教学研究仅是我的业余爱好。然而，自2014年起，随着上百所中小学加入思维发展型学校联盟，众多中小学教师开始与我合作探索思维发展型课堂，我的工作重心又转向思维教学研究。
起初，课题申请、论文发表与实践转化都还算顺利，我的专著《别说你懂思维导图》助力我所承担的教育部人文社会科学研究青年基金项目“免检”直接通过结题验收。然而，当我2017年从伯克利访学归来，我陷入了申请新课题的困境。2018年至2021年，我先后提交了各类项目申请书达十余份，直至2021年才获批一个新项目。当时选择“信息化思维教学的理论构建与实证研究”方向，与其说是对思维教学研究的执着，不如说是对现实的妥协——难以跨界争夺其他领域项目。然而若在教育技术领域争取项目，则几乎不可能脱离信息化。回望2014年意外获批的教育部人文社会科学研究青年基金项目，尽管我自认为思维教学是选题亮点，但评审者或许更看重的是教学共同体建设促进教育均衡的价值。
课题申报的连续失利曾令我深陷焦虑。然而今日回望这段经历，我心怀感激。科研评价中对阶段性成果的现实需求，与我内心坚守的“长期主义”理念之间存在张力。全新课题“信息化思维教学的理论构建与实证研究”，让我在思维教学研究与教育技术学科之间找到了新的契合点与新的平衡。那些未获立项的项目固然有其价值，但若其中任何一项立项，以我不会“糊弄”的性格，很可能会因为项目改变学术研究方向。
由于课题名称中加入了“信息化”这一限定词，此后数年的思维教学研究，我的关注点既更广泛也更聚焦。核心问题包括：在信息技术迅猛发展的背景下，思维教学应呈现何种新形态？哪些经典思维教学理论依然适用，哪些已滞后于时代？思维教学与新兴信息技术的融合点何在？信息技术特别是生成式人工智能的介入乃至融合，又将如何影响思维教学的效果？……
在课题驱动下，课题组不仅尝试构建了信息化思维教学理论框架，还开发出以人工智能互动课为载体的“思维可视化训练营”与“思维策略训练营”，从而助力教师系统掌握思维教学知识。2025年春节期间，开源大模型DeepSeek R1横空出世，加速了各行业智能化转型，我们团队的思维教学研究也显著受益。课题组将20年的研究成果凝聚为思维教研智能体MindMate和思维图示智能体MindGraph。这两个智能体不仅赋能教师高效掌握思维教学核心知识、快速探查学生迷思概念、激发思维发展的认知冲突，更能智能推荐适配的思维可视化工具与策略工具，创设促进思维迁移的教学变式，并能生成完整的思维发展型课堂教学设计和自动化生成思维图示。MindMate和MindGraph的诞生，标志着团队的思维教学研究正式迈入数智化阶段。
将本书命名为“教学的再革命：数智化时代的思维教学”也是一个权衡之选。我想通过书名传达两层含义：其一，思维教学本身正构成教学的又一次革命；其二，思维教学本身也在数智化技术的推动下经历着再革命。
技术革新始终是教学变革的核心驱动力，人类教学方式已历经四次根本性变革，每次均伴随着认知范式转变，并深刻影响着思维教学形态。
第一次革命（约5万年前）。语言符号系统催生出口语传授与专门教育者，人类形成神话思维。人类通过口述神话传说培养类比思维与原始适应能力。
第二次革命（约3500年前）。文字书写系统使知识载体外化，人类进入抽象符号思维阶段。思维教学转向文字识读与抽象符号运用训练，人类初步培养系统性与精确性思维。
第三次革命（17世纪）。印刷术支持教材标准化，为班级授课制规模化实施提供了前提，也促使人类的认知模式转向文本比较与理性分析。思维教学依托标准化教材，强调文本记忆、理解及逻辑推演，但标准化抑制批判性思维与创造力。后期广播、电视虽拓展了教育时空，斯金纳教学机器尝试程序化学习，但人类仍延续标准化逻辑，思维训练的交互性与深度仍显不足。
第四次革命（21世纪）。互联网引领个性化学习浪潮，推动教育生态深刻重构。计算机辅助教学带来丰富的交互式练习，互联网支撑高效协作学习，思维训练融入问题解决与批判性思维，然而智能化教学诊断与个性化反馈机制尚未成熟。
如今，数智化正在引发教学方式的第五次革命：以生成式人工智能为代表的新技术，将“师-生”二元结构重塑为“师-机-生”三元关系。这从根本上变革了课堂教学形态：人工智能正逐步实现精准个性化诊断与反馈，VR/AR（虚拟现实/增强现实）技术突破性地实现了抽象思维可视化，元认知培养正一只脚迈入基于神经科学的精准调控阶段。与此同时，新型数字认知鸿沟正在加剧思维教学的不平等挑战。
然而，当前多数课堂思维教学仍停留在标准化模式，现有理论多源自20世纪七八十年代，难以适应数智化需求。这种脱节凸显了“思维教学再革命”的必要性和紧迫性，构建适应数智化时代的新型思维教学理论与实践体系正成为亟待解决的课题。
本书内容围绕理论基石、工具支撑、数智化和课堂变革四大核心板块展开。其中理论基石篇阐释了思维训练、思维教学与思维发展型课堂三大核心概念。工具支撑篇梳理了支撑思维教学的认知工具与思维工具，重点剖析了思维可视化工具及思维策略工具。数智化篇聚焦数智化时代背景下的思维教学重构，核心在于推动信息技术从通用工具向认知工具与思维工具跃迁，并介绍了我们课题组研发的思维教研智能体MindMate和思维图示智能体MindGraph。课堂变革篇则以思维发展型课堂教学设计五步法为轴，尝试呈现传统课堂向高阶思维发展与深度知识建构课堂的转型路径。
本书旨在为关注思维训练、思维教学以及思维发展型课堂的读者提供实用参考，不仅可以作为教师（特别是中小学教师）的专业发展读物，也可作为高校本科生和研究生的思维教育通识课程教材，还适合职场人士和学生家长进行自学。
本书力图兼顾内容系统性与阅读灵活性。读者不必按传统顺序阅读，可依习惯、知识储备或需求自由选读。
若偏好“先夯实基础，再落地应用”，可先读理论部分，理解核心概念、逻辑框架与底层原理后，再转向实践环节。此时，理论将成为实践的“指南针”，使实践更有方向。
若倾向于“从真实场景切入，再反推理论本质”，推荐优先阅读课堂实践案例，直观感受理论应用形态。带着疑问与启发回顾理论，能更深刻领悟“理论为何重要”与“知识如何转化”。此时，实践反哺理论，让抽象概念具体可感。
本书各章节独立性较强（但有内在逻辑关联），您也可以“按需检索，即时解惑”，可直接翻阅感兴趣或与需解决问题相关的主题章节。例如，遇到具体问题可查阅实践章节寻求方法，对概念存疑可查阅理论章节的含义与解读。
无论选择哪种阅读路径，本书旨在帮助您高效吸收知识并将其灵活应用于实践。理论与案例、方法与场景互为支撑，您可用理论照亮实践，也可用案例激活理论，按自己的节奏阅读，让知识为您所用。
MindMate与MindGraph 生成内容可能存在表达不规范等瑕疵，为了展示其真实输出，本书未做修改，请读者注意甄别。
赵国庆
2025年11月24日初稿，2026年5月10日修改于北京师范大学演播楼
| 重要的不是获取知识，而是发展思维能力。教育无非是将一切已学过的东西都遗忘后所剩下来的东西。 ——马克斯·冯·劳厄（Max von Laue） 思维是一种技能，可以通过训练、实践和学习如何做得更好而得到提升。 ——爱德华·德博诺（Edward de Bono） |
在探讨思维训练的概念之前，我们先进行一个互动游戏。请大家准备好一张白纸和一支笔。首先，在白纸上绘制一个平面直角坐标系，然后以坐标系的原点为中心画一个正方形。接着，在该正方形内部再绘制三个较小的正方形。需要注意的是，这些小正方形的边长应恰好为大正方形边长的四分之一，确保小正方形与坐标轴的交点均位于大正方形与坐标轴的交点和原点连线的中点位置。完成绘制后，请将小正方形涂上阴影。我们将上述互动游戏称为思维游戏，其初始状态如图 1-1所示。
图1-1 思维游戏（初始状态）
接下来，我们将开启思维挑战之旅。
任务1：请大家在第一象限的非阴影部分，用一条线段将其分割成两个部分，要求这两个部分面积相等且形状相同，限时10秒。
任务完成后，请与图1-2中的答案进行核对。
图1-2 思维游戏（任务1答案）
任务2：请将第二象限中非阴影部分用两条线段分为三个区域，要求分割后的三个图形面积相等且形状相同，限时10秒。
任务完成后，请与图1-3中的答案进行核对。
图1-3 思维游戏（任务2答案）
任务3：请将第三象限非阴影部分分为四个区域，要求各区域面积相等且形状一致，此任务限时1分钟。
任务完成后，请与图1-4中的答案进行核对。
图1-4 思维游戏（任务3答案）
笔者在多个场合进行过这个游戏，并有一个有趣的发现：在小学生群体中，大约有10%的人能够完成任务3；而在中学生群体中，这一比例降至约5%；在大学生群体中，仅有大约3%的人能够完成。至于中小学教师群体，任务3完成率为1%～2%。在更高学历人群（如博士研究生）中，顺利完成这项任务的比例就更低了。
你是否对自己未能完成该任务感到失望？别担心，接下来我们还有任务4，希望你能从中重拾信心。
任务4：将第四象限非阴影部分分为七个部分，同样要求面积相等、形状相同。这次的思考时间为1分30秒。
任务完成后，请与图1-5的答案进行核对。
图1-5 思维游戏（任务4答案）
没错，答案非常简单，只需画六条竖线！当然，画六条横线也是可以的。如果你没有做对，你可能会问自己：为何如此简单的任务却未能完成？不必沮丧，因为在现实中，成功完成任务4的比例也只有10%～15%。
如此简单的任务，为何大多数人未能顺利完成呢？其中一个关键原因便是受到了思维定式的影响。现在，让我们回顾一下刚才的四个任务。在这四个任务中，任务3确实存在一定难度，而任务1、任务2和任务4难度相当且都非常简单。因此，难以完成任务3是情有可原的，但问题在于为何任务4也未能完成。这是因为我们在处理任务4时，受到了任务3的干扰。
进一步思考便会发现，在这个思维游戏中实际上经历了两次思维定式。任务1和任务2的完成思路完全一致，这种一致性迅速在我们大脑中形成了一种思维模式。随后，我们试图用这一模式去解决任务3，结果自然是无功而返。而当任务3的答案公布后，其新颖的解决思路瞬间在我们的大脑中构建了新的思维模式。
接着，我们用这一新形成的思维模式去应对任务4，结果再次失败。倘若我们调整任务的呈现方式，如同时提供四个任务但不公布任何任务的答案，那么任务4是否就能轻松完成呢？或者，如果单独给出任务3，任务3的成功率是否会提升呢？大家不妨在班上的学生、家中的孩子或身边的朋友中进行一番尝试。
在上述思维游戏中，我们深刻体会到了思维定式的强大影响，即思维模式对后续思维过程所产生的束缚效应。
那么，什么是思维模式？本书将思维模式定义为外在刺激在大脑中形成的相对稳固的映射[1]。
[1] 赵姝，赵国庆，吴亚滨，等.思维训练：技术有效促进学习的催化剂[J].现代远程教育研究，2012（4）：28-34.
思维模式的威力极为显著。心理学研究揭示了思维模式在信息处理中的两种典型表现：首因效应和近因效应[2]。
[2] 迈尔斯.社会心理学 [M].侯玉波，乐国安，张智勇，等，译. 8版.北京：人民邮电出版社，2006.
首因效应是指个体在接收一系列信息时，最先出现的信息对整体印象的形成起主导作用，即“第一印象”效应。例如，在阅读几本不同的书时，尽管最终都完成了阅读，但阅读顺序的不同会导致构建的知识体系有所差异。原因在于，我们往往会不自觉地以先前阅读的书作为先验知识来理解后续的书。
我们可以做一个这样的思想实验：将一批学生随机分为两组，一组先学习唯物主义哲学，再学习唯心主义哲学；另一组的学习顺序则相反。一个很可能的结果是，第一组学生会以唯物主义为工具来批判唯心主义，而第二组学生则会以唯心主义为工具来批判唯物主义。这或许也是不同文明之间尽管进行了深入交流却依然冲突不断的原因之一。
近因效应则是指在连续信息刺激中，最近出现的信息对印象形成的影响超过早期信息。如果我们不小心给别人留下了负面印象，该如何改变他们对我们的印象呢？这时，我们需要利用近因效应，即通过付出更大努力，做出一些具有显著影响的事情，从而改变他人对我们的印象。
人们都渴望获取更多知识，但殊不知，知识并非学得越多越好。思维定式提示我们，人们在获取某些知识的同时，可能在大脑中筑起了抵御其他知识的壁垒[3]。有些知识能帮助我们理解其他知识，但也有些知识可能阻碍我们学习新知。一个典型例子是，当人们习得了一些错误知识，可能导致形成顽固的迷思概念时，习得科学知识的难度便会增加。因此，在学习初期，尤其是在思维能力尚不健全的儿童阶段，对学习内容进行严格筛选是非常重要的。
[3] 赵姝，赵国庆，吴亚滨，等.思维训练：技术有效促进学习的催化剂[J].现代远程教育研究，2012（4）：28-34.
思维是对知识的组织和加工，总体而言，是一个借助已知来解读未知的过程。我们常言“不要戴着有色眼镜看人”，然而事实上，每个人都不可避免地通过“有色眼镜”来观察外部世界，而这副“有色眼镜”正是我们大脑中既有的知识和思维模式。
那么，该如何规避已知知识和思维模式所带来的错误呢？这就需要我们构建起高效的个人思维模式。进一步地，又怎样才能跳出已知的框架，避免思维定式的束缚呢？这又要求我们具备打破已有模式、形成新模式的能力。
将上述两点综合起来，便可以定义思维训练。
思维训练是一项帮助人们形成高效思维模式，并在必要的时候打破已有模式形成新的思维模式的技术[4]。
[4] 赵姝，赵国庆，吴亚滨，等.思维训练：技术有效促进学习的催化剂[J].现代远程教育研究，2012 （4）：28-34.
思维训练的核心目标在于培养学生的高阶思维能力。那么，何谓高阶思维能力呢？
学术研究者总是喜欢刨根问底。笔者在查阅了大量文献后，发现学者在研究过程中也会 “偷换”概念。一些研究首先将高阶思维能力（Higher Order Thinking Ability）“偷换”为高阶思维技能（Higher Order Thinking Skills），随后又进一步将高阶思维技能“等同于”高阶认知技能（Higher Order Cognitive Skills）。
将“高阶思维能力”替换为“高阶思维技能”是否恰当？这是一个值得探讨的问题。能力是抽象的，而技能是具体的；能力只能通过培养获得，而技能可以通过训练提升。培养意味着为学习者提供一个良好的环境，使其思维能力自然成长；而训练则是按照特定步骤反复练习，直至技能熟练到无须意识控制。因此，这里需要用两个不同的短语来表示：一个是思维能力培养，另一个是思维技能训练。我们可以通过思维技能训练的方法，达成思维能力培养的目标[5]。
[5] 赵姝，赵国庆，吴亚滨，等.思维训练：技术有效促进学习的催化剂[J].现代远程教育研究，2012 （4）：28-34.
进一步将“高阶思维技能”替换为“高阶认知技能”又是否合适呢？勉强可行。原因在于，认知是一个更为广泛的概念，涵盖个体对外界信息的获取、处理、存储和应用的整个过程，包括感觉、知觉、记忆、注意、语言、学习等基础心理活动。例如，看到苹果后通过视觉感知其颜色和形状，并唤起相关记忆，这一系列过程都属于认知。而思维则是认知的高级阶段，侧重于对信息的判断、推理、分析和重新组合，属于有目的的理性活动。由此可见，高阶思维技能必然属于高阶认知技能的范畴。
1956年，著名心理学家和教育家本杰明·S.布鲁姆（Benjamin S. Bloom）及其团队出版了《教育目标分类学第一分册：认知领域》[6]。这部著作被视为教育目标分类学的奠基之作。在该书中，布鲁姆将认知领域的目标分为六个层次，从简单到复杂依次为：知识（Knowledge）、领会（Comprehension）、应用（Application）、分析（Analysis）、综合（Synthesis）、评价（Evaluation）。知识是通过记忆获得的，例如背诵公式、历史事件日期，它是高阶思维的基础。领会即理解，其核心在于建立知识之间的联系。应用则是指在新的情境中运用知识，如用数学公式解题。分析是将知识分解并理解其结构，例如区分论点与论据。综合是指将知识组合，如设计实验方案。评价则是基于标准进行价值判断，例如评估论文的逻辑性。
[6] Bloom B S, Engelhart M D, Furst E J. Taxonomy of educational objectives，handbook 1：cognitive domain[M]. 2nd ed. White Plains, New York：Addison-Wesley Longman Ltd，1984.
布鲁姆认知目标分类学强调单维结构，仅根据认知复杂度进行分层，未区分知识类型。它采用行为名词导向，使每个层次对应具体的行为（如“列举”“分析”“设计”），便于教学评估。此外，这种结构具有通用性，适用于所有学科，并突出了从记忆到高阶思维的递进过程。
2000年，由洛林·安德森（Lorin Anderson）和戴维·克拉斯沃尔（David Krathwohl）带领的团队对布鲁姆于1956年提出的认知目标分类学进行了系统性修订，推出了《学习、教学和评估的分类学：布鲁姆教育目标分类学修订版》[7]。该修订版保留了原框架的核心逻辑，同时进行了关键性调整。主要变化包括新增了“知识维度”分类，构建了“知识–认知”二维模型；将认知层次的术语从名词形式改为动词形式，以强调学习是一个动态的认知过程而非静态结果；并将原有的六层次重新划分为记忆、理解、应用、分析、评价和创造，其中，“综合”一词被“创造”所取代，旨在突出创新与生成能力的重要性。
[7] Anderson L W，Krathwohl D R，Airasian P W, et al.A taxonomy for learning，teaching，and assessing：a revision of bloom’s taxonomy of educational objectives[M]. Complete ed. New York: Longman，2001.
无论是布鲁姆的认知目标分类学，还是安德森和克拉斯沃尔的修订版，人们通常将下面的三层（知识或记忆、领会或理解、应用）称为低阶认知，而将上面的三层（分析、综合或创造、评价）称为高阶认知。这是为什么呢？
高阶思维的核心在于知识的重组[8]。一般认为，记忆仅涉及信息的识别、回忆或复述，是对已有信息的直接提取，不涉及任何形式的整合或重构；理解是对信息的解释、转换或概括，例如用自己的话描述概念，虽涉及意义转换，但并未突破原有知识结构，仅是重新表述，重组加工的程度有限；应用是在新情境中直接使用已有知识，需要匹配情境与知识，但并未改变知识本身的结构或生成新知识，重组加工的程度较低；分析是将信息分解为多个部分并探究其关系，需要拆解原有知识结构，识别隐含逻辑或因果关系，重组加工的程度中等；评价是基于准则和标准做出判断，需要综合多维度信息形成新的价值判断框架，重组加工的程度较高；创造是整合或重构知识以生成新观点、方案或产品，需要打破原有知识边界进行原创性组合，重组加工的程度最高。
[8] 马淑风，杨向东.什么才是高阶思维？——以“新旧知识关系建立”为核心的高阶思维概念框架[J].华东师范大学学报（教育科学版），2022，40（11）：58-68.
高阶思维涵盖高认知水平的心智活动，其核心在于动态重组知识的能力，而非仅仅依赖记忆或机械套用。分析（如逻辑拆解、归因分析）和评价（如价值判断、论证评估）强调对信息的深度加工与理性审视，构成了批判性思维的基础。综合（如跨领域整合）或创造（如构思新方案）则强调突破常规与创新，这无疑是创造性思维的核心所在。因此，高阶思维可以进一步划分为批判性思维和创造性思维。
批判性思维与创造性思维在高阶思维中并非相互对立，而是相辅相成的[9]。批判性思维通过分析和评价（如识别逻辑漏洞、验证可行性），确保创造性产出的合理性，为创造性思维奠定坚实基础；而创造性思维则通过综合与创造（如整合多学科知识、设计实验），推动批判性结论向新领域拓展。
[9] Lai E R. Critical thinking：a literature review[R]. London：Pearson Research Reports，2011.
笔者在求学期间，乃至初登讲台时，对这一观点深表赞同。然而，随着时间的推移，逐渐发现这个问题远比想象中复杂。大约在2009年，在一次为中小学校长举办的培训中，他们提出了不同的见解：尽管老师们费尽心思准备课程，讲授时口干舌燥，但一堂课结束后，许多学生甚至连基础概念都未能掌握。根据布鲁姆认知目标分类学及其修订版，“领会”（或理解）仅属于低阶认知目标，这意味着学生们可能连低阶认知目标都未达成，这让老师们感到难以接受。
实际上，这揭示了布鲁姆认知目标分类学及其修订版的局限性。以修订版为例，布鲁姆认知目标分类学假定认知过程是线性递进的，即按固定顺序从基础层次（记忆、理解）向高阶层次（分析、评价、创造）发展。然而，现实中的认知过程往往是非线性的。在真实情境下，高阶认知可能先于低阶认知出现，例如，学生在进行创造性问题解决时，可能会直接跳过“记忆”或“理解”阶段，依靠直觉或经验迅速进入“分析”或“评价”阶段。思维过程也具有一定的交叉性，在真实的学习环境中，理解、分析、评价等过程往往同时发生，而不是严格地分层进行。例如，在科学实验中，学生可能同时进行“应用”（操作实验）和“创造”（提出假设）。这六个层级之间并不存在严格意义上的复杂度高低之分。以知识（记忆）与领会（理解）为例，记忆圆周率可能极具挑战性，但理解圆周率的概念相对简单。同样，应用知识也并不一定比理解知识更复杂。例如，我们日常使用Excel进行数据统计，但并非每个使用者都深入理解了Excel背后的统计学原理。
尽管布鲁姆认知目标分类学存在局限性，但批判性思维（包括“分析”与“评价”）和创造性思维（对应“创造”）无疑包含了更为深入的知识重组与创新。因此，我们将批判性思维与创造性思维作为思维训练的两大核心导向。
批判性的含义是“建立在某些标准上的恰当判断”。美国教育家罗伯特·恩尼斯（Robert Ennis）将批判性思维表述为“合理的、反思性的思考，着重于决定相信什么或做什么”。保罗（Richard Paul）和埃尔德（Linda Elder）将批判性思维定义为“建立在良好判断的基础上，使用恰当的评估标准对事物的真实价值进行判断和思考”[10]。批判性思维的定义强调了其两个核心特征：合理性（基于逻辑与证据）与反思性（对自身思维过程的审视）。从更深层次看，批判性思维不仅是一套技能，也是一种思维习惯和气质。
[10] 保罗，埃尔德. 批判性思维工具[M]. 侯玉波，姜佟琳，等，译.北京：机械工业出版社，2013.
在全球范围内，批判性思维已被公认为21世纪的核心素养。我国于2016年发布的《中国学生发展核心素养》总体框架中，虽未直接使用“批判性思维”一词，但其核心精神已充分融入“科学精神”素养下的“批判质疑”与“理性思维”要点之中。这表明，培养具有独立思考、敢于质疑、能够辩证分析问题的能力，已成为国家层面人才培养的明确目标。批判性思维被认为是创新能力的前提与基础，是支撑人们终身发展和适应社会变革的关键能力。
生成式人工智能（如大型语言模型）的普及，前所未有地凸显了批判性思维培养的必要性和紧迫性，这主要源于以下三大挑战。
生成式人工智能能够以极高的效率生产看似权威、流畅的内容，但其中可能混杂着事实、偏见甚至完全虚构的“幻觉”。如果缺乏批判性思维，人们极易被这些似是而非的信息所误导，丧失辨别真伪的能力。这要求我们必须从被动接受信息，转向主动评估信息的来源、证据和逻辑链条。
人工智能工具能快速提供答案、生成方案，这可能导致使用者过度依赖技术，将思考过程“外包”。长此以往，个体的独立分析、深度推理和创造性解决问题的能力可能会退化。批判性思维正是对抗这种思维惰性的武器，它要求我们即使在使用人工智能时，也要保持“建设性怀疑”，对其输出进行质疑、验证与整合。
未来的关键能力并非简单地使用人工智能，而是如何智慧地驾驭它。这要求我们具备提出关键问题、精准评估人工智能输出、识别其潜在偏见以及进行最终伦理判断的能力。人工智能的智能程度在很大程度上取决于使用者的提问能力。这种高阶的提问与评估能力，也正是批判性思维的核心。
因此，在当今这个信息爆炸且生成式人工智能迅猛发展的时代，系统地训练批判性思维，不仅是教育的目标，更是关乎个体生存与社会发展的核心能力。
与批判性思维同等重要的另一项高阶思维能力是创造性思维，而与之紧密相连且更为常用的概念则是创造力。创造性思维侧重于产生新想法的认知过程（如发散思维、联想能力），属于方法论的范畴；而创造力则涵盖从思维到实践的完整过程，包括将想法转化为具有价值成果的能力（如艺术创作、技术发明），需要结合聚合思维和实践应用。创造性思维应该具有新颖性、流畅性、变通性、精细性、可行性、指向性，前四个要素属于发散性思维范畴，后两个则属于聚合思维的范畴。美国21世纪技能合作组织（P21）在2007年更新的《21世纪技能框架》中，选择“创造力和创新”而非单一的“创造性思维”作为其4C模型的核心概念[11]，这一选择体现了教育理念从“过程导向”向“结果与能力整合”的转变，同时也反映了对实践应用和社会需求的重视。
[11] Trilling B，Fadel C. 21st century skills：learning for life in our times[M]. San Francisco：Jossey-Bass，2009.
为何要培养创造性思维或创造力呢？创造力是推动个人成长和企业发展的强大动力。在不断变化的世界中，创造性思维使我们能够解决问题、适应新挑战，并开发出前所未有的产品和服务。对个人而言，创造力会激发人的潜能，增强适应性和灵活性，使其在职业生涯中脱颖而出。对企业来说，创造力是保持较强竞争力的源泉，它帮助企业构建竞争力、吸引顾客，并在激烈的商业环境中保持市场领先地位。
仅仅具备批判性思维和创造性思维就足够了吗？在这个世界上，兼具批判性思维和创造性思维的人或许并不匮乏，他们往往智力超群，能够深入剖析问题。然而，其中一些人缺乏积极性、主动性和乐观的心态。面对挫折，他们容易抱怨社会，甚至做出偏激行为，致使其聪明才智无法用在正确的方向上。这是因为他们还缺少一种至关重要的思维——积极性思维！
随着教育心理学研究的不断深化，21世纪初出现了对布鲁姆认知目标分类学更为彻底的重构。美国教育研究者罗伯特·J.马扎诺（Robert J. Marzano）和约翰·S.肯德尔（John S. Kendall）于2000年提出了“教育目标的新分类学”，并在2007年对其进行了进一步的系统化完善[12]。这一理论并非对布鲁姆认知目标分类学框架的简单修正，而是基于认知科学的最新研究成果，构建了一个全新的学习过程模型。
[2] 马扎诺，肯德尔. 教育目标的新分类学[M]. 高凌飚，吴有昌，苏峻，译. 2版.北京：教育科学出版社，2012.
马扎诺认为，学习的本质是运用思维系统对知识系统进行加工的过程。马扎诺将思维系统进一步细分为自我系统、元认知系统和认知系统，如图1-6所示 [13]。
[13] 马扎诺，肯德尔. 教育目标的新分类学[M].高凌飚，吴有昌，苏峻，译. 2版.北京：教育科学出版社，2012.
图1-6 人类学习行为的类型
当学习者面对新的学习任务时，这三个系统按特定顺序依次激活：首先是自我系统判断任务价值并决定是否投入，解决动机问题；接着元认知系统设定学习目标和策略；最后认知系统运用具体技能处理知识以完成学习任务。整个过程都依赖学习者已有的知识储备。
自我系统犹如学习的总开关，在人类学习过程中扮演着至关重要的角色。如果学生的自我系统未被激活，即使教学内容极为精彩，教师讲解得生动有趣，这些教学活动也可能显得徒劳无功。想象一个这样的场景，在课堂上，若发现有学生打瞌睡，教师可能会提醒他们即将讲解的知识点极为重要，几乎每次考试都会涉及。此时，学生可能会揉揉惺忪的睡眼，开始认真听讲，但很快又会再次陷入困倦。尽管教师反复尝试激发学生的兴趣，却往往发现学生的自我系统难以被激活。若能有效激活学生的自我系统，其教学效果将比直接作用于元认知系统和认知系统更为有效。
2009年，西蒙·斯涅克（Simon Sinek）在其著作《从“为什么”开始》中提出了一种革命性的思维模式——黄金圈法则[14]。他强调，在思考问题时，人们应从三个维度进行考量：首先是“为什么”（Why），旨在探究目标和价值；其次是“怎么做”（How），即探究方法和手段；最后是“做什么”（What），即探究具体的内容和结果，如图1-7所示。
[14] 斯涅克.从“为什么”开始：乔布斯让Apple红遍世界的黄金圈法则[M].苏西，译.深圳：海天出版社，2011.
图1-7 黄金圈法则
斯涅克指出，普通大众在思考问题时，通常遵循从外至内的路径：首先明确“是什么”，接着思考“如何操作”，最后才深入探究背后的“为什么”，即目标和价值。这种思考过程追求的是从具体到抽象的转变。然而，真正的高手在思考问题时，采取的却是相反的顺序。他们首先关注目标和价值，其次是方法和手段，最后才考虑内容和结果。斯涅克认为应当从“为什么”出发，通过明确目标和价值，来指导行动。黄金圈法则在人类学习领域中也具有同样的重要性。
斯坦福大学心理学家卡罗尔·德韦克（Carol Dweck）提出了成长型思维的概念[15]。他认为，成长型思维是一种坚信能力和智力能够通过努力、策略和学习不断发展的认知模式。与固定型思维者相反，成长型思维者将挑战视为成长的契机，把失败看作有价值的反馈而非彻底的否定，并认为天赋只是起点，而非决定性因素。这种思维模式会对个体的学习方式、抗压能力以及成就表现产生深远影响。
[15] Dweck C S. Mindset：The new psychology of success[M]. New York：Random House，2006.
自我系统、黄金圈法则与成长型思维共同构成了驱动人类行为的认知动力系统。自我系统作为基础框架，奠定了积极思考的基石；黄金圈法则通过深挖内在动机和规划行动路径，为自我系统提供了清晰的激活路径；成长型思维则内化为自我系统的核心导向，凭借“能力可发展”的信念，强化自我效能与心理韧性，奠定了持续行动的心理基础。
本书将自我系统、黄金圈法则与成长型思维三者共同体现的价值取向定义为积极性思维。基于此，我们可以提炼出思维训练的三大核心导向：批判性思维、创造性思维和积极性思维。
批判性思维、创造性思维与积极性思维并非处于同一层面。实际上，将它们置于三维坐标系中进行描述更为贴切，如图1-8所示。一个人的综合思维能力可以被视为三维空间中的一个点，可能在某个维度上表现突出，而在其他维度上相对薄弱。若某人在这三个维度上均展现出卓越能力，那么其综合思维能力无疑非常强大。
图1-8 批判性思维、创造性思维与积极性思维的关系
我们通常将未经训练的思维称为“常态化思考”。常态化思考通常具有以下几个显著特征。
（1）偏离：在思考过程中，逐渐失去对焦点问题的关注。
（2）定式（思维定式也称为“惯性思维”）：在环境稳定时，定式有助于迅速应用已知方法解决问题；然而，在环境变化时，它会阻碍人们采用新方法。
（3）片面：在考虑问题时，仅关注一个或几个方面，难以进行全面分析。
（4）极端化：例如，当向一名学生提出“如果市中心禁止机动车通行会带来什么后果”的问题时，他可能会认为这将导致该区域变得荒凉。他可能会解释：“禁止机动车通行会导致人们不愿意居住在市中心，缺乏居民将使得商业活动无法持续，而没有商业活动，那里就会变得荒凉。”尽管每一步推理都貌似合理，但实际上推理过程中存在滑坡谬误。
（5）情绪化：在不同情绪状态下，对同一问题的看法可能会截然不同。
（6）先判断后思考（也称为“逻辑自洽”）：例如，我们可能先提出一个观点，然后寻找证据或事实来支持这个观点。
与常态化思考不同，高质量思考要求我们做到以下几点。
（1）先分析再做判断。面对问题时，不要急于表达个人喜好，而应先进行深入的综合分析，然后提出自己的见解。
（2）聚焦。一次只专注于一个问题，并深入探讨问题的各个方面。这样才能对问题进行更深入、更专业的思考。
（3）理性。避免情绪的干扰，努力使我们的思考过程更具创造性和批判性。
如何将思考从常规水平提升至高质量层次呢？可以通过一个简单的手指交叉游戏来体验一下。请将双手张开，然后将双手手指交叉合拢，重复此动作三次，观察一下，是左手拇指在上还是右手拇指在上？这三次的结果是否一致？
大多数人可能会发现每次的结果都相同。现在，让我们稍做调整：如果刚才左手拇指在上，请改为右手拇指在上；反之则相反。你能做到吗？此时，你有何感受？相信每个人都能做到，但可能会感到非常不自然。那么，如何才能熟练掌握呢？只需反复练习几次即可！
该游戏揭示了一个深刻的道理：长期重复同一种思维方式会逐渐形成习惯，而人的行为正是这些习惯的产物。尽管习惯是可以改变的，但改变的过程往往伴随着不适感，并且需要更高强度的反复练习才能实现。
对照刚才的游戏，我们大体可以知道如何成为一个高效的思考者了！英国学者爱德华·德博诺（Edward de Bono）提出了成为高效思考者的五个步骤[16]。
[16] 德博诺.教会自己如何思考[M].高采平，译.北京：电子工业出版社，2018.
第一，有成为高效思考者的强烈愿望。这与前文所述的自我系统紧密相连。若自我系统未被激活，即便掌握了很多高效思维方法，也不能发挥作用。
第二，将注意力聚焦于思考本身。即在每次面对问题时，都应自觉地实施自我监测。
第三，定位问题症结。深入思考，并反思自身的思考过程，找出问题症结所在，进而进行验证。
第四，掌握必要的思考技巧。选择特定的思维方法引导思考过程，避免仅凭直觉产生片面判断，从而产生高质量的思考。
第五，持续不断地进行练习。将外部思维技巧转化为内在思维习惯，实现从显意识调用到潜意识运用的转变，不仅提升思维的质量，也提升高质量思考的效率。
思考作为一种技能，与跑步、游泳、登山相似，同样可以通过系统的训练得以提升。
在2009年举办的一场面向中小学校长的培训讲座中，笔者首次将思维训练的过程概括为“隐性思维显性化—显性思维工具化—高效思维自动化”三个阶段，并于2012年撰文发表[17]。鉴于“显性化”和“策略化”实质上是“工具化”阶段的不同表现形式，而“自动化”则标志着从“显意识运用”向“潜意识运用”的过渡，属于“去工具化”阶段，因此，在2019年，笔者对这一模型进行了修订，将其更新为“隐性思维显性化—显性思维策略化—高效思维自动化”，如图1-9所示[18]。
[17] 赵姝，赵国庆，吴亚滨，等.思维训练：技术有效促进学习的催化剂[J].现代远程教育研究，2012（4）：28-34.
[18] 赵国庆，杨宣洋，熊雅雯.论思维可视化工具教学应用的原则和着力点[J].电化教育研究， 2019，40（9）：59-66.
图1-9 思维训练的三阶段
隐性思维显性化是指借助思维可视化工具，将思维过程及其结果直观呈现，从而促进思考者进行观察和反思的过程。由于思维本身是无形的，若要有效训练思维，首要任务是让个体能够清晰地观察到自己的思维轨迹。如何将这种隐性的思维转化为可见的形式呢？一个行之有效的方法是利用思维可视化工具（如八大思维图示、思维导图和概念图等），将思维过程和结果展现出来。
思维可视化工具在思维训练中的重要性，堪比CT扫描在手术治疗中的作用。CT扫描能提供身体内部的详尽图像，帮助医生精准定位问题；同样，思维可视化工具能够揭示思考过程中的复杂结构和潜在问题。通过绘制思维图，人们能更清晰地认识自身的思维结构，识别认知偏差和逻辑漏洞。
在实际应用中，部分人在绘制思维图（包括八大思维图示、思维导图、概念图等）后感到兴奋，这源于他们已掌握高效的思维策略。思维可视化工具通过“外存补充内存”的方式，有效解决了工作记忆不足时的信息处理难题，使他们的思维策略得以充分发挥。然而，更多人绘制思维图时感到沮丧，原因在于他们缺乏有效的思维策略，面对图上杂乱无章的信息不知如何处理。更令他们沮丧的是，思维可视化工具如同一面镜子，映照出他们思维策略不足的尴尬现实。因此，有人感叹思维可视化工具是专为聪明人设计的，聪明人使用后愈发聪明。若缺乏高效思维策略的引导，即便每日绘制各类思维图，思维能力也难以提升，反而可能加深沮丧感。
对感到沮丧的人而言，他们需要进入思维训练的第二阶段——显性思维策略化。
显性思维策略化是指运用思维策略工具来激发、引导和组织思维进程，帮助思考者采纳高效思维方法，并构建相对稳定的思维模式。思维策略工具的核心作用是对显性思维过程进行“引导”和“改造”。
进入第二阶段，在思维策略工具的“引导”和“改造”下，思考者的思维品质显著提升，但思考效率可能略有下降。为了实现高质量与高效率的思考，必须迈进思维训练的第三阶段——高效思维自动化。
高效思维自动化是指通过大量实践练习，思考者在熟练掌握思维工具后，能够在无须选择思维工具的情况下无意识地运用这些工具，从而实现自动化效果的过程。
高效思维技能的形成过程如图1-10所示。在接受思维训练之前，许多人处于“无意识低效”（不知道自身不足，盲目自信且毫无觉察地陷入低效）状态；经过一段时间的学习，虽然掌握了思维技能的基本使用方法，但效果平平，这一阶段许多人处于 “有意识低效”（知道自身不足，具备自我觉醒意识，但尚未掌握正确做事方法）状态；随着刻意训练的不断增加和更深层次的感悟，学习者掌握的思维技巧日益丰富，对思维技巧的理解也逐渐加深，逐步进入“有意识高效”（熟练掌握正确方法，清楚自身具备相关能力，实操时仍需刻意专注与消耗认知资源）的状态；经过大量刻意训练和深入领悟，学习者在无意识中能够自动选取恰当的思维工具来分析和组织知识，此时这些思维技巧已内化为思维模式，标志着学习者进入了“无意识高效”（相关技能完全内化，无须刻意思考，仅凭直觉与本能就能从容实现高效产出）状态[19]。
[19] 赵国庆. 概念图、思维导图教学应用若干重要问题的探讨 [J]. 电化教育研究，2012，33 （5）：78-84.
图1-10 高效思维技能的形成过程
那么，如何实现高效思维自动化呢？《卖油翁》中的 “我亦无他，惟手熟尔”揭示了答案。即将在第一阶段掌握的思维可视化工具与在第二阶段学习的思维策略工具，广泛应用于学习、生活、工作等各个领域，并通过不断重复练习，最终达到无须刻意思考即可自然运用的境界。
