智慧學(xué)習(xí)環(huán)境賦能學(xué)習(xí)者思維進(jìn)階的邏輯路徑與行動策略

［摘 要］ 人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展以及ChatGPT、GPT-4等大語言模型人工智能的出現(xiàn)，使追求以智慧教育理念為先導(dǎo)、以智能技術(shù)為手段、以思維能力提升為目標(biāo)的教育訴求成為可能。正確借助人工智能技術(shù)所具備的數(shù)據(jù)處理、復(fù)雜計(jì)算能力實(shí)現(xiàn)智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的創(chuàng)設(shè)，可以為學(xué)習(xí)者思維能力提升提供堅(jiān)實(shí)保障?；诩夹g(shù)工具屬性與思維進(jìn)階過程屬性的辯證統(tǒng)一，提出以學(xué)情智能診斷確立思維能力起點(diǎn)、以精準(zhǔn)擬真情境搭建思維發(fā)展階梯、以多模態(tài)識別追蹤思維能力發(fā)展過程、以自適應(yīng)技術(shù)促進(jìn)思維個(gè)性發(fā)展的邏輯路徑，為培育學(xué)習(xí)者思維能力、提升學(xué)習(xí)者思維品質(zhì)提供個(gè)性化學(xué)習(xí)支持。就實(shí)踐路向而言，為充分發(fā)揮智慧學(xué)習(xí)環(huán)境多樣化感知分析技術(shù)優(yōu)勢，從系統(tǒng)整體層次出發(fā)，提出以強(qiáng)化數(shù)據(jù)賦能推動思維精準(zhǔn)化進(jìn)階、擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)助力思維沉浸式進(jìn)階、提升智能素養(yǎng)推動思維高效化進(jìn)階的行動策略，讓大規(guī)模個(gè)性化教育成為可能。

［關(guān)鍵詞］ 智慧學(xué)習(xí)環(huán)境；教育數(shù)字化；思維進(jìn)階

［中圖分類號］ G434 ［文獻(xiàn)標(biāo)志碼］ A ［文章編號］ 1674-6120（2024）12-0066-13

智慧學(xué)習(xí)環(huán)境作為普通數(shù)字學(xué)習(xí)環(huán)境的高端形態(tài)，是我國教育數(shù)字化縱深發(fā)展期背景下教育技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。“智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的創(chuàng)設(shè)主要通過各種智能技術(shù)的應(yīng)用為學(xué)生打造虛實(shí)融合、智能增強(qiáng)的學(xué)習(xí)環(huán)境，在此基礎(chǔ)上，通過多樣化感知分析技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)對教育情境的全方位感知與智能化建模，進(jìn)而為學(xué)習(xí)者提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)支持，促進(jìn)智慧學(xué)習(xí)活動的有效發(fā)生?！保郏保?21

思維能力是學(xué)習(xí)者終身發(fā)展所應(yīng)具備的關(guān)鍵能力，也是社會發(fā)展的要旨所在。黨的二十大報(bào)告明確指出：“著力造就拔尖創(chuàng)新人才”［２］，而培養(yǎng)創(chuàng)新人才的關(guān)鍵在于使人具備良好的創(chuàng)造性思維素養(yǎng)。發(fā)展創(chuàng)造性思維需要擁有高階思維，但思維進(jìn)階不會自然發(fā)生，唯有提供包含思維進(jìn)階的學(xué)習(xí)機(jī)會，高階思維才能獲得發(fā)展［３］。智慧學(xué)習(xí)環(huán)境從硬件建設(shè)到素養(yǎng)提升均為學(xué)習(xí)者思維能力進(jìn)階提供了前所未有的有力支撐。

基于此，本文借助數(shù)字教育技術(shù)所具備的計(jì)算、感知和分析能力，明確智慧學(xué)習(xí)環(huán)境賦能學(xué)習(xí)者思維進(jìn)階的邏輯路徑，并提出智慧學(xué)習(xí)環(huán)境充分賦能學(xué)習(xí)者思維進(jìn)階的行動策略，以期通過系統(tǒng)而深入的觀念探討和現(xiàn)實(shí)剖析，為學(xué)習(xí)者思維能力進(jìn)階提供理論參照和實(shí)踐啟示，從而助推創(chuàng)新型人才“育人”目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)。

一、智慧學(xué)習(xí)環(huán)境賦能學(xué)習(xí)者思維進(jìn)階的基本概述學(xué)習(xí)者思維能力進(jìn)階的教育不僅是學(xué)校教育教學(xué)的核心目標(biāo)之一，也被賦予培養(yǎng)未來社會創(chuàng)新型人才的現(xiàn)實(shí)重任，并由此獲得全球教育界的廣泛關(guān)注。以智慧學(xué)習(xí)環(huán)境賦能學(xué)習(xí)者思維能力進(jìn)階是以智慧學(xué)習(xí)環(huán)境中先進(jìn)的數(shù)字教育技術(shù)為依托，以智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的學(xué)習(xí)者為教育對象，以體驗(yàn)式教育為方式，以思維能力進(jìn)階為目標(biāo)的教育實(shí)踐過程。

（一）智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的基本概況

智慧學(xué)習(xí)環(huán)境起源于世界范圍內(nèi)信息技術(shù)在社會各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。美國于1998年提出“數(shù)字地球”概念并相繼催生了數(shù)字化、智慧化理念，在此背景下，教育界在學(xué)習(xí)環(huán)境智慧化發(fā)展中提出智慧學(xué)習(xí)環(huán)境構(gòu)想。韓國學(xué)者Svetlana Kim等人將4S（Elastic Four Smarts，E4S）概念引入智慧學(xué)習(xí)環(huán)境研究，在智慧采集、智慧預(yù)期、智慧內(nèi)容以及智慧推送的整體運(yùn)作中搭建能夠?qū)崿F(xiàn)情境感知的智慧學(xué)習(xí)云環(huán)境［４］。這是較早提出的為學(xué)習(xí)者智慧學(xué)習(xí)提供方便服務(wù)的模型，在系統(tǒng)收集、分析基礎(chǔ)上還能借助云環(huán)境為學(xué)習(xí)者匹配和推送內(nèi)容，構(gòu)建了基于智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)全過程模型。馬來西亞學(xué)者Chin認(rèn)為，智慧學(xué)習(xí)環(huán)境應(yīng)以學(xué)習(xí)者為中心，并能根據(jù)學(xué)習(xí)者不同知識基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)風(fēng)格和學(xué)習(xí)能力推送學(xué)習(xí)內(nèi)容，提供終身學(xué)習(xí)支持，將信息通信技術(shù)作為構(gòu)建智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的基礎(chǔ)，從學(xué)習(xí)者視角出發(fā)，以學(xué)習(xí)者應(yīng)解決的現(xiàn)實(shí)問題為基點(diǎn)，有效改善智慧學(xué)習(xí)環(huán)境人為問題設(shè)置的基礎(chǔ)難題［５］。

國內(nèi)關(guān)于智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的研究起步較晚，興起于2012年，如鐘國祥等學(xué)者將智慧學(xué)習(xí)環(huán)境定義為：以學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)為中心的一個(gè)智能性、開放式、集成化的數(shù)字虛擬現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)空間，主要由學(xué)生、教師、設(shè)備、技術(shù)、媒體、教材等要素構(gòu)成［6］。這是從現(xiàn)代教學(xué)理論出發(fā)對智能學(xué)習(xí)環(huán)境進(jìn)行界定，全方位考慮智慧學(xué)習(xí)環(huán)境下的各教學(xué)要素，使智慧學(xué)習(xí)環(huán)境既支持學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的自主建構(gòu)，又能提供適時(shí)的學(xué)習(xí)指導(dǎo)。黃榮懷等學(xué)者基于信息化社會背景對學(xué)習(xí)環(huán)境變革提出的現(xiàn)實(shí)訴求，將智慧學(xué)習(xí)環(huán)境定義為一種學(xué)習(xí)場所或活動空間，目的是通過學(xué)習(xí)情景識別學(xué)習(xí)者特征，提供合適的學(xué)習(xí)資源與便利的互動工具，自動記錄學(xué)習(xí)過程和評測學(xué)習(xí)結(jié)果，以促進(jìn)學(xué)習(xí)者有效學(xué)習(xí)［5］。上述研究構(gòu)想及理解，從智慧學(xué)習(xí)環(huán)境概念的基本構(gòu)建，到智慧特征的具體把握，再到立足學(xué)習(xí)者需求的結(jié)合，最后逐漸實(shí)用化、靈活化，系統(tǒng)支持學(xué)習(xí)者的泛在學(xué)習(xí)與移動學(xué)習(xí)。這一進(jìn)程還有很多學(xué)者的重要貢獻(xiàn)。在各領(lǐng)域?qū)W者不同視角的闡述下，智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的概念、特征、要素等本體性部分不斷被挖掘，智慧學(xué)習(xí)環(huán)境也逐漸具有強(qiáng)調(diào)以人為本、學(xué)習(xí)者主題和重視互動性等理論特色。本研究認(rèn)同黃榮懷等學(xué)者的研究成果，認(rèn)為智慧學(xué)習(xí)環(huán)境是一種能利用多樣化的智能技術(shù)創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)環(huán)境、感知學(xué)習(xí)情境、記錄學(xué)習(xí)過程、評測學(xué)習(xí)成效、挖掘?qū)W習(xí)者特征和推薦適宜的學(xué)習(xí)資源與學(xué)習(xí)活動，以促進(jìn)學(xué)習(xí)者有效學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)場所或活動空間［5］。智慧學(xué)習(xí)環(huán)境能幫助學(xué)習(xí)者在任意時(shí)間、任意地點(diǎn)，以任意方式和步調(diào)進(jìn)行學(xué)習(xí)，旨在通過提升教育系統(tǒng)的效率和信息化程度，促進(jìn)學(xué)習(xí)者輕松、投入和有效地學(xué)習(xí)，并最終啟發(fā)學(xué)習(xí)者的“智慧”，其特點(diǎn)主要體現(xiàn)在識別情境、記錄過程、評測效果和個(gè)性推薦四個(gè)方面。

其一，識別學(xué)習(xí)情境是智慧學(xué)習(xí)環(huán)境應(yīng)用的關(guān)鍵。學(xué)習(xí)環(huán)境是教育者、學(xué)習(xí)者、教育環(huán)體、教育介體等要素有機(jī)整合的整體，學(xué)習(xí)環(huán)境的感知性、學(xué)習(xí)內(nèi)容的適配性是促進(jìn)學(xué)習(xí)者高效學(xué)習(xí)和投入學(xué)習(xí)的關(guān)鍵。詹姆斯·萊斯特（James C.Lester）等人將商業(yè)游戲與來自智能教學(xué)系統(tǒng)和智能敘事系統(tǒng)的人工智能方法相結(jié)合，為學(xué)習(xí)者創(chuàng)造既有效又有吸引力的個(gè)性化學(xué)習(xí)環(huán)境［７］。伯特·布雷德韋格（Bert Bredeweg）等人通過構(gòu)建和模擬系統(tǒng)行為的定性模型幫助學(xué)習(xí)者獲得概念知識，并以能夠生成基于概念性知識的反饋和虛擬角色來增強(qiáng)學(xué)習(xí)者與智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的互動［８］。將學(xué)習(xí)者感興趣的游戲、代理等方式引入智慧學(xué)習(xí)環(huán)境，不僅能降低學(xué)習(xí)者對環(huán)境的適應(yīng)難度，還能提升教學(xué)效果的精確度。

其二，對學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為的記錄是智慧學(xué)習(xí)環(huán)境應(yīng)用的基礎(chǔ)。目前國內(nèi)外主要通過在線學(xué)習(xí)平臺和資源的規(guī)范化數(shù)據(jù)采集對學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為進(jìn)行描述、分析和預(yù)設(shè)，在這一過程中，如何進(jìn)行數(shù)據(jù)規(guī)范化定義顯得尤為重要。

其三，評測學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)成效是智慧學(xué)習(xí)環(huán)境應(yīng)用的新型范式，它有助于學(xué)習(xí)者采用靈活多樣的學(xué)習(xí)方法，定制個(gè)性化學(xué)習(xí)服務(wù)，回溯反思完整的學(xué)習(xí)歷程。

其四，個(gè)性化資源推薦是智慧學(xué)習(xí)環(huán)境應(yīng)用的價(jià)值追求。教育的根本任務(wù)是促進(jìn)學(xué)習(xí)者思維進(jìn)階，實(shí)現(xiàn)思維能力和思維品質(zhì)的提升。然而，學(xué)習(xí)者思維進(jìn)階不能止于課堂，智慧學(xué)習(xí)環(huán)境所具備的學(xué)習(xí)資源個(gè)性化推薦為隨時(shí)隨地實(shí)現(xiàn)思維進(jìn)階的教育提供強(qiáng)大動力。針對不同學(xué)習(xí)者思維發(fā)展過程的記錄與評測，可以輔助教師從整體視角對學(xué)習(xí)者知識及思維發(fā)展水平進(jìn)行評估，并以“一對多”和“一對一”的形式進(jìn)行溝通與交流，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)資源與活動的推進(jìn)，有助于教師更好地組織和改進(jìn)課程設(shè)計(jì)。

（二）思維進(jìn)階的基本概況

“任何人也不能夠準(zhǔn)確地向別人說明應(yīng)當(dāng)怎樣去思維，正如人不能準(zhǔn)確地說出自己應(yīng)當(dāng)怎樣呼吸以及自己的血液循環(huán)的情景一樣?！保郏梗菟季S由某種事物作為誘因而發(fā)生，而思維能力被看作是把人和低等動物區(qū)別開來的重要機(jī)能。思維進(jìn)階即學(xué)習(xí)者思維水平的持續(xù)提升，是以感覺和知覺為基礎(chǔ)，經(jīng)過信息感知、甄別、分析、綜合、推理和判斷等一系列過程而得出結(jié)論的復(fù)合性認(rèn)知活動，展示的是思維水平由低階向高階不斷提升的狀態(tài)，包括思維起點(diǎn)、思維終點(diǎn)和多個(gè)中間水平，是一種基于證據(jù)的過程性假設(shè)，也是推動思維型課堂系統(tǒng)性重構(gòu)的依據(jù)［１０］。

思維能力主要包括直覺思維、形象思維、邏輯思維、辯證思維和創(chuàng)造性思維。其中，直覺思維是一切思維的基礎(chǔ)，與形象思維聯(lián)系更為密切，都屬于人的右腦思維范疇。而邏輯思維與辯證思維兩者具有鮮明的理性思維特征，都屬于人的左腦思維范疇。創(chuàng)造性思維則是以上所有思維類型的綜合與融通，是一切創(chuàng)造活動的靈魂與核心［１１］。“思維進(jìn)階”需要在學(xué)習(xí)者本來就有的獨(dú)立自然思維能力即原有的直覺思維和形象思維基礎(chǔ)之上進(jìn)行訓(xùn)練，借助分層級、有梯度的教育實(shí)踐活動推動學(xué)習(xí)者邏輯思維能力和辯證思維能力不斷發(fā)展，最終邁向創(chuàng)造性思維。這一過程需要教師的整體把控，豐富的問題情境是思維進(jìn)階的平臺，潛在的認(rèn)知沖突是思維進(jìn)階的基點(diǎn)，舉一反三的變式運(yùn)用是思維實(shí)現(xiàn)遷移的有效手段。課堂學(xué)習(xí)中的思維進(jìn)階過程不同于一般的理性思維過程，它具有驅(qū)動性、隱蔽性和實(shí)際性特征，這也是智慧學(xué)習(xí)環(huán)境輔助教師教學(xué)的關(guān)鍵所在。

其一，思維進(jìn)階是任務(wù)式的驅(qū)動思維。課堂教學(xué)中的思維進(jìn)階是一種任務(wù)式的驅(qū)動思維，它不會憑空發(fā)生并完成，而是由一定問題觸發(fā)，需要學(xué)習(xí)者結(jié)合問題對文本信息進(jìn)行提取、加工和運(yùn)用，并最終指向問題的解決。有梯度的問題或任務(wù)是求知欲的來源，也是引發(fā)學(xué)習(xí)者思維沖突、驅(qū)動學(xué)習(xí)者思維深度參與的根本原因，只有在解決問題、獨(dú)立思考的過程中，學(xué)習(xí)者才能拓展思維邊界、提升思維品質(zhì)。因此，唯有遵循學(xué)習(xí)者思維發(fā)展規(guī)律，結(jié)合學(xué)習(xí)者思維發(fā)展特點(diǎn)，創(chuàng)設(shè)環(huán)節(jié)完備、層層遞進(jìn)和指向問題解決的思維技能訓(xùn)練任務(wù)，才能真正實(shí)現(xiàn)有效的思維進(jìn)階。

其二，思維進(jìn)階是生成式的隱蔽思維。課堂教學(xué)中的思維進(jìn)階是一種生成式的隱蔽思維，它隱身于以教師、學(xué)習(xí)者、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等為基本要素的，有目的、有計(jì)劃的多邊教育活動的方方面面，貫穿在閱讀與鑒賞、表達(dá)與交流、梳理與探究各個(gè)層面的教學(xué)活動中。學(xué)習(xí)者的思維不是靜態(tài)存在的，而是在各種活動相互作用、不斷內(nèi)化的結(jié)構(gòu)中發(fā)展起來的。作為一種行為模式，思維進(jìn)階本身較其他行為更具有隱蔽性，也正是因?yàn)樗季S不可視，才給課堂教學(xué)帶來了一定困難。如何將學(xué)習(xí)者的思維過程和思維結(jié)果以某種方式呈現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)顯性化的知識創(chuàng)造與傳遞是實(shí)現(xiàn)思維進(jìn)階的抓手。

其三，思維進(jìn)階是情境式的實(shí)際思維。課堂教學(xué)中的思維進(jìn)階是一種情境式的實(shí)際思維，處于情境中的思維狀態(tài)是學(xué)習(xí)者真實(shí)的思維狀態(tài)，它是集智力因素與非智力因素于一身的認(rèn)知過程。只有讓學(xué)習(xí)者以自己的經(jīng)驗(yàn)背景為基礎(chǔ)，真正成為思維的主體，才能喚起學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)期待，進(jìn)而在以身體之、以心驗(yàn)之的情境中讀其所讀、悟其所悟。情境創(chuàng)設(shè)為學(xué)習(xí)者思維發(fā)展拓寬進(jìn)階空間，在富有層次的情境中，學(xué)習(xí)者以自己原生態(tài)的體驗(yàn)來全面把握事物的本質(zhì)，在真實(shí)的思考和認(rèn)知沖突中有所感悟和發(fā)現(xiàn)，并進(jìn)行合理的思維判斷，從而實(shí)現(xiàn)真實(shí)的思維進(jìn)階。

由此可見，學(xué)習(xí)者的思維進(jìn)階是一個(gè)指向任務(wù)的不斷生成的并螺旋式上升的過程，也是一個(gè)在認(rèn)知與情感、理性和經(jīng)驗(yàn)等各方面協(xié)調(diào)發(fā)展中，讓學(xué)習(xí)者作為思維主體親歷深刻認(rèn)識、周密思考和準(zhǔn)確判斷的過程。實(shí)現(xiàn)思維進(jìn)階的教學(xué)活動，既關(guān)注學(xué)習(xí)者獲取知識的情況，也尊重學(xué)習(xí)者率真的感受。

（三）智慧學(xué)習(xí)環(huán)境賦能思維進(jìn)階的內(nèi)在根由

在人工智能助力教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下，以智慧學(xué)習(xí)環(huán)境賦能學(xué)習(xí)者思維進(jìn)階主要是指，以智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的多樣化技術(shù)輔助教師創(chuàng)設(shè)有利條件，從而在富有啟發(fā)性的引導(dǎo)中幫助學(xué)習(xí)者思維由直覺形象水平向邏輯辯證水平再向創(chuàng)造性水平進(jìn)階，讓學(xué)習(xí)者的思維能力在認(rèn)知中深化、在思辨中提質(zhì)，助力思維進(jìn)階發(fā)生及達(dá)成。智慧學(xué)習(xí)環(huán)境之所以能賦能思維進(jìn)階主要出于以下幾方面原因。

其一，學(xué)習(xí)者思維能力的發(fā)展與提升需要在特定情境的學(xué)習(xí)和活動中去訓(xùn)練和提高，而智慧學(xué)習(xí)環(huán)境利用智能高效的信息技術(shù)，構(gòu)建全方位、跨時(shí)空的按需學(xué)習(xí)環(huán)境，將實(shí)體課堂的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式延伸到基于信息技術(shù)的泛在課堂上，構(gòu)建了“實(shí)體課堂+泛在課堂”的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境，在智能化管理中讓思維發(fā)展更有針對性、更加高效。

其二，大數(shù)據(jù)支持的基于學(xué)習(xí)者外在表現(xiàn)的思維能力特征模型建構(gòu)，使基于學(xué)習(xí)分析的思維培養(yǎng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測成為可能［１２］。由于學(xué)習(xí)者的思維進(jìn)階內(nèi)隱于學(xué)習(xí)過程之中，且具備復(fù)雜性、抽象性和動態(tài)性，因此教師往往難以實(shí)現(xiàn)對學(xué)習(xí)者思維發(fā)展過程的全面掌握和評價(jià)，更難以針對學(xué)習(xí)者思維進(jìn)階狀況進(jìn)行策略干預(yù)，但在教學(xué)評一體化教育改革背景下，利用智能技術(shù)進(jìn)行過程評價(jià)數(shù)據(jù)采集、挖掘教育數(shù)據(jù)價(jià)值、加強(qiáng)反饋與調(diào)控，已成為新時(shí)代強(qiáng)化過程評價(jià)的重要驅(qū)動力［１３］。如：“iBCM作為機(jī)器學(xué)習(xí)方法，可以在短時(shí)間內(nèi)精準(zhǔn)地捕捉事件的關(guān)系特征，生成事理圖譜的數(shù)據(jù)表征，該表征能夠進(jìn)行預(yù)測、分類或其他機(jī)器學(xué)習(xí)任務(wù)，有利于進(jìn)一步評估計(jì)算思維水平……借助iBCM算法從大量的事件序列中抽取特征事件關(guān)系對，形成事理圖譜，并利用隨機(jī)森林實(shí)現(xiàn)計(jì)算思維水平預(yù)測?！保郏保矗?6這為促進(jìn)學(xué)習(xí)者思維進(jìn)階的發(fā)展提供了有力支持。

其三，學(xué)習(xí)者思維進(jìn)階需在特定情境中進(jìn)行，其本質(zhì)是促進(jìn)學(xué)習(xí)者認(rèn)知沿著不同方向探索新的遠(yuǎn)景，追求多樣性的思維能力，因此，營造富有層次的高階情境，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者沖破思維定式的束縛，是思維實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量進(jìn)階的保證。充滿研究意義的沉浸式虛擬學(xué)習(xí)場域，可以幫助學(xué)習(xí)者基于自身興趣采取合適的學(xué)習(xí)策略，提升批判性思維和創(chuàng)新型思維能力［１５］。由此可知，智慧學(xué)習(xí)環(huán)境所具備的擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)、自適應(yīng)技術(shù)和多模態(tài)生物特征識別技術(shù)的研發(fā)與學(xué)習(xí)者思維能力進(jìn)階有意義關(guān)聯(lián)。以數(shù)智技術(shù)變革課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)方式，探索和實(shí)踐以學(xué)習(xí)者為中心的智慧教育教學(xué)活動，將全面實(shí)現(xiàn)教學(xué)創(chuàng)新升級與系統(tǒng)變革［１６］。

綜上可知，思維進(jìn)階的最高境界在于以教師高超的引導(dǎo)藝術(shù)，讓學(xué)習(xí)者的思維能力在認(rèn)知中深化、在思辨中提質(zhì)。而智慧學(xué)習(xí)環(huán)境是輔助達(dá)成育人目標(biāo)的關(guān)鍵，在教育教學(xué)過程中應(yīng)遵循整體思維進(jìn)階邏輯路徑，充分發(fā)揮智慧學(xué)習(xí)環(huán)境技術(shù)優(yōu)勢。

二、智慧學(xué)習(xí)環(huán)境賦能學(xué)習(xí)者思維進(jìn)階的邏輯路徑智慧學(xué)習(xí)環(huán)境對思維進(jìn)階的支持主要體現(xiàn)在以多樣化智能技術(shù)輔助教師進(jìn)行學(xué)習(xí)者思維進(jìn)階教學(xué)。在廣義范圍內(nèi)以多樣化智能技術(shù)作為工具支撐，通過學(xué)情智能診斷確立進(jìn)階起點(diǎn)，以精準(zhǔn)擬真情境搭建思維階梯，以多模態(tài)識別技術(shù)追蹤思維過程，以自適應(yīng)技術(shù)推動高階思維深層次應(yīng)用，為提升學(xué)習(xí)者思維品質(zhì)創(chuàng)設(shè)條件。

（一）以智能診斷確立學(xué)習(xí)者思維起點(diǎn)

思維進(jìn)階需在學(xué)習(xí)者本來就有的獨(dú)立自然思維能力即原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)之上進(jìn)行訓(xùn)練。無論是語言理解，還是語言運(yùn)用，都是從直覺、形象思維開始的，然而不同學(xué)習(xí)者的直覺思維和形象思維水平不同，只有錨定學(xué)習(xí)者思維水平底線，通過連續(xù)而漸進(jìn)的學(xué)習(xí)，思維進(jìn)階才能實(shí)現(xiàn)。在智慧學(xué)習(xí)環(huán)境促進(jìn)學(xué)習(xí)者思維發(fā)展過程中，“以適當(dāng)?shù)模ìF(xiàn)代）信息技術(shù)、學(xué)習(xí)工具、學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)活動為支撐，全面感知學(xué)習(xí)情境信息（如環(huán)境信息、設(shè)備信息、用戶信息等），對獲得的新數(shù)據(jù)或者學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中形成的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析和數(shù)據(jù)挖掘，識別學(xué)習(xí)者特性（如學(xué)習(xí)能力、認(rèn)知風(fēng)格、學(xué)習(xí)偏好等）和學(xué)習(xí)情境”［１7］51。以學(xué)習(xí)者知識技能、認(rèn)知水平和情感體驗(yàn)等發(fā)展變化為關(guān)注點(diǎn)，根據(jù)學(xué)習(xí)者在歷史學(xué)習(xí)過程中的行為、知識掌握情況，結(jié)合大數(shù)據(jù)分析，對每個(gè)學(xué)習(xí)者進(jìn)行能力測評，然后有針對性地確立思維進(jìn)階起點(diǎn)，從而提升教學(xué)效率和思維品質(zhì)?！盎跈C(jī)器學(xué)習(xí)算法和預(yù)測模型的學(xué)習(xí)分析不僅可以發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)者深層次認(rèn)知規(guī)律，還提供了尋找共同錯(cuò)誤模式、預(yù)測失敗風(fēng)險(xiǎn)的研究手段，有助于學(xué)習(xí)者改進(jìn)思維和認(rèn)知方式，促進(jìn)高階思維的健康發(fā)展。”［１８］85

智能診斷一般發(fā)生在課前階段，利用人工智能技術(shù)收集和分析師生在課堂教學(xué)過程中的信息和數(shù)據(jù)，在機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)等技術(shù)的輔助下，對學(xué)習(xí)者思維活躍度、專注度和參與度進(jìn)行要素診斷，通過對教與學(xué)數(shù)據(jù)的采集、處理和分析的梳理，為思維進(jìn)階起點(diǎn)的確立提供更多的選擇。以語文學(xué)科為例，學(xué)習(xí)者在解決字詞困惑基礎(chǔ)上逐步感知文本，形成對文章的初步理解，對文本信息有各自的判斷和解讀，并為課堂閱讀學(xué)習(xí)做好鋪墊。教師為提前了解學(xué)習(xí)者的已有經(jīng)驗(yàn)和學(xué)習(xí)新內(nèi)容所需要的知識儲備情況，一方面，可在智慧學(xué)習(xí)環(huán)境中提前發(fā)布問卷或練習(xí)，了解學(xué)情，明確學(xué)習(xí)者認(rèn)知基礎(chǔ)與原有經(jīng)驗(yàn)；另一方面，利用預(yù)測模型和智能診斷框架對學(xué)習(xí)者提供的問卷或練習(xí)進(jìn)行分析，分別預(yù)測和診斷學(xué)習(xí)者對文本的感知及思考深度，基于學(xué)情診斷預(yù)設(shè)思維進(jìn)階起點(diǎn)。

（二）以擬真技術(shù)搭建思維進(jìn)階情境

課堂教學(xué)中的思維進(jìn)階是一種情境式的實(shí)際思維，情境蘊(yùn)含著認(rèn)知，折射著體驗(yàn)。思維進(jìn)階教學(xué)的本質(zhì)是促進(jìn)學(xué)習(xí)者認(rèn)知沿著不同方向探索新的遠(yuǎn)景，追求多樣性的思維能力。營造富有層次的情境，喚醒學(xué)習(xí)者認(rèn)知體驗(yàn)是思維實(shí)現(xiàn)有效進(jìn)階的關(guān)鍵。智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的特點(diǎn)就是圖、文、聲、像、影并茂，生動形象地展示抽象的教學(xué)內(nèi)容，跨越時(shí)間與空間，讓學(xué)習(xí)者身處教室仿佛置身于天地宇宙，感受星辰大海，利用虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）和擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)（XR）等技術(shù)來創(chuàng)設(shè)智能仿真學(xué)習(xí)環(huán)境，使學(xué)習(xí)者沉浸在“擬真”世界中解決“真實(shí)”問題，達(dá)到提升高階思維水平的目的。

與傳統(tǒng)講述式課程活動相比，交互式智能學(xué)習(xí)環(huán)境使學(xué)習(xí)者擁有充足的學(xué)習(xí)機(jī)會并獲得及時(shí)的建設(shè)性支持，在生動直觀、身臨其境的活動探索中不斷發(fā)現(xiàn)問題、追究原因，不斷提出和假設(shè)、調(diào)整與改進(jìn)，有助于學(xué)習(xí)者創(chuàng)造性思維的發(fā)展。交互式智能學(xué)習(xí)環(huán)境可以充分表現(xiàn)出人類的各種心理反應(yīng)，使學(xué)習(xí)者獲得真實(shí)的心理體驗(yàn)。處于情境中的思維狀態(tài)是學(xué)習(xí)者真實(shí)的思維狀態(tài)，它是集智力因素與非智力因素于一身的認(rèn)知過程，只有讓學(xué)習(xí)者以自己的經(jīng)驗(yàn)背景為基礎(chǔ)，真正成為思維的主體，才能喚起學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)期待。擬真的情境內(nèi)容一般可以在現(xiàn)實(shí)生活中找到樣板或原型，學(xué)習(xí)者可以以社會經(jīng)驗(yàn)和已有認(rèn)知為基礎(chǔ)，根據(jù)情境中的線索和條件進(jìn)行大膽創(chuàng)新，在以身體之、以心驗(yàn)之的情境中讀其所讀、悟其所悟，因而可以極大地激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)教師在現(xiàn)場予以及時(shí)必要的講解，使講解語言與思維進(jìn)階實(shí)現(xiàn)有機(jī)結(jié)合，學(xué)習(xí)者既能深刻地掌握知識，也能保留率真的直覺感受。

（三）以多模態(tài)技術(shù)追蹤思維進(jìn)階過程

課堂教學(xué)中的思維進(jìn)階是一種生成式的隱蔽思維，它不是靜態(tài)存在的，而是在各種活動相互作用、不斷內(nèi)化的結(jié)構(gòu)中發(fā)展起來的。思維進(jìn)階作為一種行為模式，其本身較其他行為更具有隱蔽性；作為解決復(fù)雜問題時(shí)所發(fā)生的高級認(rèn)知活動，其表現(xiàn)出來的高度抽象、發(fā)散特征為追蹤思維進(jìn)階過程的技術(shù)發(fā)出挑戰(zhàn)。在智慧學(xué)習(xí)環(huán)境中，多模態(tài)生物特征識別技術(shù)就是使用人體多種生理特征或行為特征進(jìn)行身份識別，將課堂教學(xué)中教師與學(xué)習(xí)者的交互行為生成系列數(shù)據(jù)，通過對數(shù)據(jù)的挖掘與分析，了解學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)中的思維動態(tài)，以適時(shí)調(diào)整教學(xué)路徑，保證思維進(jìn)階的高度完成。如可以通過分別佩戴光學(xué)和硅電容兩種傳感器，同時(shí)對學(xué)習(xí)者虹膜、手部動作、面部表情和說話聲音進(jìn)行信息特征提取與識別，并以多模態(tài)生物特征融合技術(shù)整合來自不同模態(tài)生物樣本的類別信息，實(shí)現(xiàn)對思維發(fā)展過程的準(zhǔn)確識別與動態(tài)實(shí)時(shí)追蹤。相比傳統(tǒng)單模態(tài)生物識別技術(shù)，多模態(tài)生物特征識別技術(shù)規(guī)避了在識別技術(shù)和系統(tǒng)安全方面的局限，在融合多種數(shù)據(jù)后增強(qiáng)系統(tǒng)的容錯(cuò)能力和識別能力。利用多模態(tài)生物特征識別技術(shù)，結(jié)合數(shù)據(jù)融合技術(shù)進(jìn)行識別，不僅可以提高識別的準(zhǔn)確性，還可以擴(kuò)大系統(tǒng)覆蓋的范圍，適用性更廣，安全性更高。

豐富的問題情境是課堂思維進(jìn)階的平臺，潛在的認(rèn)知沖突是思維進(jìn)階的基點(diǎn)，舉一反三的變式運(yùn)用是思維實(shí)現(xiàn)遷移的有效手段。在智慧學(xué)習(xí)環(huán)境中，以多模態(tài)識別技術(shù)追蹤學(xué)習(xí)者的思維參與狀態(tài)、思維活動狀態(tài)；將學(xué)習(xí)者的思維過程和思維結(jié)果以數(shù)據(jù)集合的方式呈現(xiàn)，會發(fā)現(xiàn)多模態(tài)的互補(bǔ)特性能彌補(bǔ)一種模態(tài)數(shù)據(jù)只能提供一種現(xiàn)象解釋的局限。通過模態(tài)感知、模態(tài)分析、模態(tài)追溯和模態(tài)衍生等技術(shù)全方位監(jiān)測學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)活動中的行為表現(xiàn)和思維發(fā)展，以智能設(shè)備的報(bào)告分析和發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)者思維活躍度的高峰和低谷，以便于教師及時(shí)準(zhǔn)確掌握學(xué)習(xí)者在課堂上的學(xué)習(xí)表現(xiàn)，更有針對性地表揚(yáng)學(xué)習(xí)者的閃光點(diǎn)。

（四）以自適應(yīng)技術(shù)促進(jìn)思維個(gè)性化發(fā)展

“自適應(yīng)學(xué)習(xí)是教育人工智能的重要技術(shù)手段之一，致力于通過對學(xué)習(xí)者教育數(shù)據(jù)的挖掘以打造個(gè)性化思維發(fā)展路徑，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)?！保郏保梗?7將自適應(yīng)技術(shù)與課堂學(xué)習(xí)整合，將為學(xué)習(xí)者思維進(jìn)階提供個(gè)性化學(xué)習(xí)通道。學(xué)習(xí)者思維的進(jìn)階是一個(gè)指向任務(wù)的、不斷生成的并螺旋式上升的過程。在長期追蹤思維發(fā)展過程中，自適應(yīng)技術(shù)通過系統(tǒng)算法智能收集表現(xiàn)數(shù)據(jù)，建立了涵蓋學(xué)習(xí)者認(rèn)知、理解與表達(dá)等支撐性數(shù)據(jù)庫，以學(xué)習(xí)者認(rèn)知能力為監(jiān)測目標(biāo)，“基于認(rèn)知能力的自適應(yīng)技術(shù)首先要確認(rèn)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知能力，然后再利用這些信息為不同認(rèn)知能力的學(xué)習(xí)者提供支持”［２０］16。利用個(gè)性化情境感知技術(shù)，通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和快速響應(yīng)代碼界面，學(xué)習(xí)者立即獲取適應(yīng)的學(xué)習(xí)資料和動態(tài)推選的學(xué)習(xí)資源，給予學(xué)習(xí)者智能化的幫助。

在這一過程中，自適應(yīng)技術(shù)既能夠監(jiān)測學(xué)習(xí)者在課堂上進(jìn)行了多少有意義的思維學(xué)習(xí)，并進(jìn)行個(gè)性化干預(yù)和自主調(diào)節(jié)；也可以通過提供相適應(yīng)的學(xué)習(xí)資源培養(yǎng)學(xué)習(xí)者高階思維的深層次應(yīng)用，幫助學(xué)習(xí)者在新的資源環(huán)境中建立已知與未知的聯(lián)系，進(jìn)行批判性思考，創(chuàng)造性地解決問題。

自適應(yīng)技術(shù)發(fā)生于課堂之上，能根據(jù)使用者和環(huán)境變化智能調(diào)節(jié)自身的反饋控制系統(tǒng)，為學(xué)習(xí)者思維發(fā)展各階段靈活生成最佳適配的學(xué)習(xí)任務(wù)和活動，使學(xué)習(xí)者作為思維主體親歷深刻認(rèn)識、周密思考和準(zhǔn)確判斷的過程。在為學(xué)習(xí)者提供匹配資源時(shí)，學(xué)習(xí)者的認(rèn)知能力，以及此認(rèn)知能力下的知識水平、興趣愛好都被考慮在內(nèi)。自適應(yīng)技術(shù)的運(yùn)用，既關(guān)注學(xué)習(xí)者獲取知識的情況，也尊重學(xué)習(xí)者率真的感受，以適時(shí)、適量、適度的原則為不同認(rèn)知能力的學(xué)習(xí)者提供支持，引導(dǎo)和幫助學(xué)習(xí)者在認(rèn)知與情感、理性和經(jīng)驗(yàn)等方面的協(xié)調(diào)發(fā)展中進(jìn)行正確決策，有效促進(jìn)智慧能力發(fā)展和智慧行動。

在智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的教學(xué)中應(yīng)遵循邏輯路徑，關(guān)注思維層次。在此目標(biāo)下，教師定位向基于問題、任務(wù)、項(xiàng)目式的教學(xué)方式轉(zhuǎn)移，以增強(qiáng)教學(xué)過程的創(chuàng)造性、體驗(yàn)性和啟發(fā)性。

三、智慧學(xué)習(xí)環(huán)境賦能學(xué)習(xí)者思維進(jìn)階的行動策略以智慧學(xué)習(xí)環(huán)境賦能思維教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)習(xí)者高階思維能力，應(yīng)牢牢把握數(shù)字化轉(zhuǎn)型機(jī)遇，深化數(shù)字化裝備升級。然而，數(shù)字技術(shù)不能替代教師，現(xiàn)代教育思想應(yīng)賦予技術(shù)靈魂與溫度，提升教師信息化素養(yǎng)，充分發(fā)揮智慧學(xué)習(xí)環(huán)境價(jià)值。

（一）強(qiáng)化數(shù)據(jù)賦能推動思維精準(zhǔn)化進(jìn)階

數(shù)據(jù)是智慧學(xué)習(xí)環(huán)境中重要的戰(zhàn)略資源，是智慧教育的重要支撐部分，應(yīng)建立以數(shù)據(jù)為支撐的教學(xué)模式，使教學(xué)成為實(shí)證性科學(xué)，而不是經(jīng)驗(yàn)主義大行其道。思維進(jìn)階是一種基于證據(jù)的過程性假設(shè)，是生成式的隱蔽思維，是實(shí)現(xiàn)顯性化的知識創(chuàng)造與傳遞的抓手。數(shù)字教育的發(fā)展不僅積聚優(yōu)質(zhì)資源，也會沉淀海量寶藏?cái)?shù)據(jù)。運(yùn)用海量數(shù)據(jù)形成學(xué)習(xí)者畫像和教育知識圖譜，為識別學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)能力、認(rèn)知風(fēng)格和學(xué)習(xí)偏好等特性提供證據(jù)，并靈活生成最佳適配的學(xué)習(xí)任務(wù)和活動，能引導(dǎo)和幫助學(xué)習(xí)者進(jìn)行正確決策，有效促進(jìn)智慧能力發(fā)展和智慧行動。

只有保證智慧學(xué)習(xí)環(huán)境所收集數(shù)據(jù)的真實(shí)性和及時(shí)性，才能實(shí)現(xiàn)與學(xué)習(xí)者思維發(fā)展的同頻共振和融合發(fā)展。一方面，應(yīng)在探索創(chuàng)新上加強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)集中攻關(guān)?！艾F(xiàn)有智能技術(shù)發(fā)展水平的限制、算法‘黑箱'屬性對深層次特征分析的缺失等問題，導(dǎo)致實(shí)際應(yīng)用還難以對高階思維進(jìn)行深層解析和有效干預(yù)?！保郏保福?0在以智能技術(shù)促進(jìn)思維進(jìn)階流程再造和模式重構(gòu)、減少智能技術(shù)對學(xué)習(xí)者思維產(chǎn)生過多負(fù)面影響的基礎(chǔ)上，統(tǒng)籌推進(jìn)人工智能對學(xué)習(xí)者思維的感知、收集、分析和判斷的技術(shù)攻關(guān)，激發(fā)人工智能在思維進(jìn)階領(lǐng)域的可持續(xù)性發(fā)展。另一方面，避免數(shù)據(jù)“斷裂”發(fā)展造成的思維禁錮與失衡。應(yīng)建立縱橫聯(lián)通的教育系統(tǒng)數(shù)據(jù)樞紐，打破教育各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)要素的信息壁壘，實(shí)現(xiàn)學(xué)情診斷、課堂互動、學(xué)案、考試、及時(shí)反饋等各類教學(xué)數(shù)據(jù)的動態(tài)匯聚，使其能夠還原學(xué)習(xí)者思維發(fā)展的全過程，對學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為、學(xué)習(xí)效果和教師教學(xué)方式、方法、考核、評估提供有力支持。在實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)保證數(shù)據(jù)鏈條依照一定邏輯集成，才能促進(jìn)信息自由高效流動，實(shí)現(xiàn)流程優(yōu)化、精準(zhǔn)發(fā)展。

（二）擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)助力思維沉浸式進(jìn)階

“擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)是所有沉浸式技術(shù)的一種涵蓋性術(shù)語，所有沉浸式技術(shù)都通過將虛擬世界與物理世界融合，或創(chuàng)造完全沉浸式體驗(yàn)來擴(kuò)展我們對現(xiàn)實(shí)的體驗(yàn)。”［２１］4擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)以虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、混合現(xiàn)實(shí)等沉浸式技術(shù)形式，在學(xué)習(xí)實(shí)踐中彰顯出強(qiáng)大的生命力。思維進(jìn)階教學(xué)的本質(zhì)就是促進(jìn)學(xué)習(xí)者認(rèn)知沿著不同方向探索新的遠(yuǎn)景，追求多樣性的思維能力。然而，在傳統(tǒng)教育環(huán)境中，教師只能通過語言表達(dá)、互動問答和實(shí)物展示等方式進(jìn)行課堂教學(xué)，學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)體驗(yàn)是單向的、不具備可持續(xù)性的。在擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)的廣泛支撐下，通過營造富有沉浸性、交互性、構(gòu)想性和智能性的教育教學(xué)環(huán)境［２２］，將最大限度為學(xué)習(xí)者提供沉浸式學(xué)習(xí)體驗(yàn)，使整個(gè)學(xué)習(xí)過程更加具有主體性和趣味性。當(dāng)前學(xué)習(xí)環(huán)境的技術(shù)生態(tài)尚不具備應(yīng)對復(fù)雜學(xué)習(xí)情境的個(gè)性化服務(wù)能力，學(xué)習(xí)環(huán)境亟需轉(zhuǎn)型和升級，支持以數(shù)據(jù)驅(qū)動、個(gè)性化、情境化為主要特征的智慧教育生態(tài)［２３］。

為使擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)更有效地促進(jìn)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)，在產(chǎn)品技術(shù)層面要與人工智能、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)充分融合，提升服務(wù)課堂教學(xué)的現(xiàn)實(shí)技術(shù)水平，加強(qiáng)硬件性能提升和軟件資源開發(fā)，以技術(shù)升級提升環(huán)境擬真度和反應(yīng)速度［２４］。在學(xué)習(xí)者體驗(yàn)層面為保證擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)所創(chuàng)設(shè)的學(xué)習(xí)環(huán)境與學(xué)習(xí)者思維發(fā)展需求相適應(yīng)，還要提升擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)的感知力和認(rèn)知力，以交互體驗(yàn)為目標(biāo)重新定義學(xué)習(xí)空間，能“通過多樣化感知分析技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)對教育情境的全方位感知與智能化建模，進(jìn)而為學(xué)習(xí)者提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)支持”［１］121。使學(xué)習(xí)者思維進(jìn)階的媒介不僅僅停留于視覺與聽覺信息，更能讓學(xué)習(xí)者以身體之、以心驗(yàn)之，提升人與設(shè)備之間的自然交互體驗(yàn)，在多維互動中使思維逐漸復(fù)雜、持續(xù)精致并不斷深入發(fā)展。在學(xué)習(xí)資源層面，利用所創(chuàng)造的學(xué)習(xí)空間匯聚優(yōu)質(zhì)資源，實(shí)現(xiàn)知識資源的共享和整合，享受最大量的學(xué)習(xí)資源儲備。在教學(xué)應(yīng)用層面，因?yàn)樗季S進(jìn)階是集智力因素與非智力因素于一身的認(rèn)知過程，擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)還要增加對深層次知識傳遞和再造問題的關(guān)注，既要明確學(xué)習(xí)者特點(diǎn)探索有效教學(xué)策略，也要避免造成認(rèn)知負(fù)荷影響進(jìn)階水平。因此，擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)要以富有層次的情境激發(fā)學(xué)習(xí)者深層次的認(rèn)知和思考，鼓勵學(xué)習(xí)者質(zhì)疑問難，讓擬真空間成為激發(fā)學(xué)習(xí)者興趣的工具，讓課堂成為開發(fā)學(xué)習(xí)者創(chuàng)造潛能的天地。

（三）提升數(shù)字素養(yǎng)推動思維高效化進(jìn)階

智慧學(xué)習(xí)環(huán)境將加速教育的變革與創(chuàng)新，對學(xué)校管理、教學(xué)方式和學(xué)習(xí)方式等都會產(chǎn)生深刻的影響，然而終歸它只是手段，真正需要提升的還是人的能力素養(yǎng)，只有人的素養(yǎng)提升，才能更好地運(yùn)用這些手段，對教育進(jìn)行重塑。大數(shù)據(jù)時(shí)代對教師和學(xué)習(xí)者提出了新的挑戰(zhàn)，隨著人工智能時(shí)代的發(fā)展，教師的部分職能會被人工智能所取代，教師角色將從傳授知識為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐杂藶橹?，主要培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的好奇心、創(chuàng)造力、解決復(fù)雜問題的能力，以及良好的溝通能力和協(xié)作能力、人文精神。教師角色在人機(jī)共教的環(huán)境中居于主導(dǎo)者地位，必須具備運(yùn)用各種人工智能的素養(yǎng)。數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用是現(xiàn)代化教師必備的能力之一，需要教師不斷更新知識結(jié)構(gòu)，緊跟科技發(fā)展步伐，提升自身能力，讓自己的教學(xué)活動融入更多新科技元素，做終身學(xué)習(xí)的踐行者和領(lǐng)跑者。

教師是教育信息化落地實(shí)施的關(guān)鍵因素。一方面，要重視對教師信息素養(yǎng)的培養(yǎng)。教師應(yīng)形成定期培養(yǎng)計(jì)劃，不斷接受新技術(shù)培訓(xùn)，才能讓自己的教學(xué)內(nèi)容不斷更新。另一方面，注重智能教學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。首先，了解人工智能是如何改善學(xué)習(xí)的，從而使教師能夠作出正確的判斷；其次，要在實(shí)踐中掌握數(shù)據(jù)收集、整理、分析技能，利用人工智能完成常規(guī)性工作，騰出時(shí)間去從事創(chuàng)造性工作；最后，培養(yǎng)學(xué)習(xí)者獲得那些可能不會被機(jī)器取代的技術(shù)和能力。智慧學(xué)習(xí)環(huán)境能讓教師精準(zhǔn)分析和把握每位學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)狀態(tài)和學(xué)習(xí)特征，進(jìn)而幫助教師為每位學(xué)習(xí)者制定個(gè)性化的學(xué)習(xí)方案，不斷有針對性地增進(jìn)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和興趣，實(shí)現(xiàn)思維的高效進(jìn)階發(fā)展。教師只有能夠積極應(yīng)對和主動反思人工智能時(shí)代人才培養(yǎng)的新任務(wù)，才能使自身和學(xué)習(xí)者在與人工智能的未來競爭中更具優(yōu)勢［２５］。

數(shù)字化教育從硬件建設(shè)到素養(yǎng)提升為高階思維培養(yǎng)發(fā)展提供了前所未有的有力支撐。為縱深推進(jìn)教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動，還應(yīng)重點(diǎn)做好數(shù)據(jù)充分賦能、核心技術(shù)攻關(guān)以及提升數(shù)字素養(yǎng)等事項(xiàng)。信息時(shí)代教育的終極目標(biāo)是在數(shù)字化環(huán)境下，借助個(gè)性化學(xué)習(xí)方法培養(yǎng)數(shù)字公民，而智慧學(xué)習(xí)環(huán)境可將不同時(shí)空下的場景通過計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，實(shí)現(xiàn)異時(shí)空場景共存，為學(xué)習(xí)者高階思維能力養(yǎng)成創(chuàng)造條件，是漸進(jìn)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模個(gè)性化教育的重要議題。

四、結(jié)束語

21世紀(jì)以來，在腦與認(rèn)知科學(xué)和智能技術(shù)的推波助瀾下，以及人類社會快速發(fā)展對教育教學(xué)改革創(chuàng)新的現(xiàn)實(shí)需求的協(xié)同驅(qū)動下，當(dāng)今世界正向物理空間、信息空間和社會空間的三元結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變［２６］。思維能力成為智能時(shí)代中個(gè)體發(fā)展的核心競爭力，以技術(shù)賦能學(xué)習(xí)者思維進(jìn)階是教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型下理想的生態(tài)愿景，也是未來教育的基本價(jià)值追求。充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢，以學(xué)情智能診斷確立進(jìn)階起點(diǎn)、以精準(zhǔn)擬真情境搭建進(jìn)階階梯、以多模態(tài)識別技術(shù)追蹤進(jìn)階過程、以自適應(yīng)技術(shù)促進(jìn)高階思維個(gè)性化發(fā)展，是遵循學(xué)習(xí)者思維發(fā)展路徑、激發(fā)學(xué)習(xí)者積極主動思維、加深對知識深度理解的關(guān)鍵。技術(shù)作為促進(jìn)思維進(jìn)階的“腳手架”也要避免“數(shù)據(jù)投喂”下思維固化和退化的風(fēng)險(xiǎn)，要正確看待人工智能技術(shù)為高階思維發(fā)展帶來的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

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The Logical Path and Action Strategy of Empowering Learners

with Advanced Thinking in a Smart Learning Environment

Abstract：With the rapid development of artificial intelligence technology and the emergence of big language models such as ChatGPT and GPT-4，it has become possible to pursue educational demands that are guided by the concept of smart education，using intelligent technology as a means，and aiming to improve thinking ability.Properly utilizing the data processing and complex computing capabilities of artificial intelligence technology to create a smart learning environment can provide a solid guarantee for improving the thinking ability of learners.This study is based on the dialectical unity of the attributes of technological tools and the attributes of the cognitive advancement process，it proposes the following logical pathway to provide personalized learning support for cultivating learners′ thinking abilities and enhancing the quality of their thinking：establishing the starting point of thinking ability through intelligent diagnosis of learning situations，building a thinking development ladder with precisely simulated scenarios，tracking the development process of thinking abilities through multimodal recognition，and promoting the personalized development of thinking through adaptive technology.In terms of practical direction，to fully leverage the advantages of diversified perception and analysis technologies in smart learning environments from a systemic and holistic level，it proposes the following action strategies：enhancing data empowerment to promote precise cognitive advancement，utilizing extended reality technology to facilitate immersive cognitive advancement，and improving intelligent literacy to drive efficient cognitive advancement，thus making large-scale personalized education possible.

Key words：smart learning environment;digitalization of education;advanced thinking;logical path;action strategy