余胜泉   北京师范大学未来教育高精尖创新中心执行主任、“移动学习"教育部-中国移动联合实验室主任

建构性教学的核心是认知工具

长期以来，信息化教学遵循“learn from IT”（从信息技术中学习）的技术应用观，即客观主义的信息技术应用观。这种方式是让信息技术像教师那样去“教学”，起一种替代教师的作用，学生学习信息技术呈现的知识，信息技术的作用就是传递需要教授给学生的知识，这极大地抑制和弱化了信息技术的认知功能。

信息技术作为认知工具强调认知工具是支持、指引、扩充学生思维过程的心智模式与设备。信息技术的真正作用在于充当学生建构知识的工具，以拓展学生建构知识的能力，通过使用技术工具来发展高阶思维能力。学生应遵循“learn with IT”（用信息技术学习），即建构主义信息技术应用观。也就是说，信息技术要从帮助教师教变成帮助学生学，强调促进学生的知识建构。

一、信息技术作为认知工具发挥的作用

1.信息技术有利于学习者认知技能的培育、发展和习得，有助于学生反思所知及其过程、建构知识和促进高阶思维。例如在数学学科中运用几何画板工具学习二次函数，通过信息技术引导学生在动态中观察，观察变动中不变的规律，能够更好地体现数学的本质。

2.信息技术可有效用于学生的协作学习，支持有意义的社会性建构。利用信息技术进行探索和发现，有利于学习者理解和思考现实世界，促进抽象知识与现实世界的联系，挖掘创新和实践能力。例如，学习元平台具有知识协同建构、资源持续进化、社会认知网络、多种认知工具等典型功能，能够基于社会知识网络建立人与人、人与资源、资源与资源之间的关联，促进学生开展大规模的在线协作学习。

3.利用信息技术提供的设计和分析工具，可以让学生更好地组织观点，体验学习过程，通过表征所知，促进更丰富的理解。例如，运用SWOT分析工具有助于学生发现自己的优势、不足、机遇与威胁。运用该工具可以对研究对象所处的情景进行全面、系统、准确的研究，从而根据研究结果制订发展计划与对策。

4.信息技术可以呈现知识表征形式，表达不同观点，拓展看问题的视角，促进学生思维模式的发展，从而培养深层次的批判性思维能力。例如，Knowledge Forum知识建构论坛为学生和教师提供了一个独特的协作空间，用来分享想法和数据、组织课程材料、分析研究成果、讨论文本、引用参考资料。

5.信息技术可以减轻、转移学习者解决问题的认知负荷。所谓认知负荷，是指在思维和推理过程中付出努力的水平（包括知觉、记忆、言语、信息处理、检索等），这会潜在地影响高阶思维过程。信息技术应用能有效减轻、转移或分担学习者的部分认知负荷，成为促进学习者发展高阶能力的理想“支架”，使学生集中更多的精力发展高阶思维能力，更加聚焦事物的本质。随着计算设备智能化的不断发展，人类前所未有地减轻了低阶知识（能力）的负荷，学会人和技术之间的协同思考能力是人类在新时代获得价值确认的必然选择。例如，传统应用题由于受信息技术条件的约束，背景不丰富，远离时代，和学生实际结合得不紧密，大量数据需要人为加工，题目还常常有明显的解题途径的暗示，所以学生难以通过解这些题提高自己数学建模的能力并领会问题解决的思想。计算机工具使得运算繁杂、作图困难、数据处理难度大的问题，特别是一些具有真实背景的实际问题的解决成为可能。借助计算机，将实验、尝试、模拟、猜想、检验、调控、运算、推理、证明等作为数学学习的重要方式，更加重视学生的亲身实践活动，促进高层次数学思维，提高数学思考深度，让学生“看到”他们以往只能想象的数学，“做”他们以往不可能做的数学，使学生感受到实实在在的数学。

6.信息技术能够革新学生作为知识接受者的角色，使其成为知识生产者、创造者和发送者，有利于学生清晰地表达与反思学习内容与过程，支持意义的内部协商与建构。例如，一些学习英语的App会设有对话练习、算法打分、错误发音纠正等功能，支持学生之间开展口语交际，录制英语对话片段，让学生在反思的基础上精准地提升自己。

基础知识与基本能力的培养是基础教育中永恒的主题，关键是获取知识的方式。“教师讲—学生记—布置作业—模拟考试”这种循环往复的灌输式教学方式，只是让学生机械地获得知识，泯灭了学生的求知欲，不利于学生核心素养和学科关键能力的发展。但如果教师转变教学方式，精心设计问题—准备资源—开展学习活动—运用认知工具，一步一步引导学生解决问题，在解决问题的过程中让学生自主学习、协作讨论，运用信息技术进行调查、推理、计算，进行概念表征，从而获得知识，这样既能促进学生高阶思维能力的发展，也能让学生深刻地理解知识；既能促进学生对知识的理解，又能促进学生核心素养和学科关键能力的发展。总之，信息技术进入课堂，改变了学生获取知识的方式，拓展了课堂的参与度、广度和深度，也提高了课堂效率。

二、认知工具在教学中的作用

1.认知工具有利于促进学生深度学习

认知工具的使用使学生实现了情景化反思，能够从知识、领会、运用的浅层认知升华为分析、综合、评价、创造的深层认知，促进了学生的高阶思维发展。但需要注意的是，教师需要按照教学规律与需求使用认知工具，遵循信息技术与课程整合的发展层次。

2.认知工具改变了人类的认知方式

当今的学生是网络环境中成长起来的“数字原住民”，使用网络更加便捷，接触内容更加丰富，使用过程更加自主、无边界，可以随时随地实现网络支持下的社会交往。学生的认知方式具有人机结合、多点联通、碎片化等特点，而这种认知方式的改变会使课程表现形式多样化，在线课程将成为学校日常教学的常规设置，课程越来越多地体现线上、线下融合的特点。教学范式正在从以知识传递为主向知识建构与知识创生转变，教学模式也会越来越多地体现深度学习。

富有挑战性、培养学习智慧的主动学习将成为未来课堂教学的新重点。教师不仅要教给学生知识，同时要培养学生具备21世纪技能，即全球意识、协作能力、学习和创新能力、信息技术基本素养以及公民素养，促进学生高阶思维能力的发展。想要转变学生获取知识的方式，就要从原来关注“双基”，即基础知识、基本技能，变为关注“四基”“四能”，即基础知识、基本技能、基本思维、基本活动经验和发现、提出、分析、解决问题的能力。

3.认知工具改变了学校育人环境

未来的学习将是无时不在无处不在的。学校不再是获取知识的主要场所，教师不再是教授知识的主要角色。获得知识不再是学生来学校的主要目的，游戏学习、同伴学习将越来越普遍，学校成为运动场、音乐厅、美术馆等重要的社交空间。未来的育人空间也将是虚实结合的，学校和教育机构不再是封闭的社会单元，而是通过网络汇聚作用，形成集体智慧聚变的节点，是一个充满活力、人性化和高度社会化的地方；学校不再是静态知识的仓储，而是开放的、流动的、社会性的、分布的、连接的智慧认知网络与个性化发展空间。这种生态环境不是一个割裂的学习空间，而是通过网络连接全球性社会，连接学生日常生活经验与未来生活，学习也不仅仅发生在教室和学校里，而是终身的、全面的、按需获得的。

总而言之，信息技术作为认知工具，在未来将应用于教学的关键阶段，教师要从learning about IT（将信息技术作为学习的对象）、learning from IT（把信息技术作为教授活动主要媒体，传递需要教授的知识）、learning with IT（将信息技术作为认知工具，促进以学生为主体的知识加工），逐渐发展为learning in IT（信息技术作为教育文化环境开发，使学生生活在信息文化环境中实现潜移默化的学习），最终促进创新人才的培养。

建构性教学在未来人才培养中的作用

当人工智能在知识记忆、检索、处理等方面越来越强的时候，未来人类的优势在哪里？教师需要培养学生什么样的核心能力才能使他们适应未来的智能社会？这些都是我们需要思考的问题。

当今时代，学生获取信息的渠道越来越多，获取信息的手段越来越先进，但离散化、碎片化越来越严重。智能时代向纵深发展，对创新人才的培养提出了新的要求。工业时代的人才培养强调记忆、计算、体力，而智能时代的人才培养则强调思维、创新、想象。

互联网时代的教育要回应知识经济时代的挑战，教育不能反复训练学生做机器就能做的事情，而要着力塑造人区别于机器的情商、价值观、勇气、创造力等；要重在培养完善的人格和善良、合作、同情心等良好品质，使其富有学识、智慧和能力，能为自己的生活和社会承担责任；要从以发展智力为中心向智力和非智力协调发展转变，从以学科为中心向整体化知识教育转变，从重视继承向重视创新转变。

未来教育的关键点和核心抓手，是促进学生从知识到核心素养和学科专业能力的转化和进阶（如图），这也是关注信息技术促进建构性教学、创新信息化教学形态的核心追求和核心要点所在。

正如美国教育家约翰·杜威所说：以昨日之法教今天的孩子，我们将剥夺他们的明天。今天的教育和教师不生活在未来，未来的学生将生活在过去。作为教育工作者，我们要关注未来教育，关注教与学的创新转变，共同创造适应时代发展的教育环境。