Intel创新思维工具:应用与启示

论文核心提示:

Intel创新思维技能课程(Intel Teach Thinking with Technology Course,简称TwT)是Intel公司目前正在全球开展的针对K-12各科教师的一项教育计划,旨在帮助教师运用Intel创新思维工具来开展有效的信息技术与课程整合教学,引导并培养学生的高阶思维能力(Higher order thinking skills)。我国台湾地区于2007年开始了这项计划。2010年8月,创新思维技能课程全国首次骨干研修班在上海师范大学完成培训。至此,创新思维技能课程在大陆地区正式拉开帷幕。

一、工具简介
  Intel创新思维工具,包括可视化排序工具(Visual Ranking)、因果图工具(Seeing Reason)和论证工具(Showing Evidence)。目前,这三种工具有英文版与中文繁体版,均支持在线使用。2010年,台湾师范大学资讯工程系VIP实验室完成了教室版Intel创新思维工具的开发。
  三种思维工具都提供了有效的思考框架,可视化排序工具引导学习者通过分析产生若干结论,然后依据一定的标准来比较结论的区别,从而找到解决问题的最有效方法;因果图工具能够帮助学习者不断地归因,最终形成导致问题存在的由表及里式的系统概念图;论证工具不但可以支持学习者提出有力的论点和论据,还可以协助他们深入地反思论据的品质,从而得到一份客观、翔实的论证报告。
  二、应用实例
  1.可视化排序工具(Visual Ranking)
  Visual Ranking是一个可供师生讨论与合作的在线互动工作区。当在课堂上需要比较某类事物时,学生可以使用此工具去检查这些事物的优先顺序,辩论其间的差异性,还可以获得不同意见的相关性,最终支持大家达成一定共识。
  以“改变我们生活的发明”专题为例(见图1),学生如果要解决“各项发明是如何改善我们的生活的”这个问题,他们首先需要分析“有哪些发明能够改善我们的生活”,然后思考“这些发明都在哪些方面改善了我们的生活”,接着再反思“这些发明对我们生活的改善程度有区别吗”,最后才产生依据改善生活的程度为这些发明进行排序的操作。排序对于问题的解决是必要的,通过“分析—思考—反思—排序”的思维过程,学生将给出一个富有逻辑层次以及说服力的答案。Visual Ranking有力地支持了回答问题的思考过程。
  2.因果图工具(Seeing Reason)
  Seeing Reason是一个帮助学生探究复杂因果关系的互动式绘图工具,除了能够绘制因果关系外,它还能够显示学生对因果关系的理解程度。
  以“交通事故的成因”专题为例(见图2),图2展示了一组学生对于交通事故因素的想法。矩形框中显示的是因素,箭头表示关系。关系可能增加或减少(蓝色表示增加,红色表示减少),关系的影响可能很大或很小(越宽表示越大,越窄表示越小)。由此,可以这样阅读以下因果图上显示的关系:当抛锚车辆增加时,车道数量减少很多。可见,Seeing Reason为学生们思考与表达复杂事物间的因果关系提供了帮助。
  3.论证工具(Showing Evidence)
  Showing Evidence是一个供师生评价论点和论据时进行讨论与合作的互动工作区。学生们可以使用此工具建立论点和假说,然后围绕该论点和假说搜集证据,并对证据进行评价,最后得到结论。
  以“太空探索”专题为例(见图3),由于太空探索要花费几十亿美元,于是大家争辩是否应该继续太空探索。学生的任务就是评估赞成与反对的理由。图3中,学生围绕“太空探索应该在现在的水平下继续进行”的论点进行了论证。“论据库”功能引导学生收集各种与论点有关的事实。此处所收集的事实并不考虑其对论点是支持还是反对,因为这是下一步的思考任务。在“论点工作区”,学生被指引着思考论据库中的论据哪些是增强论点的,哪些是削弱论点的,学生将不同性质(增强论点型、削弱论点型)的论据“拖曳”到不同的区域。学生还能通过评定论据的品质来实现进一步划分这些增强型(削弱型)论据对论点的增强(削弱)的程度。
  在专题任务的引导下,思维工具自然地融入到问题解决的过程中。由于三种创新思维工具在功能上各具特色,在解决复杂问题的过程中,师生可以依据问题的特征来灵活地选取适当的工具。
  三、借鉴与启示
  Intel创新思维工具可移植于各个学科、可用于同类问题解决的过程。从以上的应用实例中看出,思维工具成为了学习者思考的脚手架,一步步支撑着问题求解的过程。Intel创新思维工具在设计与应用上无不体现着发展学习者高阶思维能力的特点,这为设计与应用支持高阶思维发展的数字化学习工具带来了启示。  

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