高階思維

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什麼是高階思維？

高階思維是一種習慣：已經寫下來的路徑完成不了這個問題時，你仍要做完它，並展示得出答案的那一步。

當一個人把新資訊與記憶中的資訊相互關聯，或加以重組、延伸，從而達成一個目的，或在令人困惑的處境裡找出可能的答案，高階思維就發生了。

這句話是阿瑟·劉易斯與戴維·史密斯在 1993 年給出的定義。日常的畫面是一條被封上的街。標好的繞行是一套流程。演算法思維 就是那張卡片：步驟明確，而且會停。如果沒有卡片說明該在哪個路口轉彎，你就要比較幾條代價不同的路，並留下別人能核對的理由。這個比較就是本頁的習慣。 批判性思維 決定相信什麼。這個決定是 1993 年那份清單上的一個目的。預測、你做出的東西，以及沒有現成路徑的問題，都在同一份清單上。分析思維 把一個整體拆開。這一步可以為這個習慣服務。這個習慣還要寫明目的，並留下可核對的東西。創造性思維 產生一種新的組合。做出東西是清單上的一個目的。步驟早已寫在卡片上的組合，是另一種習慣。 雷斯尼克的第一條特徵是實用的檢驗：行動的路徑事先沒有被完全規定。如果第二個人只能照抄你的步驟，那張卡片就是一套流程。如果下一個情形沒有這樣的卡片，這個習慣才開始。

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高階思維的三層理解

• 入門：線索是一道做過的例題就能完成的題。例題覆蓋得住，你還在一條寫好的路徑上。覆蓋不住，就寫下你要產出什麼，以及第一條路徑為什麼失敗。
• 實踐：先寫目的，再寫答案。用劉易斯與史密斯的清單：相信、去做、做出、預測，或一個沒有現成路徑的問題。然後寫下那一步。說清你把什麼接在一起，排除了什麼，以及什麼事實會改變答案。
• 進階：一張把記憶、理解、應用放在分析、評價、創造下面的海報，是後來的教學圖。在 2001 年的修訂裡，應用仍然包括執行一個已經給出的程序。雷斯尼克的檢驗是：路徑是否事先已經規定。一份要求更高的作業之後，基本技能測驗的增益變大，這件事本身不是這個習慣的分數。

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起源

判斷、製作和求解這件事很老。學校裡的名稱，以及人們釘在這個名稱上的梯子，來得更晚。它們標出的邊界並不相同。 1956 年，班傑明·布魯姆主編的委員會出版了《Taxonomy of Educational Objectives: The Classification of Educational Goals. Handbook I: Cognitive Domain》（David McKay，紐約）。與他一起工作的有馬克斯·恩格爾哈特、愛德華·弗斯特、沃克·希爾和戴維·克拉斯沃爾。認知類目標依次是知識、領會、應用、分析、綜合、評價。克拉斯沃爾在 2002 年的概述裡說，原來的清單從簡單排到複雜，從具體排到抽象，並假定了一層累積的等級：較簡單的一類被當成下一類的前提。這本手冊為測驗和課程分類目標。它是一把目標的梯子。本頁不把它寫成學校裡這個名稱的造詞文獻。 匹茲堡大學的勞倫·雷斯尼克寫了《Education and Learning to Think》（National Academy Press，華盛頓特區，1987）。她說，思維技能抗拒學校喜歡寫成目標的那種精確定義。她仍然給出一份工作清單，讓讀者在這種工作發生時認得出它。路徑事先沒有被完全規定。整條路徑常常不能從一個著眼點看全。答案常常不止一個，每一個都有代價和收益。這種工作使用有細微差別的判斷，使用不止一條標準，而這些標準有時互相衝突。與任務有關的東西並非樣樣已知。思考的人自己調節這個過程。雷斯尼克說，如果每一步都由別人發號施令，我們就不把這認作這種工作。思考的人賦予意義，並在表面上的無序裡找出結構。這種工作費力。推演和判斷裡有相當多的心理勞動。她還畫了一條線，說明這工作是給誰的。把思維和問題解決放進某一個人的課程，並不是新事。放進每一個人的課程，才是新的要求。這份清單描述工作。它不是一次試驗，也沒有報告學習上的增益。 弗雷德·紐曼在 1991 年把一個短檢驗放在同一個名稱下面，文章收在《Theory and Research in Social Education》第 19 卷，第 324–340 頁。他把高階思維稱為挑戰，以及對心智的擴展使用。他把對照的那一端稱為常規的、機械的應用，以及對心智的有限使用。

當一個人必須解釋、分析或操作資訊，原因是要回答的問題或要解決的問題不能靠常規地應用先前學過的知識來解決，挑戰或對心智的擴展使用就發生了。

他對常規那一端的例子很具體。列出你背下來的資訊。把數字代進已經學會的公式。應用腳註的規則。一道難題仍然可以只有一個正確答案，也可以有幾個互相衝突的答案。檢驗的是：常規應用能不能把它做完。 劉易斯與史密斯的 1993 年定義寫在《Theory Into Practice》第 32 卷，第 131–137 頁，那一期題為 “Teaching for Higher Order Thinking”。劉易斯當時是佛羅里達大學教育學院的榮休教授，史密斯是院長。他們引用賴瑞·庫班 1984 年的說法：那一堆標籤是一片「概念沼澤」（conceptual swamp）。他們引用的文章在《Review of Educational Research》，這句話在第 676 頁。他們想要一個足夠寬的詞，裝得下問題解決、批判性思維、創造性思維和決策。他們列出的目的是：決定相信什麼，決定做什麼，創造一個新想法、新物件或藝術表達，作出預測，以及解決一個非常規問題。他們說，這個定義用了更早的心理學，包括弗雷德利克·巴特利特關於填補缺口的想法。他們是在給出定義。他們沒有報告一項測到的增益。 洛林·安德森與戴維·克拉斯沃爾主編了修訂本《A Taxonomy for Learning, Teaching, and Assessing》（Longman，2001）。克拉斯沃爾的概述在《Theory Into Practice》第 41 卷，第 212–218 頁（2002）。過程的名稱變成記憶、理解、應用、分析、評價、創造。綜合被改名為創造，並放到評價之後。第二個維度標明知識的種類：事實性、概念性、程序性、元認知。本站的元認知 是弗拉維爾用來稱呼「思考自己的思考」的名字。在 2001 年的表裡，元認知知識是一種知識。它可以穿過六個過程中的任何一個。它不是最上面的一檔。那篇概述裡的應用，是在給定情境中執行或使用一個程序。執行一個已經給出的程序，可以是常規的。蘇珊·布魯克哈特在《How to Assess Higher-Order Thinking Skills in Your Classroom》（ASCD，維吉尼亞州亞歷山卓，2010）裡，把學校定義分成三組：遷移、批判性思維、問題解決。她從 2001 年的書裡取遷移：學生記住所學，並且理解它、使用它。她把問題看成一個目標，而這個人還不能認出通往目標的路徑。這本書是評估指南。它不是這個習慣的一次試驗。

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核心要點

抄來的路徑會答成另一道題時，高階思維才用得上。目的還沒寫明，或者一條已經完成的流程被當成路徑仍開放，它就會停住。

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應用場景

下一個情形沒有一張已經能把它做完的卡片時，使用高階思維。寫明目的，寫下那一步，並留下問題仍然需要的常規部分。

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經典案例

2001 年 1 月，弗雷德·紐曼、安東尼·布里克和珍妮·長岡與芝加哥學校研究聯盟發表了《Authentic Intellectual Work and Standardized Tests: Conflict or Coexistence?》。芝加哥安嫩伯格挑戰為這項研究提供了主要經費。他們問的是：芝加哥的教師佈置的作業如果要求的不只是複述，基本技能分數會怎樣。這份報告比較的是課堂。它沒有把這個習慣分給一組、又不給另一組。 他們用的分數不是高階思維單獨的分數。他們採用的框架叫做真實智力工作，來自學校組織與重構中心更早的研究。框架有三條標準。學生建構知識，經由有紀律的探究，而且成果在學校成功之外仍有價值。用他們的話說，建構知識是組織、解釋、評價或綜合已有知識，去解決那些靠常規使用早先的資訊或技能解決不了的問題。這一句是這個習慣的近鄰。另外兩條標準是額外的。寫作量規的標準 1 要求學生解釋、分析、綜合或評價資訊，而不是僅僅複述。標準 2 要求他們得出結論、概括或論證，並用延伸的寫作加以支持。數學標準要求學生組織並解釋資訊，說明解題路徑，並處理一個像他們在校外會遇到的問題。這個測量把幾條標準加在一起。多面向 Rasch 模型會按每條標準有多難、每位評分者有多嚴來調整。作者再把結果放上一條從 0 到 10 的量表。 作業來自 3、6、8 年級的寫作和數學。研究的前三年看的是大約 1,800 名三年級學生、大約 1,700 名六年級學生、大約 1,400 名八年級學生，都在參與教師的課堂裡。現場研究者於 1997 至 1999 年在 19 所小學收集作業。教師被要求交出他們視為典型的作業，以及他們視為有挑戰的作業。完整的一年裡，要求是四份典型作業和兩份有挑戰的作業。1997 年只收集春季學期，要求是各兩份。至少 60% 的作業由另一位教師第二次評分，而且看不到第一次的分數。專家評分者後來發現，分數從 1997 年到 1998 年向上漂移。作者把較早的年份調整到 1999 年的量表上。 兩項測驗提供結果。愛荷華基本技能測驗是芝加哥公立學校每年五月施測的全國常模測驗，科目是閱讀和數學。伊利諾伊目標評量計畫是州測驗，科目是閱讀、數學和寫作，施測年級為 3、6、8。這份報告只用 1997 和 1998 年的州測驗結果。1999 年伊利諾伊採用了新的評量。閱讀和寫作成績用的是寫作作業。數學成績用的是數學作業。模型控制了種族、性別、社會經濟地位和先前成就。 在愛荷華測驗上，作業品質高的課堂，一年的學習增益比全國平均高 20%。作業要求較低的課堂，閱讀上的增益比全國平均低 25%，數學上低 22%。這兩句比較的是課堂與全國平均增益。它們不是在比較一個被教了這個習慣的班和一個沒有被教的班。那句 20% 在原句裡沒有按科目拆開。25% 和 22% 屬於要求較低的課堂，並且按科目拆開。 州測驗不是每年都考，所以作者沒有計算它的年度增益。他們計算了調整後的課堂均值，用的是人口背景變項和前一年的愛荷華測驗。為了顯示大小，他們描述兩名背景相同、學校相同、前一年愛荷華分數相同的學生。在模型裡，學生 A 所在課堂的寫作作業和數學作業，在真實智力工作上的分數都高。學生 B 所在課堂的兩項分數都低。模型預測，次年春天 A 的州閱讀測驗會高 32 分，州數學測驗高 48 分，州寫作量規高 2.3 分。報告把這些差距換成效應量 0.43、0.64 和 0.52。A 和 B 是模型內部的對照。他們不是作者追蹤的兩個有名字的孩子。 進一步的切分問的是：入學時領先的學生和落後的學生，是不是呈現同一種形態。數學上，起步較低的學生，在作業品質高的課堂裡，一年愛荷華增益比同類學生在作業品質低的課堂裡大 29%。起步較高的學生，與高品質作業相聯繫的增量增益是 17%。閱讀上，報告給出的對應數字是：起步較高的學生 42%，起步較低的學生 28%。作者的讀法是：在這個比較裡，這些作業讓兩組的教學都更充實。這些百分比不是每一個學生的同一種增益。 他們還問：更難的作業是不是只是跟著本來就佔優勢的課堂走。在那 19 所學校的 437 個班級裡，作業品質與先前成就、種族構成、社會經濟構成之間的相關很弱，而且在統計上不顯著。作者把作業品質讀成與教師的選擇聯繫更緊，而不是與那些特徵聯繫更緊。這是對那些相關的一種讀法。它不是一次指派任務的實驗。 教訓很窄。收集到的作業在三部分量規上分數更高的課堂，在上述控制之後，基本技能增益也更大。量規的一部分要求的是解釋，而不是複述。這一部分是這個習慣的近鄰。增益屬於整份量規，來自一個沒有隨機分派的課堂比較。統計思維 把與全國平均的比較、32、48 和 2.3 的模型對照，以及課堂內部的那些百分比，分開保管，不合成這個習慣的一個效應。

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邊界與失效場景

有三處地方，高階思維不再是合適的名字。路徑可能已經寫好。芝加哥的百分比可能被當成這個習慣的屬性。或者一張六個動詞的海報可能被當成這個習慣本身。 第一條邊界是一條已經完成的流程。如果每一步都由別人發號施令，雷斯尼克不算這是這種工作。紐曼所說的常規一端，是背下來的清單、學會的公式，或腳註規則。演算法思維 是把這些步驟寫下來、讓第二個人能夠執行並停止的習慣。卡片已經存在時，用那個習慣。下一個情形沒有這樣的卡片，這個習慣才開始。在卡片上寫「再想深一點」，既沒有造出路徑，也沒有留下那一步。 第二條邊界是芝加哥的報告。不要把 20%、25% 或 22% 引用成高階思維的效應，或一次工作坊的效應，或家裡改寫一道題的效應。20% 比較的是高分作業與愛荷華測驗的全國平均增益。25% 和 22% 描述的是要求較低的課堂，分別在閱讀和數學上。不要把 32 分、48 分或 2.3 分引用成兩個真實同學之間的差距。這些數字是模型對一對構造出來的學生的預測，效應量是 0.43、0.64 和 0.52。不要把 29%、17%、42% 或 28% 引用成任何學生從這個習慣得到的增益。它們比較的是起點不同的學生的一年愛荷華增益，而且是在同一個觀察設計裡。量規把三條標準合在一起評分。學生沒有被隨機安置。教師選擇交上哪些作業。作者的結論是：這樣的作業提高了常規測驗上的分數。這個動詞是他們關於這個比較的結論。 常見的誤用是那張海報。一張圖把記憶、理解、應用標成低，把分析、評價、創造標成高，那是後來的教學輔助。2001 年的概述仍然把應用定義為：在給定情境中執行或使用一個程序。雷斯尼克的檢驗是：那個程序是否已經規定好。劉易斯與史密斯從你已有的資訊和剛遇到的資訊出發。丟掉常規的那一層，並不會把工作抬高。阿納特·佐哈爾與耶胡迪特·多里在《Journal of the Learning Sciences》第 12 卷，第 145–181 頁（2003）考察了四項計畫，這些計畫的目標是在科學課堂裡教高階思維。學生在 7 至 12 年級。佐哈爾在希伯來大學，多里在以色列理工學院。結束時，學業成就高的學生，思維分數高於學業成就低的學生。兩組相對於自己的起始分數都有相當的進步。四項研究裡有一項，低成就組的淨增益顯著高於高成就組。論文沒有為四項計畫給出一個效應量。這個形態不是芝加哥愛荷華測驗的結果。兩項研究都沒有表明：一道難題可以取代這道題仍然要用的常規技能。

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常見誤區

有三種混淆跟著學校裡的這個名稱走。這個習慣會被誤認成海報的頂部，會被誤認成已經高分的學生才有的特權，也會被誤認成芝加哥的那些百分比。

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相關概念

高階思維旁邊，是判斷一個主張、拆開一個整體、做出新組合、看著自己的思考，或寫下一條已經會停止的路徑。下面的連結是鄰居。它們不是這個習慣的別名。

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一句話總結