人工智能时代思辨能力培养方式研究的梳理与反思

黄 芳, 陈坚林

(1.上海理工大学 外语学院， 上海 20093; 2.上海外国语大学 中国外语战略研究中心， 上海 200083)

随着人工智能技术在教学领域的广泛应用与发展，对当前的教学环境、教学资源、教学管理与评价等产生深刻的影响，也对教学理念与方式提出新的要求与挑战。教育不再是简单的知识传递，而是转向多元化能力的培养。依据美国21世纪技能学习联盟评选出本世纪最需要的4种多元化能力，即思辨能力(Critical Thinking)、沟通能力(Communication)、协作能力(Collaboration)以及创新创造能力(Creativity)[1]。其中思辨能力位列首位，足见其在未来人才培养目标中举足轻重的地位。在人工智能时代，思辨能力是保持思维独立性的重要前提，也是人才必备的核心素养之一，因此，研究和探讨如何培养和提高学习者的思辨能力显得尤为迫切和重要。本文对我国目前关于思辨能力培养的相关研究进行梳理与归纳，并对其存在的问题进行反思与探讨。

一、 思辨能力概述

思辨能力是人才必备的核心素养之一，思辨能力是指运用恰当的评价标准,进行有意识的思考,最终做出有理据判断的能力[2]。思辨能力包括两个方面：一是思辨技能(cognitive skills)，二是情感特质(affective dispositions)[3]。思辨技能包括 解释、分析、评价、推理、说明、反思五项技能，其中三项核心技能为分析、评价和推理。情感特质包括正直、坚毅、好奇、开放、自信五项技能[4]。正直,指思辨者追求真理，主张正义,是树立正确人生观、世界观、价值观的基点；坚毅, 指思辨者有决心和毅力,不轻易放弃，是人才培养过程中品格塑造的重点；好奇,指思辨者对新鲜事物拥有强烈的求知欲,具有好疑、好问、好学的特点，是不断创新的动力；开放,指思辨者能够容忍尊重不同观点,乐于修正自己的不当观点，是开启沟通合作的前提；自信，指思辨者相信自己的判断能力，敢于挑战权威，是勇于担当责任的根本。 目前对思辨技能培养的研究与关注较多，而对思辨能力的另一重要方面情感特质的研究与关注较少。

纵观国内外有关思辨能力方面的研究，主要涉及心理学、哲学、医学、教育学等领域，其中在外语或二语教育的研究居多，总体集中在三个方面：①思辨能力的理论介绍和相关模型构建[3-5],该视角下的研究，主要从心理和认知角度展开理论探讨，而对实际教学中如何培养学生的思辨能力关注不多；②思辨能力评估量具的构建，国外美国“特尔斐”项目组[6]、欧洲剑桥评估集团、国内罗清旭项目组[7]和文秋芳项目组[4]都进行了评估量具的构建，一定程度上解决了长久以来思辨能力在评估上较难操作的问题；③思辨能力培养路径研究，围绕教学实践中如何培养思辨能力展开系列研究[8-10]。随着2010年《国家中长期教育改革规划纲要(2010—2020年)》(下文简称《规划纲要》)的出台，思辨能力在人才培养和教学中的重要性逐步凸显，国内学术界开始重视思辨能力的培养，相应地培养方式的研究也层出不穷。随着人工智能对教学的不断赋能，学生的学习方式、教师的教学策略、海量的数据资源等都发生了巨大的变化，同时也对学生的思辨能力提出了更高的要求，这就需要我们更进一步加强对思辨能力培养方式的研究。

二、 思辨能力培养方式研究概况

思辨能力培养方式主要包括三类：设置专门的思维课程、渗透于具体的学科教学、融合于隐性课程和学习共同体建设。为了将本研究的焦点集中在“培养方式”上，我们将从宏观和微观两个层面进行不同的文献检索，不仅了解思辨能力培养在国内的研究进展和宏观走势，而且深入了解思辨能力培养的路径、模式、策略等。

(一)思辨能力培养研究宏观走势

通过在中国知网以“思辨能力培养”为主题进行检索，时间段从1986年到2020年8月8日，共计检索到相关文献989 篇。1986年首篇思辨能力培养论文出现，之后直到2020年，相关论文发表不断增多，国内思辨能力培养的研究发展大致可以分为三个阶段(见表1)。

表1 国内思辨能力培养研究论文发表情况统计表(1986—2020年)

1.初级萌芽时期(1986—2008年)

这一时期，论文发表数量较少，仅有26篇，占总文献量的2.63%, 表明该时期思辨能力的培养处于萌芽状态，自思辨能力在国内心理学、哲学、教育学领域开始研究起，多数成果集中在国外著作的译介方面，进行理论介绍和框架建构[11]，在培养方面的研究较少。

2.初步发展时期(2009—2015年)

2010年《规划纲要》的出台，重点强调了创新性人才的培养，受这一政策影响，国内学者逐步开始关注思辨能力的培养，注重培养方式、策略、模型方面的探讨，研究成果显著增长，从2009年到2015年这一阶段论文发表量为301篇，占总文献量的30.43%。该时期思辨能力的理论建构已趋稳定成熟，如文秋芳提出的层级模型结构，为后续学者的研究奠定了良好的理论基础，于是，更多研究开始转向思辨能力的培养实践。

3.迅速增长时期(2016—2020年)

2016—2020年这一期间，思辨能力培养的研究数量迅速增长，相比前两个时期，呈井喷态势，发表数量达到662篇，占总文献量的66.94%。究其原因，与国内众多高校的人才培养目标密不可分，尤其强调培养学生独立思考、分析问题、解决问题的能力，因此，思辨能力的培养得到空前的重视，思辨能力培养研究得到快速发展。

从上述文献统计可以看出思辨能力培养研究在我国的总体宏观走势，从萌芽期到初步发展期再到迅速增长期，总体呈上升趋势，随着国家教育政策对人才培养目标的明确，思辨能力的培养成为持续的研究热点和焦点。那么，在现有的研究中，学生的思辨能力究竟如何培养，采用何种课型和策略，构建何种模型，带着这些疑问，本研究将对文献进行微观聚焦，以期发现国内思辨能力培养的研究现状和存在问题。

(二)思辨能力培养研究微观聚焦

此次文献检索范围限定在CSSCI来源期刊和北大核心期刊，以“思辨能力培养”和“批判性思维培养”为主题和关键词进行全学科检索。之所以进行全学科检索，主要目的是希望通过文献分析，能够得到一些跨学科思辨能力培养的启示和借鉴。本次检索符合条件的共有141篇论文，去除8篇书评，有效文献共133篇。通过分析我们发现：

1.学科分布情况

研究多集中在外语、教育和文史哲相关学科，相关研究有106篇，占比为79.7%，而理工类学科相关研究较少，有27篇，占比为20.3%。其中，外语教学有关思辨能力培养的论文有69篇，占比52%，文史哲和教育类论文分别占比为17%和11%。可以看出国内对思辨能力培养的重视明显文科领域多于理工科领域，原因在于早期思辨能力研究集中在心理学哲学领域，而理工科少有涉及，随着《规划纲要》提出的人才培养目标和“新工科”建设的启动，理工科领域逐步出现相应的研究，既有为了满足“新工科”背景下的人才需求而探讨工程教育中的思辨能力培养[12]，也有针对理工科大学生通过课程体系进行深入探讨[13]，这些研究都从不同角度探索了思辨能力培养的路径，更加清晰地突出了创新人才的培养是全学科的任务，思辨能力的培养是必由之路。

2.课型种类情况

进一步的文献梳理发现，思辨能力的培养可以在不同学科的课型中进行，尤其在大学英语类课程中的课型最为丰富，主要体现在写作、阅读、演讲等教学之中，具体表现为：

(1)写作教学方面。依托写作课型进行思辨能力培养的研究数量最多，既有宏观层面关于写作教学与思辨能力的理论探讨，也有微观层面基于读者意识的实践行动研究；既有写作思辨“一体化”教学模式的构建[14]，也有评测模式的设计和培养策略的探讨。写作课型涉及的素材包括文学课程论文[15]和本科毕业论文[16]。这些研究从不同视角探讨如何将英语写作课程与思辨能力培养有效结合，提出了通过写作教学提高学生的写作能力和思辨能力的不同路径，对开拓思辨能力培养与写作整合研究的全新领域具有重要参考价值。

(2)阅读教学方面。有研究者将问题认知层级的属性和发展轨迹作为发展学生思辨能力的切入点进行研究，发现在阅读课堂提问认知层级的不同发展轨迹中，波形发展的提问方式更有利于思辨能力培养[17]；也有通过分析高考英语试卷中阅读理解部分的题型和内容，探讨阅读能力测试与思辨能力培养的关系，这些研究都是基于布卢姆认知能力分类模型理论，提出了培养思辨能力的不同路径。

(3)演讲教学方面。依托演讲课型的文献相对较少。研究者在英语演讲课中，将高阶思维训练显性化，通过教师提供示例、学生分析示例、学生提供案例等形式帮助学生在说服性演讲中使用证据和避免逻辑谬误，促使其在学习英语演讲的过程中锻炼语言能力和思辨能力[18-19]。

3.培养方式研究情况

按照培养方式的研究类别可以划分为理论研究和实证研究。在133篇文献中，思辨能力培养实证类文章33篇，占比24.8%；模式或策略的理论建构类文章100篇，占比75.2%。实证研究主要依托各类课型进行培养，理论研究有通过对理论的深入探讨而提出培养模式的构想[20]，也有依据《英语类专业本科教学质量国家标准》精神呼吁积极促进外语教师发展，推动外语专业课程设计与思辨能力培养进行融合探索，这些研究都从理论层面反映了培养思辨能力的重要性，一定程度上起到了宏观引领的作用。实践层面的培养主要基于三种不同的学习方式——问题导向式学习、依托项目式学习和小组合作式学习。

(1)问题导向式学习

坚持以问题为导向、解决为目标的启发式教育理念，鼓励学生深入思考、严谨推理，寻求解决办法，使其成为培养学生思辨能力的有效手段[21-22]。思辨能力与问题的解决能力紧密联系，在多种问题中，结构不完善问题的解决更加需要分析、判断、评价、推理等思辨技能，明晰并理解结构完善问题和结构不完善问题的差异，有利于积极引导学生思辨的方向。

(2)依托项目式学习

以项目研究带动专业学习，除了能够在语言知识和语言技能方面发挥作用，还可以积极促进思辨能力的培养，其教育价值在于引向最终成果的过程[23]。项目实施过程中，学生在自主选题、策划、评估、探究、总结反思中不断整合多维信息，提升实践能力，拓展思辨视域。项目化学习推动学生从课内学习向课外延伸，使学生把被动接受转变为积极的主动探究。

(3)小组合作式学习

合作学习以小组为单位，明确学习目标和职责分工，成员间有效沟通、互助合作，这种方式有利于学业能力和认知及情感特质方面的提高[24]。当学生发现自己的观点不适合当前语境时，他们会改变固有思维模式，开始多视角思考，吸纳不同意见，从而锻炼认知技能，培养合作开放包容的情感特质。由此可见，小组合作式学习是培养思辨能力的有效方式之一。

综上，本研究从微观层面对思辨能力培养的学科分布、课型种类、培养方式几个方面进行了细致的梳理，通过对文献的计量分析，结果表明国内思辨能力培养的研究数量上总体呈上升趋势，研究内容不断拓展，研究学科不断增加，研究视角呈现多元化。然而，当前思辨能力培养存在的问题值得我们深入思考。

三、 思辨能力培养方式研究存在的问题

(一)理论研究充裕，实证研究有限

虽然思辨能力培养研究近年来呈现迅速发展的趋势,但绝大部分仍然处于模式构想和策略建议阶段，思辨能力融入教学的可供参考的成功案例较为缺乏。同时,目前的少数实证研究,受试对象有限，样本量较小,评测工具尚未完全成熟，完成大规模实证研究的条件有待完备。因此，实证研究亟待引起更多关注，研究力度有待进一步加强。

(二)思辨技能培养研究居多，关于情感特质培养研究偏少

现有文献中的研究无论是基于布卢姆的认知能力分类模型还是文秋芳的思辨能力层级模型，研究主要集中在思辨技能的培养上，而较少涉及情感特质的培养。情感特质与元认知及心理学联系较为密切，包括追求真理的执着正义、克服困难的决心毅力、看待问题的新鲜好奇、对待差异的开放包容、理性质疑的坚定自信。情感特质研究较少的原因在于其较难把握和评估，相对于思辨技能而言，情感特质更加难以在学习任务中体现。新时代高等教育的育人目标为立德树人，即在教育过程中实现知识传授、能力培养和价值引领，长期以来我国的教育重视知识传授和能力培养，但对学生的价值取向引领有所忽视，情感特质中的正直、坚毅、好奇、开放和自信正是学生所应拥有的价值取向，这将是新时期我国培养创新型高素质人才的现实需求，因此未来思辨技能和情感特质的培养有必要被同等重视。

(三)传统培养方式研究较多，人工智能时代背景下相关研究较少

随着人工智能时代的到来，各学科的教学必然离不开智能技术的渗透，人工智能背景下的思辨能力培养研究对于提升学习者的思辨能力具有重要的现实意义。已有思辨能力研究未能体现时代特性，较少从人工智能与教学方式变革相结合的角度来研究学生思辨能力的培养。因此，在人工智能环境中探讨思辨能力培养是思辨能力研究发展的新方向。

四、人工智能时代思辨能力培养的再思考

人工智能是 “用人工的方法和技术，模仿、延伸和扩展人的智能，实现机器智能”[25]。人工智能具有跨学科的属性，它既是一种技术也是一门学科。它的学科属性是研究人脑和智能，技术属性是模仿和延伸人的智能，其应用决定于四个方面的因素，即数据、算法、计算能力与应用场景。大规模高质量的数据是基础，而应用场景决定了人工智能技术的落地及其发展方向。当前人工智能已经成为全方位、多视角、多渠道助推教育发展的“利器”，深刻影响着学习环境、学习过程、教学资源、教学评价和教学管理等具体教学环节。然而，人工智能在给予海量数据、智慧决策的同时，也在悄然剥夺学习者的独立思考能力[26]。在浩瀚的信息海洋中，思辨能力是保持思维独立性的重要前提条件，也是人才必备的核心素养之一，因此，人工智能时代培养学习者的思辨能力显得尤为迫切和重要，也是值得教师深入探索的课题。同时，随着人工智能技术在教学领域的广泛应用与发展，对当前的教学环境、教学资源、教学评价与管理等产生深刻的影响，也对教师的教学理念与方式提出新的要求与挑战，虚拟教师在教学中将大量出现，传统教师作为知识权威的优越感将逐渐淡化，在新的人工智能时代背景下，教师将如何应对，将如何更好地培养学生的思辨能力，笔者提出以下思考和建议。

(一)更新教学理念，积极应对人工智能的要求与挑战

首先，教师要善于识变。人工智能技术应用于教学，引发了学习主体、学习方式、学习环境、学习资源等方面深刻的变化。人工智能时代的学生拥有较强的数字技术能力和较高的个性化学习要求，其知识结构和人格发展过程也相应地发生变化。教师需认识到学生的变化，在新形势下通过发展提升自我，将人工智能深度融入到教学和思辨能力的培养中，做到教师自身的角色与学生的知识结构、人格发展过程相匹配。

其次，教师要积极应变。在人工智能的推动下，教学体现出学习与大数据的深度融合，学习产生数据，数据驱动学习。教师要利用大数据积极应变，借用智能技术引起、维持与促进学生的学习，同时也发现、收集、分析、研究数据，从过去对学生的一般了解转到深入全面的了解，从以往对知识传授的分析转变为对学生学习行为和思辨方式的分析，凭借人工智能时代的技术，逐步实现学生的个性化学习。

最后，教师要主动求变。人工智能时代的学习向智慧学习和深度学习发展，教师应有求变的意识，主动适应于新形势的变化，实现“转识成智”。人工智能时代需要以人的充分、自由、全面发展为价值追求，知识教学追求的价值不在于掌握知识方面取得成功的结果，而在于力求发展学生的思维能力并强化学生主动探索的愿望，解决学生从掌握知识到构建价值体系的问题，实现由知识到智慧的飞跃。教师要将“转识成智”渗透于教学活动之中，促进学习者化知识为方法，化知识为德性，以实现认识世界与认识自己双向互动的过程[27]。

基于上述三个方面，教师的角色必须重新塑造，从原有的知识传递者转变为“学生心灵的激励者”和“人生发展的指导者”。教师的责任不再是单一地灌输知识，而是启迪学生心灵、帮助学生成长，鼓励学生实现人生价值。由此可见，教师知识性的教学角色将会被人工智能所取代，而教师的育人功能不仅无法被替代，而且将越来越受到重视，未来教育将迈向教师与人工智能协作的时代，紧紧围绕育人的本质而展开。

(二)拓宽培养内容，同时注重思辨技能和情感特质的培养

人工智能时代，要培养学生在智能技术面前保持独立思考的能力和创新优势就需要加大对学生思辨能力的培养，做到守正创新。就守正而言，即坚守已有效果良好的思辨能力培养方式。目前已有大量相关研究，很大程度上促进了思辨能力在我国的发展，不仅理论上丰富了思辨能力的内涵，而且实践中也通过不同的课型和教学方式积累了大量的经验，值得借鉴和坚守。那么如何做到创新呢？

1.拓宽培养内涵，同时注重思辨技能与情感特质的培养

传统的思辨能力培养偏重于思辨技能培养(解释、分析、评价、推理、说明和反思)，而情感特质(正直、坚毅、好奇、开放和自信)的培养多被忽略，其原因在于传统学习环境中学生的情感特质较难把握，而当前人工智能技术的融入可以通过学情分析、情感计算、数据挖掘精准化了解学生对知识掌握的程度和体现出的情感特质，故而教师在教学的过程中可以实现两方面的培养并举(见图1)。

图1 思辨技能与情感特质培养并举并重关系图

2.丰富培养内容，使思辨技能与情感特质培养深度融合

人工智能赋能教学的另一个方面是教学内容变得极大丰富，大数据创造了海量的教学资源，可供学习者根据个人的特点选择使用和学习，可以积极促进教师的问题导向式教学、依托项目式教学和小组合作式教学，鼓励学生通过探索性学习完成项目，在项目实施的过程中，教师要积极唤起学生的好奇心和求知欲，并鼓励他们以开放的态度与成员合作，秉承正确的价值观进行独立思考、深入分析、客观推理、理智判断，使思辨技能和情感特质在学习任务的完成中得到最大限度的融合和培养。

3.利用人工智能情感计算技术，不断提升情感特质培养

人工智能技术中的情感计算(affective computing)使思辨技能和情感特质的共同培养成为可能。情感计算是针对人类的外在表现，能够进行测量和分析并能对情感施加影响的计算，它是人工智能技术的一个重要分支，也是其更高阶段的表现。情感计算按照不同的情感表现形式可以分为文本情感分析、语音情感分析和视觉情感分析。判断一个人的情感不仅可以通过人脸识别技术，而且也可以利用语音、肌电、皮肤电、呼吸和血容量搏动等技术进行分析。以小组完成项目讨论为例，智慧学习环境中，小组成员的人脸表情、手势动作、声音特征、词频使用、文本特征等都将被机器智能识别，判定其情感特质在正直、坚毅、好奇、开放和自信不同维度上的表象，在识别的基础上及时给予反馈，进行调整。

(三)立德树人，注重价值引领

价值观是思辨能力培养的基点和核心，教师要在培养思辨能力的过程中本着立德树人的目标进行价值引领。

首先，从教材和学习资源入手。通常教材都有一定的价值取向，由于范围比较狭隘、内容相对封闭，不利于学生价值观体系的全面构建。随着人工智能时代的到来，学生所接触到的学习资源远不止于课堂所用教材，海量的学习资源使学生的知识体系和价值观体系得到无限的扩大，教师必须充分利用人工智能技术使我们的教材和学习资源变为可以利用的“活书”，促进学生的价值体系全面完善的发展。

其次，从教学活动设计入手。教师要注重课程教学的知识性和价值引领性，第二课堂或隐性课程尤其如此，利用信息技术智慧学习环境，要围绕树立正确的价值观、坚毅的品德观、开放的合作观、深厚的家国情怀展开教学活动设计，通过参加教师精心设计的教学活动，学生能够真正做到化知识为方法、化知识为智慧的“转识成智”。

最后，从师生互动交流入手。人工智能技术的应用使师生随时随地的无缝联接成为可能，全方位多渠道的师生互动可以积极促进教师的价值引领作用。教师寓价值观引领于知识传授和能力培养之中，以文载道、无痕渗透，帮助学生塑造正确的世界观、人生观、价值观，培养学生适应新时代的变化和发展。因此，教师要加强与学生的互动交流，做学生成长路上的引路人和心灵的激励者。

对于人类的进步而言，任何一个领域的突破性发展，都需要有发现、分析、探索、质疑或者提出问题的人，而思辨能力则可以培养学生科学理性的精神和独立思考的能力。人工智能对思辨能力的培养必须从新的视角出发：更新教学理念，积极应对人工智能的要求与挑战，不断拓宽培养内容，同时注重思辨技能和情感特质的培养，基于立德树人的目标，注重价值引领。唯有做到这些，在传授知识和培养能力的过程中，才能培养学生树立正确的价值观、开放的合作观和深厚的家国情怀。