布卢姆认知目标分类学修订版的教学应用初探:布卢姆的六个认知层次

布卢姆认知目标分类学修订版的教学应用初探

修订的布卢姆认知目标分类学是从知识与认知过程相 结合的角度来分析和看待教学目标、教学活动、教学评价以 及这三者之间的一致性的。这里的知识主要指学科专家在其 学科专题问题上所达成的共识，就学校教育而言，这些共识 通常体现为各科教科书中的具体内容，这些内容可分为事实 性知识、概念性知识、程序性知识和元认知知识四类。认知 过程是学生在心里对这些知识（或用这些知识）做什么的描 述，具体包括记忆、理解、运用、分析、评价、创造六类渐 次复杂的认知过程[2]213。具体的知识类型与认知过程类型 的结合可以用来描述教学目标、教学活动、教学评价三种教 学要素的特征（如教学目标要求学生“理解概念性知识”，教学活动涉及让学生“回忆事实性知识”“分析概念性知识”， 教学评价则要求学生“运用程序性知识”）。在对三种教学 要素涉及的知识与认知过程类型做出描述基础上，可以进一 步比较它们在所涉及的知识与认知过程上是否相同，从而可 对三者之间的一致性做出判断[3]。

考虑到原版布卢姆教育目标分类学的广泛国际影响以 及修订版对教学的针对性，可以预见，修订的布卢姆认知目 标分类学也将对教学实践产生影响。在这一认识指引下，本 文尝试将布卢姆认知目标分类学（修订版）（以下简称《修 订版》）应用于教学的某一要素，以图获得应用的经验，为 进一步的深入应用提供借鉴和启示，同时也可以对《修订版》 的应用价值做出初步检验。具体来说，本文选择上海市某小 学三年级的数学书面作业作为应用《修订版》的对象，一方 面以《修订版》为分析工具，看其能否揭示和描述作业的特 征。另一方面，由于该校学生的书面作业有两套，一套是由 数学教科书编写者编写的配套练习，另一套是由该校教师结 合实际为学生编写的作业，因而在应用《修订版》对两套作 业进行分析的基础上，便有机会来检验《修订版》的运用能 否有助于教师和教科书的编者在作业设计方面的交流。

二、研究方法 本文采用文本分析的研究方法，其中的“文本”是指学 生的书面数学作业，包括与数学教科书配套的两个学期的练 习册以及数学任课教师以“周练卷”“单元练习卷”“综合练习卷”等形式分发给学生的练习题，两个学期共收集到52 份任课教师编制的书面作业；
其中的“分析”是指运用《修 订版》知识与认知过程相结合的思想对作业意图的分析，即 确定作业意图是“理解概念性知识”还是“运用程序性知识” 等类型。由于作业分析的量较大，为保证分析过程的一致性， 笔者首先在通览所要分析的数学作业基础上，根据作业对学 生的要求，将所有作业进行分类，而后针对每一类作业，按 照《修订版》对知识与认知过程类型的具体描述并参照《修 订版》所附的教学案例，从知识与认知过程的结合上来描述 其作业意图。需要指出的是，对于“运用”这一认知过程类 别，是在其两个亚类——“执行”和“实施”层次上进行分 析的，“执行”是指学生在遇到熟悉的任务时程式化地执行 一个程序；
“实施”是学生遇到不熟悉的任务时需选择、修 改甚至创造程序的情况[1]59。之所以作出这种细分，是因 为在数学学科中区分“运用”的这两个层次能将学生带有机 械练习性质的运用和需要灵活变通的运用区分开来，更好地 体现数学学科的特点[4]。在通览所要分析的数学作业基础 上，本文将所有的数学作业分为27类，并针对每一类分析了 其对应的作业意图，表1例示了部分典型的作业类别及其作 业意图分析的过程和结果。表中第三列类似“分析（概念性 知识）”这样的表述格式表示的是分析、评价、创造三类较 复杂的认知过程与知识结合的特定方式，即“基于有关知识 进行分析（评价或创造）”。建立了上述作业意图分析的规则后，还需要考虑采用这 一分析工具分析作业时能否得到一致而稳定的结果（即信度 问题），回答这一问题需要考察不同评判者和同一评判者在 不同时间运用这一工具而得到的分析结果的一致性。由于研 究中使用的作业意图类别属于名称变量，因而需要采用扣除 了随机猜测影响的Kappa系数来衡量判断的一致性[5]。为此， 笔者先选定一份综合练习卷，该练习卷中涉及的题型多样， 对所分析的作业有较好的代表性；
而后由两名学习并理解了 上述作业意图分析规则的研究助理分析其作业意图。其中一 名研究助理在分析结束两周后，再次对该综合练习卷进行分 析。接下来对两名研究助理分析的结果运用SPSS20.0进行数 据处理，发现两名评判者间的一致性系数（Kappa系数）为 0.52，评判者内的一致性系数为0.75。由于Kappa系数大于 等于0.75表示很好的一致性，介于0.4和0.75之间表示有良 好的一致性[6]，因而可以认为，根据上述作业意图的分析 规则对数学作业所进行的分析能得到较好的信度，可以用其 来分析所有的作业。

三、研究结果与分析 参照表1例示的作业意图分析规则，对收集到的教材配 套作业及教师自编作业，由笔者和一名研究助理先分别判定 其作业意图，当两人的判断不一致时，再通过协商和讨论而 达成一致。两套作业中共识别出12类共计3355个作业意图， 每种作业意图的分布频数和百分比见表2（括号内的数据为百分比）。

根据表2的数据和作业意图的分析过程，可以总结出数 学书面作业在设计上的一些特点以及有待改进的方面，还可 以在此基础上进一步探讨教材配套作业与教师自编作业在 设计上的差异。

（一）数学书面作业的特点 从已识别出的诸多数学作业意图中，可以发现所分析的 数学书面作业有如下一些突出特点：
首先，数学作业的主导形式是进行“执行程序性知识” 的练习。从表2的有关数据中不难发现，在3355个作业意图 中，“执行程序性知识”的作业意图最多，有1841个，占比 54.87%。其次是“实施程序性知识”的作业意图，占比15.17%。

由于“执行程序性知识”的作业意图大大多于“实施程序性 知识”的作业意图，因而可以认为，就程序性知识的运用而 言，数学作业的重点是放在“执行程序性知识”上，即作业 通常要求学生根据熟悉的题目执行较为熟悉的程序（主要是 计算程序）。加强这方面的作业对于学生熟练掌握有关的数 学计算技能是很有必要的，用我国数学教育界的话语来讲， 这类作业意图磨练的是学生的“基本技能”。需要指出的是， “实施程序性知识”的作业要求学生在遇到不熟悉的问题时， 在理解问题基础上选择、修改已有程序甚至创造出程序性知 识后再加以应用，这时学生不可能像“执行程序性知识”那 样机械地、程式化地执行某一程序，他们通常要进行更为复杂的认知活动。因此，一定比例的“实施程序性知识”作业 意图的存在，说明作业的设计者在重视学生熟练执行熟悉的 程序（执行程序性知识）基础上，还增加了一些需要灵活运 用已有程序的作业（实施程序性知识），以免让学生过多地 进行一些程式化的、不大需要动脑的“机械操练”式的作业。

其次，数学作业重视对概念性知识的训练。表2的数据 表明，有一定比例的“理解概念性知识”（10.79%）、“基 于概念性知识进行分析（5.10%）和评价（2.74%）”的作业 意图。在数学学科中，概念性知识不仅包括数学概念，还包 括一些数学定理以及有关题型的知识。本文所调查的数学作 业中，对概念性知识的作业要求既涉及记忆、理解这类较简 单的认知过程，也涉及分析、评价这类较复杂的认知过程。

作业中对概念性知识的多种要求有助于避免数学作业走向 机械操练的极端。如上文所述，作业的主导形式“执行程序 性知识”通常要求学生针对熟悉的题目执行熟悉的程序。如 果学生的作业过分依赖这种作业形式，就很容易滑向“机械 操练”的泥潭。而针对概念性知识的理解、分析、评价方面 的作业，不仅可让学生理解有关概念、有关程序执行的概念 基础（即为什么要这样做的道理），还可让学生借助分析、 评价的过程识别出熟悉的程序在新情境中适用的条件，从而 有助于防止学生看到题目机械执行程序的倾向。

此外，一定比例的“记忆、理解事实性知识”的作业意 图体现了学段的作业特点。调查发现有6.68%的作业意图是“记忆、理解事实性知识”，这类作业乍看起来与强调“技 能”“运算”“思维”的数学学科有些不般配，其实，仔细 分析这些作业要求，可以发现它们体现的是学段作业的特点。

从具体要求上看，这些作业或者要求学生熟练回忆一些数字 运算事实（如7+8=15，125×8=1000）以及一些单位换算事 实（如1米=100厘米），或者训练学生正确理解题目的文字 表述（如用算式表示“78除以20与6的和，商是多少”以示 理解这一事实）。对这些数学事实的回忆与理解，是学生执 行相应数学程序的前提。如不知道“吨”与“千克”换算关 系（事实性知识）的学生，是无法正确执行两种单位换算的 程序的。在执行一些较复杂的数学计算中，不能快速准确地 回忆诸如5+8=13之类数字运算事实的学生，其计算的速度和 准确性都会受到影响。另外，学生虽然在语文课上积累了一 定的识字量并获得了一定的阅读理解能力，但他们对数学问 题表述的理解能力还需在数学课上进行专门训练，因而一定 比例的记忆、理解数学事实性知识的作业要求较好地契合了 三年级学生的学习状况。

（二）数学作业的改进方向 《修订版》指出，当将教学目标、教学活动、教学评价 的具体内容放入由知识和认知过程构成的两维表后，不仅可 以看出这些教学要素强调的重点，还可以从两维表的空白处 入手，找出可能缺失的教学机会，为进一步的改进指出方向 [2]217-218。按这一思路，可以对数学作业改进的方向展开讨论。

首先，在以后的高年级作业中，应逐渐增加一些明确涉 及元认知知识的作业意图。学生的元认知知识是学生有关一 般认知活动的知识以及有关自己认知活动特点的知识。学生 在解决数学题的过程中，常常要对自己的解题过程进行计划、 调整、监控，这些活动就属于元认知活动。元认知知识的掌 握与运用对学生学会学习和迁移知识都有积极作用。虽然少 部分学生会从其学习经验中自发习得和运用元认知知识，但 大部分学生的元认知知识需要通过明确的教学才能获得[7]。

本次调查没有发现与元认知知识有关的作业要求，说明学生 解题过程中涉及的元认知活动仅是学生自发的活动，没有成 为学生明确的作业要求。随着学生年级的升高，明确地增加 一些有关元认知知识的作业要求，有助于学生成为有自主学 习能力的学生。

其次，加强与高级认知过程（分析、评价、创造）有关 的作业意图。调查中虽然发现有一些涉及高级认知过程的作 业意图，但相对于主导的“执行程序性知识”作业意图，其 所占的份额仍旧偏少（根据表2的数据计算，其比例为11.2%）， 可以按照高级认知过程及其亚类的要求来设计和开发作业。

如“分析”的一个亚类是“区分”，要求学生将与问题解决 有关和无关的信息区别出来，这是问题解决中很重要的一项 认知活动。为促进学生的这种分析活动，可以在作业（主要 是应用题）中增加一些多余的条件，这样对解决问题有关和无关的信息都呈现在题目中，学生要正确解题，必须得进行 “分析”的活动。相较于题目所给的条件都要在解题中用到 的作业，这类题目对学生解题时“分析”的要求无疑是很明 确的。

（三）教材配套作业与教师自编作业的差异 教材配套作业由数学教科书的编写者编制，教师自编作 业由任课教师根据学生实际编制。如果由不同人员编制的作 业在作业意图（用知识与认知过程的结合来描述）上存在差 异，那么，这两套作业编制人员便可以采用共同的语汇来交 流、比较其作业编制的经验，这也正是《修订版》修订的目 的之一。此外，对两套作业的比较也能间接地对《修订版》 的应用价值作出检验。

由于教材配套作业是由经验丰富的数学教师、教研员编 制，且适用面较广，因而上述问题可以进一步表述为教师自 编作业的作业意图与教材配套作业的意图是否有明显差异。

在收集了两套作业涉及到的作业意图频数基础上，可以通过 卡方检验来回答这一问题。具体来说，如果教师自编作业的 意图与教材配套作业的意图相同，则教师自编作业的各类作 业意图比例应符合教材配套作业的各类意图的比例。调查得 出的教材配套作业、教师自编作业的作业意图数见表3，根 据这些数据，可以计算出教师自编作业中各类作业意图的期 望频数（用教师自编作业的实际意图总数乘以各类意图的百 分比）。对教师自编作业的期望频数与实际频数进行拟合优度 检验，发现χ2=1409.80，df=11，N=1543，p<0.01，表明教 师自编作业的意图数与教材配套作业的意图数之间存在极 显著的差异，说明教师自编的作业与教材配套的作业在作业 意图上有所不同。那么，这两套作业意图的差异具体体现在 哪些方面呢？从表3的χ2贡献量上看，“评价（概念性知 识）”、“分析（概念性知识）”、“执行程序性知识”、 “理解事实性知识”、“实施程序性知识”五类作业意图的 χ2贡献量均超过100，其余七类作业意图的χ2贡献量均较 少，因而可以认为，教师自编作业与教材配套作业在上述五 类作业意图上差异较大。具体来说，相较于教材配套作业， 教师自编作业在“执行程序性知识”这一作业意图上有明显 减少，在“评价（概念性知识）”、“分析（概念性知识）”、 “理解事实性知识”、“实施程序性知识”四类作业意图上 有明显增加，所加强的作业意图尤其突出了分析、评价等较 复杂、较高级的技能，而有关这些技能的作业意图在教材配 套作业中相对较少。

根据这一发现，自编作业的教师可以就其编制的作业意 图与教材配套作业的编制者作如下基于证据的交流：教材配 套作业对“执行程序性知识”这类作业意图过于重视，对涉 及学生灵活运用以及分析、评价等较高级认知过程的作业意 图强调不够，结合任教学校的学生特点，教师在自编作业时， 减少了“执行程序性知识”的作业比例，大大加强了“评价（概念性知识）”“分析（概念性知识）”“理解事实性知 识”“实施程序性知识”方面的作业，以纠正和弥补教材配 套作业的不足。

四、讨论 对学生数学书面作业的分析仅仅是《修订版》教育应用 的一个例子，不过借助这一具体的应用案例，可以对《修订 版》的教育应用尤其是在特定学科中的应用问题做些探讨。

首先，将《修订版》应用于具体学科，需要应用者结合 学科特点进行一定程度的变通。这一观点与《修订版》的特 点密切相关。《修订版》的四类知识和六类认知过程是针对 中小学各门学科而提出来的，修订者在阐释知识和认知过程 的具体含义时，要兼顾各个学科，会选择最典型的例子，这 些例子不可能完全集中于某一具体学科（如数学），也就是 说，《修订版》在解释知识和认知过程的含义时，并不是针 对具体某一学科解释的，因而在将《修订版》应用于某一特 定学科时，其中有关知识和认知过程类型的具体阐述和示例 对于判定该学科中知识与认知过程的类型而言，在适切性、 参照性上就有所折扣。在这种情况下，没有可以照搬执行的 现成规则，应用者需要结合学科的具体特点，对知识或认知 过程类型做出合理而灵活的判定。

例如，《修订版》虽然提出在判定知识与认知过程成分 时，可以从动词入手来确定对应的认知过程，从名词入手来 确定对应的知识类型[1]81，但对于数学作业的分析而言，不能机械地执行这一建议。如作业要求中会使用“填空”“选 择”“判断”等动词。分析作业时不能简单根据“填空”一 词判定作业涉及的认知过程是“回忆”，也不能根据“判断” 一词判定对应的认知过程是“评价”，因为根据《修订版》 的观点，这些动词描述的是学生表现出的可观察的行为，不 是其完成作业时内隐的认知过程[1]192，换言之，这些动词 可称为“行为动词”，而不是“认知过程动词”。“填空” 这种行为背后既可以是学生回忆出某条信息后的“填空”， 也可以是对给定数值进行计算（即“执行程序性知识”）后 将结果填在空里，还可以是学生在对给定信息进行分析之后 将结果填在空里。可见，学生在完成填空题时，既可以通过 “记忆”这种认知过程也可以通过“执行”“分析”等认知 过程来完成。因而应用者要判定“填空”所对应的认知过程， 需要根据不同的作业情境做具体分析。

其次，在将《修订版》应用于具体学科时，还需要应用 者“目中有人”，即参考学生的原有经验来确定有关教学要 素涉及的知识或认知过程成分。就数学作业的分析而言，同 样的作业，对不同年级的学生甚至对同一年级的不同学生来 说，他们完成作业所使用的知识与认知过程可能很不相同。

如所分析的教师自编作业中有这样一道题目：两桶油共50千 克，甲桶倒6千克油给乙桶后，两桶油一样多。求两桶原来 各有多少千克油。对于初解这道题的学生而言，由于对题目 不熟悉，他们需要在理解题目基础上选择、修改乃至再造出解题的程序并执行，这时可以用“实施程序性知识”来对其 进行描述。但对于多次做过类似题目的学生来说，题目很熟 悉，解题的程序也很熟悉，这时可以用“执行程序性知识” 来对其描述。因而在判定作业意图时，要特别注意考虑学生 在完成作业上的原有经验。国外学者在应用《修订版》过程 中也遇到了类似的问题。如将胡克定律到底应作为事实性知 识还是概念性知识对待，应用者之间存在争议，不过他们最 后解决争议的方式是站在学习者的立场上来进行分析：对初 学胡克定律的学生而言，胡克定律是概念性知识；
对专家而 言，胡克定律是事实性知识[8]。

五、研究结论与展望 以布卢姆认知目标分类学（修订版）的知识与认知过程 相结合的思想为理论工具，对某小学数学作业意图的分析发 现，学生的数学作业主要是以“执行程序性知识”这类意图 为主，同时注重对概念性知识的训练，有关元认知知识的作 业和涉及高级认知过程（分析、评价、创造）的作业还需要 加强。对不同设计者编制的数学作业的意图的分析发现，两 套作业的意图存在明显差异，教师自编作业注重理解、灵活 运用以及分析、评价等认知过程。

上述发现一方面例示了布卢姆认知目标分类学（修订 版）作为一种理论工具，对于描述作业特点和指明作业改进 方向的价值以及为不同作业的设计者提供作业交流的语汇、 促进彼此交流的潜在价值，另一方面，研究过程也说明应用《修订版》的关键在于应用者对知识与认知过程类别的准确 理解和辨析。不过本文仅仅以特定年级学生的数学作业为应 用对象，未来还可以对同一年级不同学科作业进行分析以及 对同一学科不同年级的作业进行分析，这样可在比较中揭示 不同年级、不同学科作业的特点和发展变化的情况。此外， 还可以将分析对象扩展至教学目标、教学活动、教学评价以 及三者一致性的分析上，进一步检验和揭示《修订版》的应 用价值。在这些应用中，应用的主体很关键，以教师为主体 的应用研究或许是检验《修订版》教学应用价值的最佳研究。

参考文献：
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