新闻网讯 6月9日,国际教育领域权威期刊《学习与教学》(Learning and Instruction)发表了教育科学研究院任学柱教授团队关于批判性思维培养的最新研究成果“Instructional and cognitive interventions improve undergraduates’ critical thinking via distinct neurocognitive mechanisms”。我校为第一单位,已毕业博士贾玉洁为该文第一作者,任学柱教授为通讯作者。
在信息过载和生成式人工智能快速发展的背景下,大学生需要在海量信息、复杂观点和AI生成内容中进行证据评价、逻辑推理和偏差识别。批判性思维作为高等教育人才培养的重要目标,关系到学生能否作出理性判断并应对复杂真实问题。然而,如何有效提升大学生批判性思维,特别是不同干预方式背后的神经认知机制,仍缺乏充分实证证据。
围绕批判性思维的有效培养及其作用机制,研究团队设计并实施了教学干预和认知干预两类培养方案,采用行为测量与脑电记录相结合的方法,系统考察两类干预路径对学生批判性思维的提升效果及其神经认知机制。研究将74名理工科本科生随机分配至批判性思维教学干预组、认知干预组和对照组。两个干预组接受为期4周、共12次训练,对照组不接受干预。研究在干预前后测量学生的批判性思维、一般智力和脑电活动,并在6个月后对干预组学生进行追踪测试。
批判性思维教学干预围绕导论、分析、推理、元认知和评估五个模块展开。研究团队研发了标准化课程,系统讲解批判性思维的基本概念、原则和方法,并结合真实案例,引导学生分析观点是否有依据、推理是否合理、结论是否可靠。每次学习还设置应用练习和反思环节,帮助学生在解决问题时主动检查自己的思考过程,学会有意识地分析、判断和修正想法。

图1 批判性思维教学干预内容与方案
认知干预则不直接讲授批判性思维知识,而是训练支撑复杂思考的基础认知能力。研究团队围绕工作记忆更新和抑制控制设计训练任务,例如一边判断算式或句子是否正确,一边记住字母顺序,或在头脑中完成符号位置交换。系统会根据学生表现自动调整任务难度,使训练始终保持适度挑战,从而提升学生处理信息、排除干扰和进行逻辑推理的效率。

图2 批判性思维认知干预内容与方案
研究结果显示,批判性思维教学干预和认知干预均能显著提升大学生批判性思维能力,且效果可持续至少六个月。相比之下,对照组学生的批判性思维水平未出现显著变化。进一步分析发现,两类干预并未显著提升学生的一般智力水平,表明干预效果并非简单源于一般智力提升,而更可能反映批判性思维相关加工过程的特异性改善。脑电结果进一步揭示了两类干预的不同神经认知机制。两类干预均降低了顶叶alpha频段活动,表明学生在推理过程中能够投入更多选择性注意和分析性加工资源。但二者在额中央脑区表现出不同神经振荡模式:批判性思维教学干预提高了额中央beta频段活动,反映出更强的元认知调节、监测和自上而下控制;认知干预则降低了额中央theta频段活动,提示学生在执行控制和工作记忆加工中表现出更高的神经加工效率。

图3 教学干预组、认知干预组和对照组学生的批判性思维能力在干预前后变化
(左图为批判性思维的变化,右图为一般智力)
该研究从行为和神经层面证明,批判性思维可以通过有针对性的教学干预和认知干预得到有效提升。研究表明,高校既可以通过系统化课程设计和反思性学习活动培养学生的元认知调节能力,也可以通过认知训练提升学生的执行控制和信息加工效率,从而促进其分析推理和理性判断能力发展。研究结果不仅为高校系统开展批判性思维教育提供了实证依据,也对智能时代高校如何优化人才培养模式、提升学生复杂信息处理能力具有启发意义。
据了解,该研究得到中国工程院科技战略咨询重点项目和湖北省本科教学项目资助。
编辑:陶然
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审定发布:詹健