如果一位老师的启发和指导能够帮助你发现自己，并成为自己。那么，原本没有奇迹的世界似乎就诞生了奇迹。
——致谢我终身感激但无法再当面言谢的人。
本文介绍的内容，是Science Lab运用的教育技术所依据的方法和原则。这是美国等发达国家普遍化的教育常识。是他们的教师广泛运用的职业工具——指导学生完成认知学习过程的框架、原则和方法；也是孩子的成绩报告单的数据分析和评价的原则依据，因而可说也是他们的父母们具备的常识。但对于国内而言，无论教师还是父母，对此究竟熟悉还是陌生，各自心知肚明。无需我做评判。
和很多借Bloom分类学来宣传机构的软文不同的是，我的目的只想陈述事实并提出该思考的问题，尽可能帮助学生的父母们了解并理解Science Lab为何这样教学的根据，而不是盲目相信我们在用什么你们不可知的高级的方法。“如果正确地努力，你不但可以理解爱因斯坦思考出的那些事实，还可以像他那样思考。”这是我在课堂上常常鼓励孩子们的话。
以下内容的确很专业，我已尽我所能解释通俗。
本杰明·塞缪尔·布鲁姆
Benjamin Samuel Bloom「本杰明·塞缪尔·布鲁姆（1913-1999）」是一位美国教育心理学家，他的知名贡献为教育目标的分类（Taxonomy of Educational Objectives）和掌握学习理论（Mastery learning）。在20世纪50年代中期，以Bloom牵头的美国的教育心理学家们，开发了关于描述和评估教育成果的综合系统，到20世纪后期，该系统对世界各地教育工作者的实践和哲学产生了广泛影响。
教育目标的分类
教育目标的分类包括三个主要领域：认知领域（cognitive taxonomy），情感领域（affective taxonomy）和感官领域（psychomotor taxonomy）。
其中认知领域的目标层次结构是被广泛接受的教学框架，美国几乎所有教师都通过该框架指导学生完成认知学习过程。简单说，这就是他们的教学的方法和原则的支撑。并且，教师使用这个框架更专注于高阶的思维技能（HOTS）（后面专门介绍）。
认知是什么
认知（Cognition），在心理学中是指通过形成概念、知觉、判断或想象等心理活动来获取知识的过程，即个体思维进行信息处理（information processing）的心理功能。
知识，源于认知。信息，是知识的载体。但正如爱因斯坦说：“信息不是知识！”
最低级的思考形式是所见即所知（对事物的裸露的识别）。最高级的思考是一个人的综合直觉，他所看到的均是一个系统的一部分。（柏拉图）
逻辑素养与能力、数学几何素养和能力、言语语言素养和能力——人类认知能力的三大基础素养能力。（张勇）
我们可以将Bloom的认知分类理解为金字塔结构——
在最基础层次，主要是简单的、基于知识的，对提问的回忆和复述，国内的大部分作业在这个层次上。在此基础之上，教师会向学生提出更具挑战性的问题，以测试他们对特定的学习材料的理解。这些问题皆有不同层次，通过这些被称为 critical thinking 的问题有助于学生们提高对细节的关注能力，同时也培养他们的理解力和解决问题的能力。（note：critical thinking，是国内学校教育中认知方式的空白，很多翻译为“批判性思考”或者“审辩式思考”，笔者均不采纳，我认为用“理性思维”更为合适，或者就用原文，让有兴趣的读者自己通过考证去理解）
认知领域的层次
Bloom教育目标的分类法的最初版本中，认知领域被分为六个层次的目标。2001年修订为：记忆，理解，应用，分析，评估，创造。我简单介绍一下最初版本每个层次的要求，以及我昨天在Science Lab的课堂应用、提问示例等（括号内）
Knowledge知识：在此级别，学生会被问到是否从课程中获得了知识，或者洞察力。（昨天Grade5班的孩子学原子结构，孩子们能学到并复述各种亚原子粒子的名称、位置、数量关系和电荷数平衡的原则等知识。）
Comprehension理解：学生被要求解释他们学到的事实。
「note：理解（Comprehension）是最低层次的理解（Understanding）——笔者」（昨天LCL在看我构造原子模型的过程中提了一个好问题：既然带正电荷的质子互相排斥，它们如何能够保持在原子核内呢？——这就是在对电荷作用规律的理解和应用。这引出了“四大基本力”的概念，当然这不是我昨天的目标内容。然而，不同理解层次的孩子提出的好问题，却是教师因材施教的机会，也是孩子们互相学习的好机会。）
Application应用：提出的问题旨在让学生应用或使用在课程中学到的知识。（比如，昨天探究关于影响方糖的溶解性的因素的问题，让孩子们找出变量。每个人都很积极思考，他们几乎找全了，很棒）
Analysis分析： 在分析层面，学生被要求超越所学的知识，看看他们是否可以分析问题。（比如学了物质分类的原则，在日常生活中，他们能够用来判断任何一种物质所属的类别，区分物质和非物质等等。）
Synthesis综合：在综合层次的问题，学生被期望能够提出关于他们学到什么理论或怎样用它来做预测。（昨天的实验中，如果把糖切成两块，会对溶解产生什么影响？他们各自作出了预测。）
Evaluation评估： 这是Bloom分类法的最高层次。在这个层次，学生应该评估所学信息并得出结论。（比如，实验结束，孩子们通过数据分析得出结论：尽管每个人的数据不同，但数据显示出共同的规律：溶质的颗粒的尺寸影响物质的溶解性。）
高阶思维技能
高阶思维技能（HOTS）是美国教育中一个普遍化的概念，是基于学习分类法（如Bloom分类学）的教育改革概念。它将critical thinking与低阶学习成果——例如通过死记硬背获得的知识区分开来。HOTS包括综合，分析，推理，理解，应用和评估。在Bloom的分类学中，涉及分析，评估和综合（创造新知识）的技能被认为是更高阶的，简言之，低阶思维技能（LOTS）以记忆为主，而高阶思维需要理解和应用知识，更难学习或教授，但也更有其价值，因为这些技能更有可能运用于（除了课堂学习过的情景之外）的新情境中。HOTS需要不同的学习和教学方法，对教师的知识背景和教育技术的要求自然也比较高。我们可以结合一些提问（可对比汉语提问）来了解HOTS要达到什么水平。
分析 涉及学生利用自己的判断来分析他们所学的知识。在这个层次上，他们开始理解知识的基础结构，并且能够区分事实和观点。比如：能够分析一个陈述并区分出它是事实陈述还是意见陈述（这个问题另篇论述——笔者）。
综合 要求学生推断出来源之间的关系，如散文，文章，小说作品，教师讲座，乃至个人观察。如果一个学生能够推断出TA在报纸或文章中读到的内容，与自己所观察到的内容之间的关系。并且，把它们放在一起创造出新的意义或组合成新的结构时，就显现出综合的高级思维。
在综合层次上，不仅仅训练学生应用先前学到的信息，或分析老师给他们的项目，教学中还可以使用诸如此类的高阶提问：
你能对……提供什么别的选择吗？
你如果修改……（条件），情况会发生什么变化？
你能想出什么办法来解决……（问题）？
评估 指学生对想法，项目和材料的价值做出判断。在这个级别上，学生们被期望能够在头脑里汇集他们学过的所有知识，然后对这些材料作出明智和合理的评价。
涉及评估的提问比如：
看完电影，你如何对演员的表演撰写评价。
参观艺术博物馆之后，如何对主题会展的方法提供改善的建议。
个人观点
如果一个人想要“获得”知识，除非你的“认识”发生。这必须是，也一定是大脑的一个完全自主的过程，决不是靠被灌输而来。因此，应该改一下前提——人，是知识的建构者，甚至是创造者。
那么，我们也可以得出这样的推论——
对于学生：如果你没有建构对事物的概念，你便不是在学习，而仅仅是模仿、重复字词句而已。正所谓纸上谈兵，没有问题解决的能力。
对于教师：由于信息是知识的载体，如果你不能通过还原人类创造知识的过程来让孩子理解，那么你等于直接把信息当作教条灌输给学生。这样，学生所做的，仅仅是最简单的脑力劳动——不加以怀疑地把信息当作信条来回忆、复述、记忆。
此外，为了易于解释学习这个复杂的过程，我常常会用这样一个类比——
众所周知，电脑，来自对人脑的模仿；
CPU——电脑进行运算、逻辑、控制、输入/输出等操作的中央处理器；
硬盘——long-term memory，模拟人脑的长期记忆；
缓存——short-term memory，模拟人脑的短期记忆；
正如iMac的价格昂贵，就贵在CPU上。我可以同时使用9个以上应用而不会卡顿。所谓聪明的大脑，犹如最高效的CPU，而不是最大的硬盘。
人选购电脑时，都知道要买最高效的CPU，而培养孩子时——
为什么不把他们的头脑训练成最优质、最高效的CPU，却只希往硬盘里能多装点东西呢？
问题在哪里？
为什么你总觉得自己别无选择？
你知道还有其它更好的方法吗？
仔细思考……
{对人脑而言，何种知识进入长期记忆，往往取决于“意义”。只有那些被认为有意义的知识才保存在长期记忆里}——{意义，发端于好奇或兴趣或需要，而由感知+认知+理解而形成。没有感知和理解就无意义}。正所谓理解产生意义，应用产生价值。（张勇，腾讯微博）
“教育思想就如灵魂，没有灵魂，难以专业；对专业能力而言，理念以及体系的建立或许更为重要。”（张勇，腾讯微博）
“道理人人有、思想人人会、价值各有各的——不基于事实、定律、共识，而去讨论道理、思想和观点，是一个永远不可解的死结。
我的基本看法是：事实需要代价。而这个代价不是每个人都付的起的。——这正是专业积累的价值”（张勇，腾讯微博）
Reference
教育目标分类，手册1：认知领域（1956）
Bloom taxonomy【Wikipedia】
Higher-order thinking【Wikipedia】
