一、工具简介
Intel创新思维工具，包括可视化排序工具（Visual Ranking）、因果图工具（Seeing Reason）和论证工具（Showing Evidence）。目前，这三种工具有英文版与中文繁体版，均支持在线使用。2010年，台湾师范大学资讯工程系V I P实验室完成了教室版I n t e l创新思维工具的开发。三种思维工具都提供了有效的思考框架，可视化排序工具引导学习者通过分析产生若干结论，然后依据一定的标准来比较结论的区别，从而找到解决问题的最有效方法；因果图工具能够帮助学习者不断地归因，最终形成导致问题存在的由表及里式的系统概念图；论证工具不但可以支持学习者提出有力的论点和论据，还可以协助他们深入地反思论据的品质，从而得到一份客观、翔实的论证报告。
二、应用实例
1.可视化排序工具（Visual Ranking）
Visual Ranking是一个可供师生讨论与合作的在线互动工作区。当在课堂上需要比较某类事物时，学生可以使用此工具去检查这些事物的优先顺序，辩论其间的差异性，还可以获得不同意见的相关性，最终支持大家达成一定共识。
以“改变我们生活的发明”专题为例（见图1），学生如果要解决“各项发明是如何改善我们的生活的”这个问题，他们首先需要分析“有哪些发明能够改善我们的生活”，然后思考“这些发明都在哪些方面改善了我们的生活”，接着再反思“这些发明对我们生活的改善程度有区别吗”，最后才产生依据改善生活的程度为这些发明进行排序的操作。排序对于问题的解决是必要的，通过“分析—思考—反思—排序”的思维过程，学生将给出一个富有逻辑层次以及说服力的答案。Visual Ranking有力地支持了回答问题的思考过程。
2.因果图工具（Seeing Reason）
Seeing Reason是一个帮助学生探究复杂因果关系的互动式绘图工具，除了能够绘制因果关系外，它还能够显示学生对因果关系的理解程度。
以“交通事故的成因”专题为例（见图2），图2展示了一组学生对于交通事故因素的想法。矩形框中显示的是因素，箭头表示关系。关系可能增加或减少（蓝色表示增加，红色表示减少），关系的影响可能很大或很小（越宽表示越大，越窄表示越小）。由此，可以这样阅读以下因果图上显示的关系：当抛锚车辆增加时，车道数量减少很多。可见，Seeing Reason为学生们思考与表达复杂事物间的因果关系提供了帮助。
3.论证工具（Showing Evidence）
Showing Evidence是一个供师生评价论点和论据时进行讨论与合作的互动工作区。学生们可以使用此工具建立论点和假说，然后围绕该论点和假说搜集证据，并对证据进行评价，最后得到结论。
以“太空探索”专题为例（见图3），由于太空探索要花费几十亿美元，于是大家争辩是否应该继续太空探索。学生的任务就是评估赞成与反对的理由。图3中，学生围绕“太空探索应该在现在的水平下继续进行”的论点进行了论证。“论据库”功能引导学生收集各种与论点有关的事实。此处所收集的事实并不考虑其对论点是支持还是反对，因为这是下一步的思考任务。在“论点工作区”，学生被指引着思考论据库中的论据哪些是增强论点的，哪些是削弱论点的，学生将不同性质（增强论点型、削弱论点型）的论据“拖曳”到不同的区域。学生还能通过评定论据的品质来实现进一步划分这些增强型（削弱型）论据对论点的增强（削弱）的程度。
三、借鉴与启示
Intel创新思维工具可移植于各个学科、可用于同类问题解决的过程。从以上的应用实例中看出，思维工具成为了学习者思考的脚手架，一步步支撑着问题求解的过程。Intel创新思维工具在设计与应用上无不体现着发展学习者高阶思维能力的特点，这为设计与应用支持高阶思维发展的数字化学习工具带来了启示。
1.面向思维方式，支持心理程序
三种创新思维工具中的思维方式都非常鲜明。在使用Visual Ranking工具时，学习者先确定若干个项，然后依据要求对各个项进行排序，这是一种排序思维；在使用Seeing Reason工具时，学习者要分析产生某种结果的原因，然后进一步分析更深层次的原因，这是一种归因思维；在使用Showing Evidence工具时，学习者要寻找多条证据用于支持或反驳相应的论点，这是一种论证思维。这些思维方式是解决复杂问题时所必须运用的方法，对这些思维方式加以训练和强化，将有助于学习者在今后遇到类似的问题情境时，可以灵活地、熟练地运用相应的方法解决问题。
面向思维方式来设计功能，这在以往的数字化学习工具设计中是不多见的。马扎诺将知识系统分为信息、心理程序、心理动作程序三种。大多数的数字化学习工具提供的是信息，如各种资源库，专题学习网站等；在虚拟现实技术的支持下，许多数字化学习工具能够支持心理动作程序，比如供学生操作的虚拟实验平台，游戏平台等，而在可视化思维技术支持下，产生了支持心理程序的数字化学习工具，如思维导图以及Intel创新思维工具。在这些数字化学习工具中，只有支持心理程序的数字化学习工具称得上是面向思维方式设计的，对于发展学习者的高阶思维潜力巨大。
2.发展应用模式，发挥工具特性
Intel创新思维工具特别适合于运用专题学习模式。专题学习模式强调围绕专题内容为学习者创设问题情境，通过教学策略引导学习者解决问题。的特点之一是利用框架式思维引导学习者遵循一定的思维方式逐步分析问题、解决问题。可见，专题学习模式作为思维工具的教学应用模式是依据思维工具的特性选择的。这与以往先选定教学模式，再考虑选取数字化工具的做法是不同的。以往的做法只是单方面考虑数字化工具对教学模式的支撑，而创新思维工具的应用强调了教学模式的特点也要有利于发挥数字化工具的特性。今后在设计支持高阶思维发展的数字化工具时，不但要设计有效的思维训练功能，还要注重发展数字化工具的应用模式，以保证数字化工具作用的充分发挥。
3.促进课堂讨论，增强学习动机
三种创新思维工具融入教学的过程都特别需要以讨论的方式开展学习活动。在与同学交流和讨论的过程中，学生们能够体会思维的成长，获得解决问题的成就感，因此学习动机得到了增强。
Intel创新思维工具在两个环节上支持了学生间的讨论：一是通过工具中设计的“留言”功能实现线上交流；二是通过工具支持的思维过程促使学生在课堂中进行讨论，比如Visual Ranking工具支持排序思维，但排序的内容需要通过课堂讨论确定。一般的数字化学习工具比较注重线上的交流功能，但是学习者经常会出现线上交流的倦怠，交流动机越来越弱。在创新思维工具教学案例中，课堂讨论因创新思维工具的应用而产生，也因创新思维工具的运用越发深入。对此，我们在设计支持高阶思维发展的数字化工具时，更应该注重使用工具来促进课堂讨论，以此增强学习的动机。
目前我国大陆地区的课堂尚未运用Intel创新思维工具来开展教学。但是，从我国台湾地区三年多来的项目经验中，我们可以看到三种创新思维工具的应用将有效促进学生高阶思维的发展。无论是创新思维工具本身，还是创新思维工具融入教学的专题学习模式，都给我们带了重要的启示。更多支持高阶思维发展的数字化学习工具的设计和开发，以及运用这些工具对于发展高阶思维的效果的实证，都将是今后研究的重点与热点。
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