高阶思维培育下小学信息技术学科教学的策略分析
作者: 奚海涛摘 要:随着现代社会的不断发展,用人单位对人才提出了更高的要求,使得高阶思维能力成为学生必须具备的基本能力,也是适应当今时代发展的必须素养,所以说高阶思维教育工作势在必行。文章针对小学信息技术学科高阶思维的培养进行了深入分析,通过加强项目活动的高度整合,引导学生深度学习;设置高阶目标和课堂任务,引导学生思维发展;借助信息编程知识的学习,培养学生计算能力等一系列方式来促进小学生的信息素质发展。
关键词:高阶思维;小学信息技术;课堂教学;培育方式
中图分类号:G623.58 文献标识码:A 文章编号:1673-8918(2023)20-0100-04
一、 引言
高阶思维,主要是指在高认知能力的基础上发生的智力活动,其中包括问题解决能力、决策能力、创造能力以及批判思维能力。解决问题必须要具备决策能力、创造能力以及批判思维能力,并且问题解决的本质就是对多种可能性以及利弊的判断,通过创造性思维能力、批判性思维能力进行问题决策的制定。培养学生高阶思维就是培养学生的问题解决能力,其本质是指引学生通过问题的解决过程来提升自身素质能力。所以,小学信息技术教师在高阶思维的引领下进行课堂教学形式的创新,注重问题解决,通过项目化教学的方式,构建核心任务链,指引学生利用所学知识进行问题解决,启发学生的智力水平,培养其高阶思维能力。
二、 加强项目活动的高度整合,引导学生深度学习
在小学信息技术课堂中开展项目化学习,有助于学生构建信息技术与现实生活之间的桥梁,利用所学知识解决生活中存在的各类问题,加强其生活情境体验,拉近学生之间的距离,通过小组协作来提升自身的分析能力以及创造能力,满足高阶思维教育要求。
(一)在项目基础上,构建触发思维情境
首先,问题驱动。将真实具有实用价值的问题解决作为课堂目标,科学运用核心素养教育资源,帮助学生理解不同知识之间的内在联系,掌握其发生规律,将碎片化知识内容以网格的方式进行连接,通过情景化和问题化的方式进行有效保存,实现知识的灵活应用。就学生的实际学习情况来看,部分学生在课堂中可以熟练使用各项信息功能,但在现实生活中用于实际问题解决时,常常存在不会解决或不知道用什么知识解决的情况。究其主要原因,教师常常采用创设虚拟情境的方式进行教学,反观现实生活中同类问题存在的不确定因素较多,使得生活中的问题更加复杂。学生在进行生活问题解决时,不仅需要具备扎实的知识能力,还要具备较强的分析能力、判断能力以及最终的决策能力,通过与他人的沟通交流,按照需求开展学习活动来寻找解决问题的优质方式。所以,教师需要着眼于问题解决,深入学生真实生活,从中挑选出项目活动作为主题,通过科学设计来构建适宜高阶思维发展的课堂情境,有助于学生将所学知识与问题解决构建有效连接,从而提升自身的知识应用能力,达到运用所学知识解决生活中真实问题的目的。
其次,课程统整。其实就是将原本碎片化的知识内容进行有机整合,转化为整体的项目课堂,通过密切连接的项目活动进行课程知识点的归纳和整理,丰富学生的信息技术知识储备以及问题解决经验。通过课程统整的方式可以帮助学生拉近新旧知识的连接,丰富其知识储备,实现其临界区应用的拓展,构建完善的知识体系。在很多小学信息技术课本中,不仅包括基础的编程知识和算法知识,同时也涵盖了对信息设备的探索、研究图像的表现形式等。在教学期间,教师可以以一学期为单位,引导学生进行一次良性发展,将品质活动作为着力点,对区域研学课程进行有机整合,通过打造研学设备,制订相应的研学方案等模块来实现整体项目的规划。
最后,混合开展。项目化学习的终极目标是增强学生的问题解决能力,开展重点也是引导学生以驱动型问题为基础,利用跨学科知识进行问题解决。在问题解决期间,学生会对学科概念和知识内容进行深度感知,增强其思维能力,从而达到意义建构的教育目的,推动学生高阶思维的发展。在项目开展期间,教师需要加强学生的跨领域学习能力,通过课上与课下的有机结合、校内与社会的有机结合、网络与线下的有机结合,帮助学生从所学知识以及外界环境交互活动中获取信息,提炼精华,收获新的知识信息。比如,教师在开展某一项目活动时,需要对研学前进行规划设计,作好研究准备。在研学期间,需要对其中内容信息进行观察记录,完成研学日记的写作。在完成研学工作后,需要对其内容进行归纳整理,通过多元化的方式进行信息加工,实现信息共享。
(二)实施微项目,推动信息知识建构
在开展项目活动时,所受到的主要困境就是学校的课程设置以及实践活动等方面。很多地区的小学信息课程一周只有一节课的时间,需要在有限的40分钟内完成一个独立的项目活动是不可能的,并且每周只有一节的课程也对项目完成质量产生一定影响。为提升项目完成的连续性特点,小学信息技术教师需要在课堂中采用微项目的方式,将整体项目进行分层划分,每个不同的部分都分别对应着不同的核心问题。并且,项目也可以进行子项目的下设,通过逐级分设子项目的手段来改善当前课时方面的问题。而实践活动方面,教师可以以区域统筹研学活动为基础,积极参与学校所组织的各类研学培训中,强化各学科之间的联合。借助研学课程的方式为小学信息技术课堂教学提供丰富的内容和资源,进一步提升小学信息技术教学质效。
三、 设置高阶目标和课堂任务,引导学生思维发展
在进行项目设计和开展期间,小学信息技术教师不仅需要构建明确的课堂目标作为教学引领,还需要对各类问题的分析,实现情境课堂与教学内容的有效衔接,通过项目化学习来提升课堂效率,完成课堂目标。
(一)高阶目标引领学生思维发展
首先,精准性。精准性主要是指方向精准、表达精准以及对高阶思维生长定位的精准。其中,方向精准就是要求教师精准把控教学方向和内容,帮助学生完善知识体系,牢牢抓住学科本质,寻找知识的着力点,精准设置课堂目标。表述精准就是在课堂目标的前提下,从不同维度进行主体、动词条件以及表现的四个行为表达,将能力要求、课堂过程以及评价体系融入目标设置中,充分彰显课堂教学评的统一性特征。另外,教师还需要结合学生的年龄特点以及认知特征,对高阶思维进行精准定位,明确学生思维发展方向,制订科学精准的高阶目标。其次,整合性。整合性主要是指学生在面对不同情境,可以利用所学知识进行问题的分析、创新、批判以及决策,从而达到解决问题的目的,逐渐形成正确的道德品质和价值观念,提升其综合学习能力,进一步落实小学信息技术学科素养。同时,教师在设置教学目标时,需要注重培养学生的综合能力,帮助学生完成课堂知识建构,推动其逻辑思维发展,提升其信息学习能力和素养,为之后的课堂学习奠定有力的基础。最后,层次性。层次性主要是指教师在进行课堂目标设置时,需要进行分层设置,以精细化的方式分解课堂内容,帮助学生从低阶思维完成到高阶思维的过渡。在进行分层目标设置时,教师需要充分考虑不同学生的实际情况,尊重学生的个性化差异,探寻不同学生的发展方向和方式,为不同层次学生设置具有差异性的学习任务,从而满足所有学生的学习需要。将课堂内容和目标进行精细化分解,必须要根据新课标理念以及核心素养教育要求,将学习任务通过分解落实到学生不同阶段的学习中,做到学习任务与课堂活动的精准对位,促使学习任务更加具体,提升学生学习效率的同时,也促使评价反馈真实、科学。而思维能力的进阶,不仅需要加强学生的知识记忆、学习体验以及课堂理解,还要加强学生的分析能力、评价能力以及创新能力,从而进一步提升学生的情感体验,充分调动其感官学习能力,通过对问题的不断反思、研究、批判以及创新过程中获取新的知识信息,构建完善的知识网格。
(二)核心任务推动学生思维进阶
在高阶思维教育的引领下,小学信息技术教师在进行课堂任务设计时,需要着手于高阶学习任务,充分展现学生低级思维培养到高阶思维培养的层层递进教育过程,促使学生在进行问题解决时,可以实现对所学内容的充分融合和应用,完成知识建构,并将其进行迁移拓展,利用创造性思维作出正确判断和决策,从而更好地解决实际问题,推动其高阶思维能力的发展。在课堂实践中,教师常常套用布罗姆的六层次目标分类法开展课堂教学,在设计课堂任务时,将其按照记忆、理解、分析、运用、创造以及评价六个方式进行划分,将高阶思维目标作为教学方向,通过对学习任务的不同层次设定来实现学生思维的启迪。在进行课本分析时,教师需要对其知识重难点进行划分,明确哪些知识点仅需要学生记忆即可,哪些知识点需要学生进行深层次学习,引导学生对课本内容进行深入分析、科学应用和评价。随后,教师可以设置具有层次性的学习任务,以课本内容为基础构建学习情境,在高阶目标的引领下推动学生思维能力的深度发展。在设计课堂学习任务时,教师可以从以下几个方面着手。首先,要想了解一项任务是否具有创新性特征,需要分析任务内容是否可以开展创造性活动,从而产生相应的课堂结果,学生在完成任务后,是否完成了思维拓展,确保学生的思考范围更为宽广。其次,制订指向高阶目标。具体而言就是指向性学科思想、知识内涵以及知识理解。进一步提升学生的指向性分析能力、评价能力和创造能力。最后,任务链的形成。每个任务之间都存在着连贯性,当前所做的任务是之后任务开展的前提和基础,通过由浅及深、层层递进的方式来形成完善的课堂任务链。任务链的构建不仅可以帮助学生梳理学习思路,还有助于推动学生逻辑思维的发展,养成严谨的学习态度。
四、 借助信息编程知识的学习,培养学生计算能力
高阶思维能力和小学信息技术学科素养中的计算思维有着相似之处,但其本质并不相同,二者主要是指对问题的解决。其中,高阶思维主要是培养学生的批判性思维以及创新性意识,通过对问题的分析、评价、创新和批判进行解决,而计算思维更加重视学生是如何运用计算机思维方式来解决实际问题。虽然二者在表述和定义上有所不同,但在学生认知能力培养方面却高度统一,加强学生计算思维建设,有助于提升其高阶思维能力。换句话说,小学信息编程教学,尤其是算法知识学习,有助于培养学生的思维能力,也是提升其高阶思维的重要方式。所以,教师可以借助信息编程知识教学来培养学生的计算能力,帮助学生解决实际问题,通过对问题的分析、分解以及算法学习和编程求解,来了解计算机解决问题的整个流程,学生在求解问题的过程中,逐渐实现自身思维品质的建设以及思维能力的发展。
(一)注重问题分析,深入解析问题求解过程
在一般情况下,学生在独立面对问题时,常常会出现不知所措的情况,究其主要原因就是对问题的解决方法未能充分了解,不知道应该朝着什么方向研究,没有将所学知识进行有效衔接。所以,学生在解决问题的过程中,教师需要让学生明确计算机可以解决什么类型的问题,深入分析问题本质,了解各因素之间的连接,对求解过程中需要涉及的因素进行有机整合,从而提炼出问题求解的重要步骤。
(二)重视问题分解,构建多层次问题求解方式
在提炼出问题求解的重要步骤后,教师可以引导学生着手于问题解决的整个过程,将复杂的问题进行划分,通过思维导图的方式进行问题的总结和分类,梳理其中的联系,构建不同层次问题的求解方式和结构。比如,教师在讲解机器人传动项目中,可以将其分解为三个不同的部分。首先,可以为学生播放缝纫机的工作原理,引导学生通过缝纫机的传动来感知机器人的传统原理。其次,缝纫机是皮带传动,通过主动轮和从动轮相互配合,并通过皮带进行动力的传递,接着为其布置一组小实验,让学生亲身感受皮带传动的实际过程。最后,随着皮带传动的发展,链传动应运而生,可以询问学生哪些是可以利用链条传动工作的,加强学生对齿轮的认识,而传动是机器人的运动方式,在机器人的身体里面,有很多传动装置,共同运动。最后一个项目任务的提出,不仅是对前两个项目的总结,也是为之后机器人编程知识的学习作铺垫。
(三)聚焦问题算法,思考问题求解路径
在编程学习中,算法设计作为其中的核心部分,也是推动学生计算思维发展的重要方式,究其本质就是将求解方式通过具体的程序化手段展现。算法设计过程也是问题寻找求解的重要过程,有助于推动学生思维能力的可视化呈现。寻找问题求解的主要手段就是教师根据课堂内容进行情境创设,着手于简单问题,指引学生通过学习不断发现其他问题,探寻解决问题的新思路,从而达到解决问题的目的。思维可视化呈现,就是小学信息技术教师需要结合学生的实际认知能力和年龄特征,选择不同的表现方式。比如,小学阶段的算法知识主要是学习图形化编程。在低年级教学中,教师需要培养学生用自然语言的方式描述程序的表现特征。而在中年级阶段,教师需要引导学生通过表格的方式来合理安排任务环节。在高年级阶段,学生以编程知识为主,而此年龄段学生的语言概括能力、抽象思维能力都有了明显的提升,教师可以让学生通过思维导图的方式进行问题解决思路的规划和设计。
五、 结语
总的来说,随着时代的不断发展,信息技术已经成为我们生活中不可或缺的一部分,为我们的生活带来了极大的便利,与教育行业的衔接密切,这也在无形中为教师和学生提出了更大的挑战。学生不仅需要掌握信息技术的基础能力,还要对其理论知识进行深入探索。所以,小学信息技术教师需要在教学期间结合学生的实际能力,逐步培养其高阶思维,引导学生进行深度学习,独立思考问题的解决方式,推动学生综合能力发展,更好地满足当今社会的现代化建设需要。
参考文献:
[1]袁军辉.先闯后学 以闯定教——小学信息技术“研学课堂”之“游戏闯关”教法的探究[J].中国农村教育,2021(6):59-60.
[2]王英燕.“互联网+”背景下核心素养在小学信息科技课程课堂教学实施策略的研究[J].中国新通信,2022,24(12):128-130.
[3]武欣,李云文.信息技术教师教学设计问题分析——以“全国小学信息技术优质课”教学设计文本为例[J].教育观察,2021,10(31):88-90,100.
[4]焦振洲,于晓雅.小学信息技术课程渗透人工智能教育的探索与实施——以“输入与人工智能”教学为例[J].中小学信息技术教育,2021(5):49-51.
[5]蔡荣华,万梦思.小学信息技术教材中的计算思维挖掘与教学案例浅析——以南方版“算法与程序设计初体验”一课为例[J].电脑知识与技术:学术版,2021,17(14):80-81.
[6]刘茵.新课程背景下的小学信息技术课堂教学误区及对策探寻——《动画真精彩》教学例谈[J].新教育(海南),2021(11):75-76.