高階思維能力培養(yǎng)視角下的點(diǎn)陣技術(shù)應(yīng)用策略研究

歐陽姍姍　邱雪婷　李雪

【摘 要】隨著時(shí)代的發(fā)展，我國的課程標(biāo)準(zhǔn)不斷修改，當(dāng)下各學(xué)科新課標(biāo)中都重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題與解決問題的能力，即高階思維能力，這也是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的關(guān)鍵步驟。本研究追蹤并收集了十節(jié)基于點(diǎn)陣技術(shù)的小學(xué)數(shù)學(xué)課堂實(shí)錄，通過實(shí)證研究，分析點(diǎn)陣技術(shù)的應(yīng)用策略，以便改進(jìn)點(diǎn)陣技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用水平，促進(jìn)學(xué)生的高階思維能力發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】高階思維能力；點(diǎn)陣技術(shù)；應(yīng)用策略

【中圖分類號(hào)】G434 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【論文編號(hào)】1671-7384（2017）11-0049-03

2016年9月，教育部基礎(chǔ)教育課程教材專家工作委員會(huì)審議通過的《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》正式發(fā)布。核心素養(yǎng)強(qiáng)調(diào)的要點(diǎn)體現(xiàn)了發(fā)展學(xué)生高階思維能力的迫切需求。有學(xué)者提出，要發(fā)展學(xué)習(xí)者的高階思維能力，教師應(yīng)當(dāng)設(shè)法讓學(xué)習(xí)者投入到分析、比較、對(duì)比、歸納/概括、問題求解、調(diào)研、實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)造等系列學(xué)習(xí)活動(dòng)中。實(shí)踐證明，信息技術(shù)作為認(rèn)知工具，能有效促進(jìn)學(xué)習(xí)者高階思維能力的發(fā)展。

因此，筆者針對(duì)基于點(diǎn)陣技術(shù)的十節(jié)小學(xué)數(shù)學(xué)課進(jìn)行研究，分析了師生課堂行為，探討了點(diǎn)陣技術(shù)的應(yīng)用策略。希望通過該研究提升點(diǎn)陣技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用水平，為學(xué)生高階思維能力的發(fā)展提供機(jī)遇。

相關(guān)概念界定

1. 點(diǎn)陣技術(shù)

點(diǎn)陣技術(shù)是適用于課堂教學(xué)的信息化表達(dá)工具，通過在普通紙張上印刷點(diǎn)陣序列，憑借數(shù)碼筆前端的高速攝像頭，可隨時(shí)捕捉筆尖的運(yùn)動(dòng)軌跡，實(shí)時(shí)記錄、采集并傳輸數(shù)據(jù)。點(diǎn)陣技術(shù)在教學(xué)中能夠?qū)崟r(shí)展現(xiàn)并統(tǒng)計(jì)學(xué)生個(gè)體與群體的書寫過程、練習(xí)情況， 并且能夠數(shù)字化保存考試結(jié)果。

2. 高階思維能力

高階思維能力是一種以高層次認(rèn)知水平為主的綜合能力，是超越既定信息的能力、問題求解的能力、元認(rèn)知能力和批評(píng)能力，是批判性的態(tài)度，是作為自主學(xué)習(xí)者的能力，也是對(duì)事物或現(xiàn)象做出合理判斷的能力。有國外研究者認(rèn)為，高階思維能力包括獨(dú)立思維能力、問題求解能力、學(xué)習(xí)能力、批判性思維能力。有國內(nèi)學(xué)者將高階思維能力劃分為四部分，問題求解能力、決策能力、批判性思維能力和創(chuàng)造性思維能力。

進(jìn)入21世紀(jì)，美國、英國等發(fā)達(dá)國家先后提出了信息技術(shù)與學(xué)科課程整合的思路，強(qiáng)調(diào)利用信息化環(huán)境培養(yǎng)學(xué)生高階思維能力。有研究表明，運(yùn)用探究、發(fā)現(xiàn)和研究性學(xué)習(xí)方法，如小組協(xié)作學(xué)習(xí)、案例學(xué)習(xí)、項(xiàng)目研究和問題求解等學(xué)習(xí)活動(dòng)，有利于發(fā)展學(xué)習(xí)者的高階思維能力。

通過文獻(xiàn)研究，注重學(xué)習(xí)者高階思維能力的培養(yǎng)與發(fā)展，是當(dāng)今國內(nèi)外信息化教學(xué)發(fā)展的趨勢，也是推進(jìn)信息技術(shù)與課程整合的實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。本研究聚焦小學(xué)數(shù)學(xué)課堂點(diǎn)陣技術(shù)的應(yīng)用策略，以便改進(jìn)點(diǎn)陣技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用水平，促進(jìn)學(xué)生高階思維能力發(fā)展。

數(shù)據(jù)分析與討論

本研究選取了十節(jié)基于點(diǎn)陣技術(shù)的小學(xué)數(shù)學(xué)課例進(jìn)行實(shí)證研究。作者收集并整理了課堂實(shí)錄視頻、教學(xué)設(shè)計(jì)文檔、訪談?dòng)涗浀荣Y料。研究主要采用了課堂觀察方法，并結(jié)合統(tǒng)計(jì)分析法與訪談法進(jìn)行分析。課堂觀察方法用于捕捉課堂中師生行為。統(tǒng)計(jì)分析法用于分析課堂中點(diǎn)陣技術(shù)的應(yīng)用策略。訪談法用于收集授課教師在技術(shù)支持下教學(xué)重難點(diǎn)突破與課堂達(dá)成等資料，為研究提供證據(jù)支撐。

1. 點(diǎn)陣技術(shù)應(yīng)用分析

點(diǎn)陣筆在授課模式下，通過授課批注、書寫、對(duì)比、投票等16種功能，支持課堂教學(xué)。筆者采用課堂觀察法，歸納了十節(jié)小學(xué)數(shù)學(xué)課使用到的7種點(diǎn)陣筆功能的應(yīng)用狀況與使用效果。

（1）授課批注功能：教授新知，畫批寫注，強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)，以此強(qiáng)化學(xué)生記憶與理解。

（2）書寫功能：記錄學(xué)生分析與解決問題的思維過程與結(jié)果，促進(jìn)學(xué)生回顧與反思。

（3）對(duì)比功能：設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)單，組織合作學(xué)習(xí)、小組成果分享、對(duì)比與評(píng)價(jià)，呈現(xiàn)不同學(xué)生的思維過程，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，分享觀點(diǎn)。

（4）回放功能：筆跡視頻重現(xiàn)學(xué)生思維過程，有助于學(xué)生回顧、對(duì)比，以便發(fā)現(xiàn)問題與解決問題。

（5）測驗(yàn)功能：檢測學(xué)習(xí)進(jìn)度，幫助教師實(shí)時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，及時(shí)調(diào)整教學(xué)。

（6）投票功能：學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突，協(xié)商促進(jìn)沖突消解、產(chǎn)生新觀點(diǎn)，檢驗(yàn)并修改原有觀點(diǎn)，便于教師課堂管理，了解學(xué)生的意見，引導(dǎo)學(xué)生深入思考。

（7）統(tǒng)計(jì)功能：有助于學(xué)習(xí)進(jìn)度的甄別與診斷，加強(qiáng)自評(píng)與互評(píng)，促進(jìn)反思；幫助教師全面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，促進(jìn)教師與學(xué)生反思。

結(jié)合上述分析結(jié)果，筆者對(duì)授課教師與部分學(xué)生進(jìn)行了訪談。對(duì)于教師來說，點(diǎn)陣技術(shù)能夠高效傳遞教學(xué)內(nèi)容、豐富課程內(nèi)容；創(chuàng)設(shè)高階學(xué)習(xí)活動(dòng)的支持環(huán)境與學(xué)習(xí)支架；甄別學(xué)生個(gè)體與班級(jí)群體的學(xué)習(xí)狀況，及時(shí)調(diào)整課堂進(jìn)程；為提升合作學(xué)習(xí)的質(zhì)量提供可能。

對(duì)于學(xué)生而言，點(diǎn)陣技術(shù)能夠作為認(rèn)知工具，提升學(xué)習(xí)參與度；促進(jìn)學(xué)習(xí)者與同伴間的互動(dòng)，便于交換信息、共享信息、獲得評(píng)價(jià)與反饋；及時(shí)獲得教師的個(gè)性化指導(dǎo)；了解自身與群體學(xué)習(xí)狀況，促進(jìn)反思實(shí)踐。

2. 教師提問行為分析

我們將教師提問行為劃分為所提問題類型與挑選學(xué)生回答方式兩個(gè)維度，并對(duì)其進(jìn)行采樣編碼。

問題類型采樣結(jié)果表明，創(chuàng)造性問題、批判性問題分別為17.56%、12.82%。創(chuàng)造性問題與批判性問題的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，能夠培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力。具體表現(xiàn)為，教師通過組織小組合作學(xué)習(xí)或探究型活動(dòng)，設(shè)置創(chuàng)造性問題，學(xué)生運(yùn)用已知信息進(jìn)行原創(chuàng)和評(píng)價(jià)性思考，面對(duì)真實(shí)的問題情境做出預(yù)測、判斷、綜合以及評(píng)價(jià)等思維活動(dòng)。教師提出批判性問題，學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、探索原因、得出結(jié)論，變換角度做深層次思考與決策。點(diǎn)陣技術(shù)在這兩類問題的提出中，體現(xiàn)在小組合作探究、學(xué)生匯報(bào)、小組討論結(jié)果，教師通過對(duì)比功能使學(xué)生間產(chǎn)生認(rèn)知沖突，通過回放功能捕捉、反饋學(xué)生思維過程的優(yōu)點(diǎn)與不足。教師往往使用點(diǎn)陣筆的授課批注與書寫功能幫助學(xué)生梳理回顧舊知，與新知產(chǎn)生聯(lián)結(jié)。endprint

挑選學(xué)生回答方式方面，提問后，叫舉手者答，占58.96%；提問后，讓學(xué)生齊答，占28.32%。教師借助點(diǎn)陣筆的書寫、測驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)等功能，有效提升課堂互動(dòng)質(zhì)量、控制課堂進(jìn)程、甄別學(xué)生個(gè)體的學(xué)習(xí)狀態(tài)。鼓勵(lì)學(xué)生提出問題，占9.20%，教師希望以此來捕捉學(xué)生觀點(diǎn)，引領(lǐng)推進(jìn)課堂進(jìn)程，培養(yǎng)學(xué)生批判、質(zhì)疑的能力。

3. 學(xué)生回答行為分析

教師提問后，學(xué)生對(duì)教師所提問題進(jìn)行回答，對(duì)應(yīng)教師提問行為，我們將學(xué)生回答的行為劃分為兩大類，學(xué)生回答方式和學(xué)生回答類型。

學(xué)生回答方式采樣結(jié)果表明，個(gè)別回答占60.14%；集體齊答占22.09%。通過訪談發(fā)現(xiàn)，教師期望通過學(xué)生的集體齊答，掌握整體學(xué)習(xí)情況，降低課堂焦慮水平，提升參與度。討論后匯報(bào)，占10.29%。學(xué)生通過點(diǎn)陣筆的對(duì)比、書寫等功能，更加直觀地展示合作成果，促進(jìn)學(xué)生之間的信息交流，有利于養(yǎng)成良好的傾聽、分享、質(zhì)疑和求助等合作能力，培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任心等。

學(xué)生回答類型表明，推理性回答為45.52%；認(rèn)知記憶性回答為29.15%；創(chuàng)造評(píng)價(jià)性回答占17.33%。學(xué)生的推理性回答與創(chuàng)造評(píng)價(jià)性回答表明，學(xué)生基于點(diǎn)陣技術(shù)能夠從教師提供的資源等途徑尋找支撐證據(jù)，邏輯化的組織與表達(dá)所得證據(jù)。

研究結(jié)論

基于培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力，筆者對(duì)點(diǎn)陣技術(shù)在課堂教學(xué)中的應(yīng)用策略進(jìn)行探究，總結(jié)出如下作用與意義。

1. 集群展示與互動(dòng)有利于學(xué)生觀點(diǎn)匯聚，為高階思維的發(fā)展帶來機(jī)遇

點(diǎn)陣筆作為認(rèn)知工具，在集群展示與互動(dòng)過程中，促進(jìn)學(xué)生觀點(diǎn)的匯聚，為課堂效率和學(xué)習(xí)效果的提升創(chuàng)設(shè)條件。教師借助點(diǎn)陣技術(shù)對(duì)小組學(xué)習(xí)成果進(jìn)行對(duì)比展示，有利于培養(yǎng)學(xué)生的傾聽習(xí)慣，降低教師的“權(quán)威”地位，促進(jìn)生生間的相互合作，提升凝聚力。學(xué)生借助點(diǎn)陣技術(shù)，在真實(shí)的問題情境中開展小組合作學(xué)習(xí)，為促進(jìn)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，培養(yǎng)創(chuàng)造性思維與批判性思維能力提供了機(jī)遇。

2. 語音式發(fā)言與文本式發(fā)言相結(jié)合，有助于提升學(xué)生思維能力

學(xué)生通過語音與文字相結(jié)合的方式表達(dá)，不僅便于教師選擇推進(jìn)課堂的有用觀點(diǎn)，也能促使學(xué)生養(yǎng)成獨(dú)特觀點(diǎn)表達(dá)的習(xí)慣與能力。課堂中，學(xué)生的觀點(diǎn)通常都是臨時(shí)性的、偶然的，同時(shí)又是值得珍惜的、具有個(gè)性化與創(chuàng)新性的特點(diǎn)。即便是成年人，也難以僅僅依靠記憶力、思維能力有效組織自己的發(fā)言。教師借助點(diǎn)陣筆提升學(xué)生的表達(dá)質(zhì)量，配合學(xué)生書寫過程的展示，不僅有利于學(xué)生準(zhǔn)確表達(dá)想法，也有利于更多有用的、更高質(zhì)量的信息在課堂上傳播。從而加強(qiáng)學(xué)生對(duì)問題思考過程、學(xué)習(xí)策略與方法的關(guān)注，有利于提升思維能力。

3. 實(shí)時(shí)同步展示、保存書寫筆跡，為反思性實(shí)踐提供支持

點(diǎn)陣技術(shù)的應(yīng)用，為提升教師的反思性教學(xué)與學(xué)生的反思性學(xué)習(xí)創(chuàng)造了條件。如回放功能，幫助師生捕捉、回顧思維過程；測驗(yàn)、投票和統(tǒng)計(jì)功能，能幫助教師甄別學(xué)習(xí)個(gè)體與學(xué)習(xí)群體的學(xué)習(xí)狀況并有利于學(xué)生進(jìn)行自我反思。教師的反思性教學(xué)體現(xiàn)在洞察問題情境、構(gòu)筑個(gè)別關(guān)系與群體關(guān)系、對(duì)活動(dòng)過程與經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行反思。教師鼓勵(lì)學(xué)生提出問題，創(chuàng)設(shè)或?qū)で髮?duì)學(xué)生最合適的教育時(shí)機(jī)，幫助學(xué)生主動(dòng)跨入思維發(fā)展新階段，使學(xué)生在思維方式、理解深度和認(rèn)知領(lǐng)域等方面起到突破性進(jìn)展的學(xué)習(xí)支持作用。學(xué)生的反思性學(xué)習(xí)則表現(xiàn)為反省自身的學(xué)習(xí)過程與學(xué)習(xí)結(jié)果，進(jìn)行自我調(diào)節(jié)。學(xué)生通過個(gè)別回答、討論后匯報(bào)呈現(xiàn)思維過程，通過反饋評(píng)價(jià)與他人的觀點(diǎn)碰撞，產(chǎn)生認(rèn)知沖突，通過解釋、鑒別、協(xié)商、整合進(jìn)行意義協(xié)商。

4. 提供多種學(xué)習(xí)“支架”

教師通過恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)干預(yù)提供“支架”，對(duì)發(fā)展學(xué)生的高階思維能力來說是非常重要的。教師借助點(diǎn)陣技術(shù)，提供的“支架”包括：為學(xué)生提供及時(shí)的反饋；提供多種觀點(diǎn)或結(jié)果，促進(jìn)學(xué)生獨(dú)立思考，提升判斷與綜合的能力；為學(xué)生提供討論、展示、分享經(jīng)驗(yàn)與成果的機(jī)會(huì)。

本研究所抽取的十節(jié)小學(xué)數(shù)學(xué)點(diǎn)陣筆課樣本較小，且未區(qū)分不同學(xué)段、不同教師群體在技術(shù)應(yīng)用策略上的異同等，因此存在研究的局限性，未來還需進(jìn)行深入的分析與探究。

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