高階思維培養(yǎng)取向的信息技術(shù)有效應(yīng)用研究

周雪花

摘要：為進(jìn)一步提高學(xué)生高階思維的應(yīng)用能力與培養(yǎng)學(xué)生高階思維的有效性，文章提出基于信息技術(shù)構(gòu)建高階思維培養(yǎng)的初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)。在傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)模式無法滿足新課標(biāo)發(fā)展要求的基礎(chǔ)上，積極探索與研究了現(xiàn)階段我國初中數(shù)學(xué)教學(xué)方式與教學(xué)理念，研究得出通過科學(xué)信息技術(shù)構(gòu)建初中數(shù)學(xué)教學(xué)課堂對培養(yǎng)學(xué)生高階思維發(fā)展具有實(shí)質(zhì)意義。研究中：為進(jìn)一步論證信息技術(shù)在高階思維培養(yǎng)取向的可行性，以《幾何畫板》為教學(xué)工具搭建了九年級數(shù)學(xué)課堂教學(xué)。

關(guān)鍵詞：高階思維培養(yǎng)；信息技術(shù)；數(shù)學(xué)課堂

中圖分類號：G633.6文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1992-7711（2021）25-0075

高階思維泛指在學(xué)習(xí)過程中通過自身理論與多元視角對數(shù)學(xué)知識的理解與重構(gòu)而形成“高階學(xué)習(xí)”的一種思維模式?；跇?gòu)建主義視角分析高階思維可將其定義為主動、意圖、重構(gòu)、真實(shí)及合作五維因素，這五個因素與特征在高階思維中并非獨(dú)立，而是通過協(xié)同、共生、交織后催化對事物的理解與再塑，通過高階思維的培養(yǎng)，學(xué)生可以進(jìn)一步提高數(shù)學(xué)知識理解能力，對培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)而言具有現(xiàn)實(shí)意義。

一、依托《幾何畫板》，加強(qiáng)學(xué)生知識理解

《幾何畫板》是近年來我國初中、高中數(shù)學(xué)教學(xué)中廣泛運(yùn)用的一款計算機(jī)工具性軟件，相比傳統(tǒng)信息技術(shù)與教學(xué)工具，《幾何畫板》具有實(shí)時性、工具性、靈活性及直觀性的教學(xué)特點(diǎn)，從繪制、呈現(xiàn)、分析與研究，可進(jìn)一步提高學(xué)生理解題意的能力，從而實(shí)現(xiàn)多元情境下的正確識別。此外，通過幾何畫板展示各種不同的情況，讓學(xué)生觀察、思辨，達(dá)到自主得出結(jié)論的目的。以《二次函數(shù)》題為例：已知二次函數(shù)y=x2-x+n，如拋物線與y軸相交于點(diǎn)A，過A作AB∥x軸交拋物線于另一點(diǎn)B，當(dāng)S△AOB=4，求二次函數(shù)的解析式。

分析：在講解分析的過程中，數(shù)學(xué)教師可利用《幾何畫板》與多媒體教學(xué)相結(jié)合的方式培養(yǎng)學(xué)生的高階思維。首先，可通過多媒體視頻回顧二次函數(shù)的性質(zhì)，進(jìn)而依托《幾何畫板》將二次函數(shù)y=x2-x+n的圖像及y=x2-x+n和y軸交點(diǎn)的坐標(biāo)A（0，n）展示出來，在學(xué)生觀看后，再運(yùn)用多媒體將過A作AB∥x軸交拋物線于另一點(diǎn)B，根據(jù)二次函數(shù)性質(zhì)可知B（1，n），通過《幾何畫板》的展示，讓學(xué)生對解題步驟及所需求的點(diǎn)的坐標(biāo)值加深理解，進(jìn)而得出答案。

根據(jù)以上結(jié)論，將《幾何畫板》運(yùn)用到二次函數(shù)教學(xué)中，可以把抽象的知識點(diǎn)形象化，幫助學(xué)生直觀地理解，加深學(xué)生對二次函數(shù)的理解，通過多媒體信息技術(shù)的輔助教學(xué)，使原本枯燥乏味的數(shù)學(xué)課堂變得充滿趣味性。

二、依托《幾何畫板》，搭建小組合作學(xué)習(xí)模式

利用小組合作組織課堂討論，教師可以在教學(xué)內(nèi)容展開之前，引導(dǎo)學(xué)生用引導(dǎo)題引導(dǎo)學(xué)生檢驗(yàn)討論結(jié)果。例如：如圖1，在《圓周角定理》課中，教師可以通過《幾何畫板》繪制，通過變換B、C兩點(diǎn)的位置，以小組合作討論的方式引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)觀察、比較、分析同弧所對的圓周角和圓心角的關(guān)系，加強(qiáng)中學(xué)生的邏輯推理能力，提高他們的觀察能力，促使學(xué)生具備良好的識圖能力。這種開放性、互動式的討論活動，可以有效地增強(qiáng)學(xué)生的合作意識，使學(xué)生在潛移默化中完善自己的數(shù)學(xué)能力，并拓展學(xué)生的思維發(fā)展。

又如圖2，兩個全等的等腰直角三角形ABC和OMN，AB=3，點(diǎn)O為邊BC的中點(diǎn)，△OMN繞著點(diǎn)O順時針旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)過程中邊OM，ON分別交邊AB，AC于點(diǎn)E，F(xiàn)。1.在旋轉(zhuǎn)過程中，線段AE與CF有什么數(shù)量關(guān)系？2.在旋轉(zhuǎn)過程中，線段OE與OF有什么數(shù)量關(guān)系？3.在旋轉(zhuǎn)過程中，四邊形AEOF的面積變化？4.在旋轉(zhuǎn)過程中，求△AEF的面積的最大值？

在解決這個問題的過程中，每一小問都通過幾何畫板演示，幫助學(xué)生找到解題的關(guān)鍵點(diǎn)，直接在幾何畫板上添加輔助線，更好地理解題意，從而快速解題。

通過小組合作學(xué)習(xí)模式與信息技術(shù)的融合，不僅可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，也可以活躍課堂氣氛。在討論過程中，教師要注意梳理、引導(dǎo)等問題，如學(xué)生在討論過程中出現(xiàn)偏差。教師要主動梳理自己的思路，加強(qiáng)學(xué)生對教學(xué)知識的理解。這種討論方式不僅可以提高學(xué)生思維的活躍度，而且可以有效地調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，通過學(xué)生討論的形式，對教學(xué)內(nèi)容有大致的了解，加強(qiáng)學(xué)生內(nèi)化知識的效率和質(zhì)量，有效激發(fā)學(xué)生參與數(shù)學(xué)教學(xué)的興趣。此外，教師可以在學(xué)生積極討論的基礎(chǔ)上，開展小組合作討論活動，增強(qiáng)學(xué)生的討論興趣，培養(yǎng)學(xué)生思維的發(fā)展，促進(jìn)學(xué)生邏輯思維的形成，加速數(shù)學(xué)建模。

三、結(jié)論

綜上所述，利用《幾何畫板》的基本功能來表現(xiàn)概念的“形態(tài)學(xué)”方法，能有效地加深學(xué)生對概念的理解和認(rèn)識，對培養(yǎng)學(xué)生高階思維具有現(xiàn)實(shí)意義，一方面避免學(xué)生因圖形錯誤而出現(xiàn)錯誤，另一方面，可將抽象的知識點(diǎn)轉(zhuǎn)化為形象化，幫助學(xué)生直觀理解。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：廣東省珠海市第十中學(xué)519070）