聚焦高階思維培養(yǎng)的高中信息技術(shù)教學(xué)策略

高階思維是發(fā)生在較高認(rèn)知水平層次的心智活動(dòng)，具體表現(xiàn)在創(chuàng)新、解決問(wèn)題、批判性思考及決策等方面。在高中信息技術(shù)教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的高階思維是重要教學(xué)目標(biāo)之一。在教學(xué)實(shí)踐中，教師應(yīng)基于實(shí)際學(xué)情和具體教學(xué)內(nèi)容，精心策劃并科學(xué)實(shí)施教學(xué)活動(dòng)，以有效促進(jìn)學(xué)生高階思維的發(fā)展。文章深入探討了在高中信息技術(shù)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生高階思維的策略，以供參考。

一、創(chuàng)設(shè)生動(dòng)的學(xué)習(xí)情境，提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力

學(xué)習(xí)情境能為學(xué)生提供一個(gè)思考與探究的起點(diǎn)，有效激發(fā)學(xué)生的探究欲和求知欲，提高學(xué)生的解決問(wèn)題能力和創(chuàng)新思維能力。在高中信息技術(shù)教學(xué)中，創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境尤為關(guān)鍵。教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)，積極創(chuàng)設(shè)貼近實(shí)際生活、富有啟發(fā)性和挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)情境，引導(dǎo)學(xué)生在解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中深入思考、積極探索。這不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深學(xué)生對(duì)信息技術(shù)知識(shí)的理解，還能有效提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的高階思維。

（一）創(chuàng)設(shè)網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物情境

教師可以利用現(xiàn)有的教學(xué)資源和技術(shù)手段，如多媒體、虛擬現(xiàn)實(shí)等，模擬網(wǎng)購(gòu)的真實(shí)情境，為學(xué)生提供豐富的感知體驗(yàn)。以粵教版高中信息技術(shù)必修1數(shù)據(jù)與計(jì)算第五章第一節(jié)第三課“大數(shù)據(jù)對(duì)日常生活的影響”的教學(xué)為例。教師可以創(chuàng)設(shè)以下學(xué)習(xí)情境：“隨著網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物的普及和大數(shù)據(jù)在其中的廣泛應(yīng)用，購(gòu)物商品推薦系統(tǒng)、個(gè)性化廣告等走進(jìn)了人們視野。請(qǐng)分析人們?cè)谫?gòu)物過(guò)程中如何受到大數(shù)據(jù)的影響，并提出優(yōu)化購(gòu)物體驗(yàn)的創(chuàng)新建議?！被谶@一情境，教師可以先向?qū)W生提出一系列問(wèn)題，如“大數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物中起到了哪些作用”“大數(shù)據(jù)對(duì)你的網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物體驗(yàn)產(chǎn)生了哪些影響”，然后引導(dǎo)學(xué)生分組討論，讓學(xué)生分享各自的購(gòu)物經(jīng)歷和對(duì)大數(shù)據(jù)的看法，并共同探索創(chuàng)新點(diǎn)。為了豐富情境內(nèi)容，教師可以引入“雙十一購(gòu)物節(jié)”的實(shí)際案例，讓學(xué)生分析某電商平臺(tái)推薦系統(tǒng)或個(gè)性化廣告中的大數(shù)據(jù)應(yīng)用，并討論其中的創(chuàng)新點(diǎn)，如算法優(yōu)化、數(shù)據(jù)整合等，思考如何將這些創(chuàng)新應(yīng)用于其他領(lǐng)域。學(xué)生討論結(jié)束后，教師可以指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)制作PPT、短視頻、模型等方式，展示他們對(duì)大數(shù)據(jù)在購(gòu)物中應(yīng)用的創(chuàng)新想法。

（二）創(chuàng)設(shè)智能家居應(yīng)用情境

在“大數(shù)據(jù)對(duì)日常生活的影響”一課的教學(xué)中，教師可以圍繞信息技術(shù)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境，讓學(xué)生直觀感受大數(shù)據(jù)在日常生活中的廣泛應(yīng)用，并通過(guò)分析和創(chuàng)新設(shè)計(jì)提高創(chuàng)新思維能力。教師可以先設(shè)計(jì)以下學(xué)習(xí)情境：“隨著智能家居的普及和大數(shù)據(jù)的深入應(yīng)用，智能溫控、智能安防等系統(tǒng)正逐漸改變著人們的生活方式。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一款基于大數(shù)據(jù)的智能家居產(chǎn)品，并詳細(xì)闡述其創(chuàng)新點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景?！比缓?，教師可以簡(jiǎn)要介紹智能家居中常用的大數(shù)據(jù)技術(shù)和算法，如數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)等，并通過(guò)問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生思考智能家居與大數(shù)據(jù)的結(jié)合點(diǎn)，如“大數(shù)據(jù)在智能家居中能發(fā)揮哪些獨(dú)特作用”“你希望智能家居產(chǎn)品具有哪些創(chuàng)新功能”等。接著，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生自由組隊(duì)討論，分享成功的智能家居產(chǎn)品案例，了解大數(shù)據(jù)在實(shí)際產(chǎn)品中的應(yīng)用效果。最后，教師可以指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)智能家居產(chǎn)品，如智能冰箱、智能快遞收納系統(tǒng)等，并使用繪圖工具、文字描述等方式制作產(chǎn)品模型，進(jìn)行方案展示和講解。這樣的學(xué)習(xí)情境緊密關(guān)聯(lián)學(xué)生的日常生活和興趣點(diǎn)，能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使學(xué)生主動(dòng)參與和積極思考，從而有效提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

二、妙用問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力

問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是一種以問(wèn)題為核心，通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生自主解決問(wèn)題來(lái)達(dá)成教學(xué)目標(biāo)的教學(xué)方法。教師以培養(yǎng)高階思維為目標(biāo)，巧妙運(yùn)用問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法開(kāi)展教學(xué)，能夠引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷分析、提出并解決問(wèn)題的全過(guò)程，從而有效提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神。問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法以問(wèn)題為核心，直接指向教學(xué)目標(biāo)，可以幫助學(xué)生明確學(xué)習(xí)方向，提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力。因此，教師應(yīng)緊密?chē)@問(wèn)題展開(kāi)信息技術(shù)教學(xué)，重視引導(dǎo)學(xué)生自主分析問(wèn)題、解決問(wèn)題。教師可以設(shè)計(jì)具有挑戰(zhàn)性和啟發(fā)性的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生分析問(wèn)題、提出假設(shè)、設(shè)計(jì)方案，并進(jìn)行實(shí)踐操作和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，以此增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)探究意識(shí)，提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力。

（一）生活問(wèn)題驅(qū)動(dòng)

問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的實(shí)踐操作和解決問(wèn)題的過(guò)程，有助于學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生活，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和解決問(wèn)題能力。生活問(wèn)題驅(qū)動(dòng)是一種重要的問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)方式。

以粵教版高中信息技術(shù)必修2信息系統(tǒng)與社會(huì)第三章第三節(jié)第一課“無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的接入方式”的教學(xué)為例。教師可以從生活實(shí)際出發(fā)提出問(wèn)題，鼓勵(lì)學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中自主實(shí)踐、驗(yàn)證假設(shè)，以提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力。具體而言，教師可以圍繞智能家居系統(tǒng)中無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入的問(wèn)題，描述具體場(chǎng)景中的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)需求，如連接設(shè)備種類(lèi)、數(shù)量及網(wǎng)絡(luò)性能要求等，并提出“在這個(gè)智能家居系統(tǒng)中，你會(huì)選擇哪種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的接入方式”“不同的接入方式對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能有何影響”“如何根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的接入方式”等問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入方式的常見(jiàn)類(lèi)型，如Wi-Fi、藍(lán)牙、ZigBee，指導(dǎo)學(xué)生分組討論，探討不同接入方式的優(yōu)缺點(diǎn)，思考如何優(yōu)化接入方式并滿足智能家居系統(tǒng)的需求。教師還應(yīng)為學(xué)生答疑解惑，有針對(duì)性地解釋不同接入方式的區(qū)別，強(qiáng)調(diào)解決問(wèn)題的過(guò)程和方法，同時(shí)指出學(xué)生方案中的亮點(diǎn)和不足，為學(xué)生指明解決問(wèn)題的方向，從而提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力。

（二）案例問(wèn)題驅(qū)動(dòng)

在“無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的接入方式”一課的教學(xué)中，教師可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生特點(diǎn)講解實(shí)際應(yīng)用案例，以滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，進(jìn)一步提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力。例如，教師可以選擇“公共場(chǎng)所無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入與覆蓋”這一案例，描述案例中的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)需求、現(xiàn)有接入方式及其存在的問(wèn)題，并緊密?chē)@案例提出針對(duì)性問(wèn)題：“案例中的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入方式是什么？如果你是網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃師，你會(huì)如何改進(jìn)這個(gè)公共場(chǎng)所的Wi-Fi覆蓋？”鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的解決方案，包括接入方式的選擇、網(wǎng)絡(luò)布局等，并闡釋方案的可行性和優(yōu)勢(shì)。教師要及時(shí)對(duì)學(xué)生的解決方案進(jìn)行評(píng)估，指出其中的優(yōu)點(diǎn)和不足，引導(dǎo)學(xué)生反思解決問(wèn)題的過(guò)程，使學(xué)生了解自身在解決問(wèn)題方面的長(zhǎng)處與短板，進(jìn)而切實(shí)提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力，為后續(xù)信息技術(shù)的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

三、引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，提高其批判性思維能力

自主學(xué)習(xí)是指學(xué)生在教師指導(dǎo)下，依據(jù)教學(xué)目標(biāo)和個(gè)人興趣，自主選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容和方法，獨(dú)立開(kāi)展學(xué)習(xí)活動(dòng)的過(guò)程。在基于高階思維培養(yǎng)的高中信息技術(shù)教學(xué)中，教師應(yīng)靈活引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)以培養(yǎng)其批判性思維。具體而言，教師在教學(xué)中應(yīng)凸顯學(xué)生的主體地位，激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)發(fā)揮自身的引導(dǎo)和輔助作用，幫助學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，制定科學(xué)合理的學(xué)習(xí)計(jì)劃，并為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)資源和輔助學(xué)習(xí)工具，支持學(xué)生的自主學(xué)習(xí)活動(dòng)，以此讓學(xué)生逐步養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣，學(xué)會(huì)獨(dú)立思考和探究，提高自我管理能力和批判性思維能力。

（一）引導(dǎo)式自主學(xué)習(xí)

在自主學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生需要獨(dú)立思考、分析、評(píng)價(jià)信息，這可以提高其批判性思維能力。以粵教版高中信息技術(shù)選擇性必修1數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)第四章第三節(jié)“用抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型表示二叉樹(shù)”的教學(xué)為例。教師可以提供詳盡的學(xué)習(xí)材料，包括二叉樹(shù)基本概念、特征、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，以及遍歷算法的文字描述、圖示和示例代碼，為學(xué)生布置自主學(xué)習(xí)任務(wù)，如“區(qū)分二叉樹(shù)與樹(shù)的主要區(qū)別”和“探索二叉樹(shù)的遍歷算法”。教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)閱讀材料、觀看教學(xué)視頻或在線教程等方式進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，詳細(xì)記錄在完成任務(wù)過(guò)程中遇到的疑問(wèn)和難點(diǎn)，并通過(guò)查閱資料自行解決。在此過(guò)程中，教師可以通過(guò)提問(wèn)的方式檢測(cè)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)情況，并根據(jù)學(xué)生的回答適當(dāng)延伸，引導(dǎo)學(xué)生思考更深層次的問(wèn)題，以培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維。

（二）批判性思維訓(xùn)練與案例分析

現(xiàn)代信息技術(shù)為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供了豐富的資源和工具支持，如在線課程、學(xué)習(xí)平臺(tái)、電子書(shū)籍等，為學(xué)生提供了更加便捷、高效的學(xué)習(xí)途徑。教師可以通過(guò)思維訓(xùn)練、案例分析等方式，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生批判性思維的發(fā)展。在“用抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型表示二叉樹(shù)”一課的教學(xué)中，教師可以結(jié)合二叉樹(shù)的概念和應(yīng)用場(chǎng)景，設(shè)計(jì)一系列批判性思維訓(xùn)練任務(wù)，為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供方向。具體任務(wù)如下：判斷給定二叉樹(shù)是否滿足“平衡二叉樹(shù)”的性質(zhì)；分析給定算法的正確性和效率；評(píng)價(jià)不同遍歷算法的優(yōu)劣。基于以上任務(wù)，教師可以要求學(xué)生分析相關(guān)案例，如“二叉搜索樹(shù)在搜索引擎中的應(yīng)用”和“哈夫曼編碼中的二叉樹(shù)構(gòu)建”等。學(xué)生需要完成自主學(xué)習(xí)任務(wù)，深入分析案例中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)選擇、算法設(shè)計(jì)等問(wèn)題，并對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)。教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過(guò)程中提出改進(jìn)方案或創(chuàng)新應(yīng)用場(chǎng)景，以培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維，提高他們的批判性思維能力。

四、促進(jìn)小組合作交流，提高學(xué)生的決策能力

小組合作交流對(duì)于學(xué)生的高階思維發(fā)展大有裨益，尤其在培養(yǎng)學(xué)生的決策能力方面。在高中信息技術(shù)教學(xué)中，基于高階思維培養(yǎng)的小組合作學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)小組成員間的緊密合作與有效溝通。在小組合作中，學(xué)生會(huì)交流思想、共同完成任務(wù)，這能夠強(qiáng)化學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。教師應(yīng)對(duì)班級(jí)學(xué)生合理分組，確保每名學(xué)生都能在小組內(nèi)平等參與、共同決策。在劃分小組后，教師可以設(shè)計(jì)富有挑戰(zhàn)性的合作任務(wù)，鼓勵(lì)小組長(zhǎng)與組員合作學(xué)習(xí)、共同決策，以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高學(xué)生的參與度和決策能力，增進(jìn)小組成員之間的信任與默契，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生高階思維的發(fā)展。

以粵教版高中信息技術(shù)選擇性必修2網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)第五章第三節(jié)“物聯(lián)網(wǎng)的安全風(fēng)險(xiǎn)與防范策略”的教學(xué)為例。首先，教師要科學(xué)分組，確保各小組成員能力互補(bǔ)，為各小組高效完成任務(wù)打好基礎(chǔ)。然后，教師可以選擇一個(gè)與物聯(lián)網(wǎng)安全相關(guān)的實(shí)際案例，準(zhǔn)備詳細(xì)的案例材料，包括事件背景、安全風(fēng)險(xiǎn)分析、已采取的防范策略及其效果等。例如，教師可以選取智能家居系統(tǒng)的安全漏洞事件作為案例，要求學(xué)生在小組合作中共同討論、深入分析并作出決策。在此過(guò)程中，學(xué)生需要分析案例安全風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生的原因，提出改進(jìn)后的防范策略，這可以鍛煉學(xué)生的決策能力。教師應(yīng)鼓勵(lì)各小組學(xué)生充分交流意見(jiàn)，探討針對(duì)“安全風(fēng)險(xiǎn)”的防范策略，并為學(xué)生提供必要的指導(dǎo)和提示，引導(dǎo)學(xué)生綜合考慮技術(shù)的可行性、成本效益等因素。最后，教師可以讓各小組將討論結(jié)果整理成報(bào)告或演示文稿，在課堂上展示，并要求其他小組在展示過(guò)程中積極提問(wèn)或提出建議，以促進(jìn)小組間的深入交流與討論。此外，教師可以設(shè)計(jì)以培養(yǎng)高階思維為目標(biāo)的合作活動(dòng)形式，如決策模擬游戲。教師可以設(shè)計(jì)“物聯(lián)網(wǎng)安全防御戰(zhàn)”模擬游戲，讓各小組扮演網(wǎng)絡(luò)安全管理員角色，作出決策應(yīng)對(duì)各種安全風(fēng)險(xiǎn)和挑戰(zhàn)，以保護(hù)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的安全。各個(gè)小組需要在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成游戲中的一系列決策任務(wù)，并由教師根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)分和點(diǎn)評(píng)。教師還可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生特點(diǎn)，提出“加強(qiáng)設(shè)備固件的安全性設(shè)計(jì)、定期更新補(bǔ)丁以修復(fù)漏洞”等策略，要求學(xué)生課后分析其可行性。學(xué)生在課后交流中，通過(guò)對(duì)比不同小組的決策過(guò)程和結(jié)果，能夠?qū)W會(huì)從多角度思考問(wèn)題。

（作者單位：安徽省安慶市石化第一中學(xué)）