孔凡璐（山東省威海市望海園中學 264200）

為什么學生的高階思維建立不起來？面向未來，這是一個重要的教育話題。實際上，高階思維不僅僅依靠教師的教學，同樣也要依靠學生自己去學。只有將教師的思維灌輸和知識填鴨的教學模式轉(zhuǎn)變成學生自己獨特的學習方式，并且讓學生通過自我重塑，深度化的思考與學習才能出現(xiàn)，并且衍生出高階思維能力。在教學中，為適應中國的未來發(fā)展以及與國際化社會接軌的需要，為實現(xiàn)中華民族偉大復興的中國夢的根本目標，教師必須針對如今的教育模式進行一系列調(diào)整與變革，由此來助推學生的低階思維向高階思維過渡。

一、細分篩選，著重培養(yǎng)典型高階思維

我們所說的高階思維，是與布魯姆認識目標分類中的“分析、評價和創(chuàng)造”相對應的?？紤]到高階思維是一個復雜的領域，籠統(tǒng)地去談，會使其難以在教學中落地。因此，我們可以將高階思維進一步細化，并根據(jù)信息技術(shù)課程的特點，將其具體化為比較能力、抽象能力和問題解決能力這三種典型的高階思維能力。下面，本文以比較能力的培養(yǎng)為例，闡述個人理解與做法。

比較是一種基本的思維能力，主要是確定并揭示某個項目相同點或不同點的過程。在日常生活中，比較幾乎無時不在。俄國教育家烏申斯基曾說：“比較是一切理解和一切思維的基礎?！背踔行畔⒓夹g(shù)教學不能讓學生僅僅獲取信息，還要對獲取來的信息進行比較和分析，從而獲得對信息的深度理解。

例如，在《用排序算法進行數(shù)據(jù)整理》一課的教學設計中，著眼點不是具體的算法實現(xiàn)，而是基于兩種算法的比較讓學生學會根據(jù)需要正確地做出選擇，從而達到理解算法的目的。

1.導入部分，植入比較思維

課堂導入指令：2分鐘時間內(nèi)各小組學生按身高排隊。

分享：你們按照什么方法排起來的？

課堂分享專用語：我們小組按照從__________到________的順序排的。

我們組采用的方法是：___________________________________________。

我們優(yōu)化的方法是： _____________________________________________。

指令意圖：每個小組一般是6～8人，一句話的指令簡單干脆，不用給太多的條件或限制，就是希望每個組的學生能夠采用不同的方式方法排隊，而且從高到矮也行，從矮到高也沒問題。早早就排好隊的小組，還可以讓他們思考是否有更快捷的方法，旨在讓學生們親身體驗排序的過程，并在排隊過程中植入“比較”的思維模式。課堂上，各小組學生排隊采用了不同的方式方法，不但順利引出課題，而且讓學生在比較中切實提高了思維能力。

2.教學設計貫徹比較思維

筆者不但在導入時植入“比較思維”，在實際課堂中，更是將“比較—優(yōu)化”的教學思路在整個教學環(huán)節(jié)進行滲透，在教學目標的設計上就進行了三個層次的比較思考。第一層次：想讓學生理解冒泡排序和桶排序算法，同時又能實現(xiàn)代碼的編寫。目標太高，實現(xiàn)起來難度較大；第二層次，讓學生理解冒泡排序和桶排序算法，學會半成品代碼的梳理。課堂容量更大，實現(xiàn)依然有難度，部分學生可以掌握；第三層次，簡單介紹桶排序，理解排序算法的概念，通過分析桶排序的缺點引出新的排序方法——冒泡排序。然后以冒泡排序為例，選用半成品以及簡化了的代碼，理解算法實現(xiàn)與代碼書寫之間的關(guān)系。

通過桶排序與冒泡排序的比較，不但梳理總結(jié)了本節(jié)課的內(nèi)容，還培養(yǎng)了學生的質(zhì)疑精神。通過介紹各種排序算法回應主題的同時，也告訴學生算法的真正魅力，激勵學生勇于探索，在算法路上采擷豐碩果實，有效培養(yǎng)學生的高階思維。

3.小結(jié)環(huán)節(jié)深入比較思維

在本節(jié)課總結(jié)部分，筆者也是以“深度比較”的思維讓學生繼續(xù)思考：“有沒有既不浪費空間，又可以效率更高的排序呢？”通過這樣的問題引導，讓學生認識到人類智慧無窮。常用的排序方法還有快速排序、選擇排序、插入排序、希爾排序、合并排序、基數(shù)排序等等。這些方法都有各自的優(yōu)缺點，教師可激勵學生日后繼續(xù)探究。

例如，在信息技術(shù)基礎知識教學中，我們需要讓學生對不同的信息技術(shù)發(fā)展階段進行比較分析。如果教師只是對不同的發(fā)展階段進行語言描述，學生難以得出信息技術(shù)不同發(fā)展階段有何不同的結(jié)論。所以，教師一定要讓學生參與比較的過程，引導學生通過比較找出異同。教師可以引導學生從發(fā)明與應用的信息技術(shù)、提高人類信息能力上的意義、發(fā)生年代三個方面進行比較。這樣，學生既掌握了信息技術(shù)發(fā)展史知識，還經(jīng)歷了比較的過程，提升了比較能力。

二、經(jīng)歷過程，深度理解高階思維

高階思維能力培養(yǎng)，不能夠簡單地通過講授和概念解釋，更多的是應該讓學生在經(jīng)歷的過程之中習得。通過經(jīng)歷高階思維過程，學生會體驗到利用信息技術(shù)解決實際問題的特殊性、有效性，掌握高階思維的基本思想與方法?！敖?jīng)歷過程”也是初中信息技術(shù)課程標準著重強調(diào)的內(nèi)容。

以《探究用程序加工數(shù)據(jù)的過程》教學為例。這節(jié)課是學生接觸編程的第一課，筆者從學生喜歡且最具代表性的“包袱剪子錘”游戲著手，通過課堂頭腦風暴開展“四問四答”活動，引導學生探究有bug的“包袱剪子錘”小程序并修復它。讓學生通過“尋源——尋找手勢的輸入”“解義——解析輸贏的判斷”“明果——明確結(jié)果的輸出”三個探究活動，明白程序加工數(shù)據(jù)的三過程：輸入數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)，自然而然引出輸入、轉(zhuǎn)換函數(shù)、輸出的使用方法，最后再通過完善一個不完整的程序代碼、進一步理解程序三過程以及三個基本函數(shù)的應用，使學生進一步理解編程。學生用所學函數(shù)完善半成品程序，實現(xiàn)程序的正確運行調(diào)試。在這個過程中，學生可以更好地理解函數(shù)的具體應用，充分體驗到作為一個程序員設計程序的樂趣。

具體教學設計片段展示：

第一問：哪句代碼提示玩家輸入手勢？（尋找手勢的輸入）

引導學生觀察游戲運行界面與源代碼的關(guān)聯(lián)，找出輸入函數(shù)，并讓學生初步感知Python函數(shù)指令及相關(guān)語法規(guī)則與英語語法很接近。

第二問：玩家和電腦的手勢記錄在哪里？（尋找手勢的輸入）

引導學生通過閱讀注釋，掌握初步閱讀程序的方法，并通過聯(lián)系數(shù)學未知數(shù)的概念引導理解變量，通過微課進一步了解變量的作用及命名原則，為后續(xù)學習做好鋪墊。

第三問：程序通過哪幾行代碼判斷玩家輸贏？（解析輸贏的判斷）

讓學生在閱讀注釋的基礎上分析出判斷輸贏的代碼在哪里，并引導學生分析判斷的過程是否有問題。在理解代碼的同時，也引出下一個探究任務，為修改代碼做好鋪墊，更為后面選擇結(jié)構(gòu)的學習埋下伏筆。

第四問：輸贏的結(jié)果通過哪些代碼顯示？（明確結(jié)果的輸出）

有了前面三個問題的鋪墊，學生很容易找到輸出結(jié)果的代碼，從而發(fā)現(xiàn)輸出函數(shù)，通過對input（）和print（）兩個函數(shù)的綜合比較，帶領學生進一步理解python語言的編寫風格以及IDLE界面友好的優(yōu)勢，為學生修改程序做好引領。

問題跟進：輸出函數(shù)輸出的結(jié)果與前面對應的判斷結(jié)果一致嗎？

學生指出不一致。

得出結(jié)論：bug是因為程序輸出的結(jié)果與前面處理判斷的結(jié)果不一致所致。

完成任務：修改源代碼，實現(xiàn)人機公平博弈！

總結(jié)梳理：通過三個活動探究，了解程序加工數(shù)據(jù)的過程，學生也明確了程序中的bug所在，完成了程序的修改。

鞏固練習：以目前威海正在全面推行的海貝分誠信體系為主題，讓學生通過完善“誠信素養(yǎng)等級自評”程序的源代碼，鞏固本節(jié)課學習到的input（）、print（）、int（）三個函數(shù)，進一步體會程序加工數(shù)據(jù)三流程。

三、學以致用，應用中內(nèi)化高階思維

如果知識的發(fā)展離開了現(xiàn)實發(fā)展的需要，就會失去其本身的發(fā)展活力。所謂的“學以致用”其實也是把高階思維的學習方式與生活的實際發(fā)展進行共聯(lián)，并且由易到難，由此來達到熟能生巧的發(fā)展規(guī)劃。所以，教師同樣要創(chuàng)建符合學生習慣特征的實際情境，引導他們使用信息技術(shù)發(fā)展相關(guān)的項目，完成自己的作品，并且在問題得到解決的過程之中去提升高階思維能力。

例如，在《探究如何用計算機解決問題》這一單元的教學設計中，我們設計了一個可以測量“體重質(zhì)量指數(shù)”的小電機器人，通過一系列由淺入深的任務不斷完善它的功能，也讓學生在逐漸發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程中習得編寫程序的能力、培養(yǎng)計算思維與高階能力。具體流程如下：

第一節(jié)課目標：順序結(jié)構(gòu)——小電可以順利輸出體質(zhì)指數(shù)BMI。

遞進問題：那它是如何根據(jù)體質(zhì)指數(shù)進行判斷并給出建議呢？

第二節(jié)課目標：選擇結(jié)構(gòu)——用不同的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)根據(jù)BMI給出不同建議。

遞進問題：面向多用戶，如何實現(xiàn)反復計算并給出建議呢？

第三節(jié)課目標：循環(huán)結(jié)構(gòu)——用for循環(huán)反復計算。

一個實例，一條主線，一系列問題串，將本單元的順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)全部運用進來，將非常有利于學生核心素養(yǎng)以及高階思維的形成，而且非常符合我們學科的項目式教學。

比如，在《排序算法》教學中，教師除了采用比較思維的教學思路之外，還可以引入某電影片段，化故事情景為任務，讓學生提高思維能力。例如，老總故意刁難員工，將公司1000張有序號的表格弄亂，然后讓員工快速整理好以備會議使用。正當員工一籌莫展時，一位同事幫忙：把小于500的放左邊，大于500的放右邊，先分開兩疊。然后將左兩個部分五五平分，直到每一疊都僅僅剩下20張以內(nèi)的時候，再進行排序工作。最后全部按順序疊在一起即可。這種做法抽象出來，就類似經(jīng)典的快速排序算法。通過用這樣的真實情境實現(xiàn)算法思維的培養(yǎng)，學生興趣極高，課堂氛圍良好。

四、結(jié)語

陶行知先生曾說：“一流的教育家，一是敢探索未發(fā)明的新理；另一個是敢入未開化的邊疆?！备姨剿魑窗l(fā)明的新理，即是創(chuàng)新精神，不墨守成規(guī)，勇于實踐和探索；敢入未開化的邊疆，即是開拓精神，將自己在教育實踐中的經(jīng)驗輻射給他人，從而促進教育的均衡發(fā)展。隨著時代的發(fā)展，學生必須脫離以往的“死記硬背”模式，并且要發(fā)展更多具有創(chuàng)新發(fā)展方面的能力與思維。這同樣需要教師自己要先有一定的創(chuàng)新意識，充分利用課堂教學給學生創(chuàng)新學習提供無限可能，融入高階思維培養(yǎng)模式，助力信息化教學長足發(fā)展。