高階思維培養取向的信息技術有效應用研究

周雪花

摘要：為進一步提高學生高階思維的應用能力與培養學生高階思維的有效性，文章提出基于信息技術構建高階思維培養的初中數學課堂教學。在傳統數學教學模式無法滿足新課標發展要求的基礎上，積極探索與研究了現階段我國初中數學教學方式與教學理念，研究得出通過科學信息技術構建初中數學教學課堂對培養學生高階思維發展具有實質意義。研究中：為進一步論證信息技術在高階思維培養取向的可行性，以《幾何畫板》為教學工具搭建了九年級數學課堂教學。

關鍵詞：高階思維培養；信息技術；數學課堂

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

高階思維泛指在學習過程中通過自身理論與多元視角對數學知識的理解與重構而形成“高階學習”的一種思維模式。基于構建主義視角分析高階思維可將其定義為主動、意圖、重構、真實及合作五維因素，這五個因素與特征在高階思維中并非獨立，而是通過協同、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，學生可以進一步提高數學知識理解能力，對培養學生的數學核心素養而言具有現實意義。

一、依托《幾何畫板》，加強學生知識理解

《幾何畫板》是近年來我國初中、高中數學教學中廣泛運用的一款計算機工具性軟件，相比傳統信息技術與教學工具，《幾何畫板》具有實時性、工具性、靈活性及直觀性的教學特點，從繪制、呈現、分析與研究，可進一步提高學生理解題意的能力，從而實現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，讓學生觀察、思辨，達到自主得出結論的目的。以《二次函數》題為例：已知二次函數y=x2-x+n，如拋物線與y軸相交于點A，過A作AB∥x軸交拋物線于另一點B，當S△AOB=4，求二次函數的解析式。

分析：在講解分析的過程中，數學教師可利用《幾何畫板》與多媒體教學相結合的方式培養學生的高階思維。首先，可通過多媒體視頻回顧二次函數的性質，進而依托《幾何畫板》將二次函數y=x2-x+n的圖像及y=x2-x+n和y軸交點的坐標A（0，n）展示出來，在學生觀看后，再運用多媒體將過A作AB∥x軸交拋物線于另一點B，根據二次函數性質可知B（1，n），通過《幾何畫板》的展示，讓學生對解題步驟及所需求的點的坐標值加深理解，進而得出答案。

根據以上結論，將《幾何畫板》運用到二次函數教學中，可以把抽象的知識點形象化，幫助學生直觀地理解，加深學生對二次函數的理解，通過多媒體信息技術的輔助教學，使原本枯燥乏味的數學課堂變得充滿趣味性。

二、依托《幾何畫板》，搭建小組合作學習模式

利用小組合作組織課堂討論，教師可以在教學內容展開之前，引導學生用引導題引導學生檢驗討論結果。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兩點的位置，以小組合作討論的方式引導學生根據觀察、比較、分析同弧所對的圓周角和圓心角的關系，加強中學生的邏輯推理能力，提高他們的觀察能力，促使學生具備良好的識圖能力。這種開放性、互動式的討論活動，可以有效地增強學生的合作意識，使學生在潛移默化中完善自己的數學能力，并拓展學生的思維發展。

又如圖2，兩個全等的等腰直角三角形ABC和OMN，AB=3，點O為邊BC的中點，△OMN繞著點O順時針旋轉，旋轉過程中邊OM，ON分別交邊AB，AC于點E，F。1.在旋轉過程中，線段AE與CF有什么數量關系？2.在旋轉過程中，線段OE與OF有什么數量關系？3.在旋轉過程中，四邊形AEOF的面積變化？4.在旋轉過程中，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，幫助學生找到解題的關鍵點，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。

通過小組合作學習模式與信息技術的融合，不僅可以提高學生學習的積極性，也可以活躍課堂氣氛。在討論過程中，教師要注意梳理、引導等問題，如學生在討論過程中出現偏差。教師要主動梳理自己的思路，加強學生對教學知識的理解。這種討論方式不僅可以提高學生思維的活躍度，而且可以有效地調動學生的主觀能動性，通過學生討論的形式，對教學內容有大致的了解，加強學生內化知識的效率和質量，有效激發學生參與數學教學的興趣。此外，教師可以在學生積極討論的基礎上，開展小組合作討論活動，增強學生的討論興趣，培養學生思維的發展，促進學生邏輯思維的形成，加速數學建模。

三、結論

綜上所述，利用《幾何畫板》的基本功能來表現概念的“形態學”方法，能有效地加深學生對概念的理解和認識，對培養學生高階思維具有現實意義，一方面避免學生因圖形錯誤而出現錯誤，另一方面，可將抽象的知識點轉化為形象化，幫助學生直觀理解。

參考文獻：

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（作者單位：廣東省珠海市第十中學519070）