以真實情境引導學生經歷深度思維過程

吳玲麗

【摘要】《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》的課程理念倡導真實性學習，要求教師創新教學方式，以真實問題或項目驅動，引導學生經歷原理過程、計算思維過程和數字化工具應用過程，建構知識，提升問題解決能力。真實情境即我們身邊發生的事情，遇到的實際問題，可以激發學生的學習興趣。如果在大單元視野下，創設一個大的問題環境，就能更好地引導學生學會面對復雜情境下運用深度思維解決真實世界問題。

【關鍵詞】信息科技；真實情境；深度思維；大單元教育

今天的教育，是為了學生的未來，當今科技高速發展，我們說“未來已來”。無論是從國力發展的角度來看，還是從學生個人發展的角度來看，都需要培養學生的創造力、思維力、合作交流能力、問題解決能力和社會責任感等。學生這些核心素養的養成，教學最關鍵的是訓練思維，基于核心素養理念下的課堂深度思維的實踐就是要讓學生提高面對復雜情境下解決問題的能力，使學生能夠面對未來的挑戰。

一、為什么真實情境能推助思維發生

1.從大腦的結構和功能來看

眾所周知，人的大腦分為左半球和右半球。左腦和右腦是分工合作的關系，左腦側重抽象思維，包括語言功能、邏輯思維、理性分析思維等；右腦側重形象思維，包括人的情感、感官、想象力、創造力等。一般的課堂教學，教師都是直入主題，或者簡單引入，毫無樂趣，學生得到的訓練大多都是邏輯思維能力，一堂課下來，學生難免會產生“倦怠”情緒。

創設真實的教學情境會讓學生“感同身受”，刺激右腦興奮，形象思維促使內部語言積極活動，通過邏輯思維很好地進行表達，使左腦達到興奮，這樣在上課時左右腦交替興奮、協同工作，大腦不至于出現疲憊，可以挖掘出學生的潛能，推助深度思維的發生。

2.真實問題情境教學的理論支撐

學生常常被一個問題所困惑：“我學這些知識有什么用？”之所以會產生這樣的困惑，說明學生的學習脫離社會實際，不能“學以致用”，讓學生看不到學習與探索的樂趣。子曰：“學而時習之，不亦說乎？”學到的知識，經常地去實踐，不是一件令人快樂的事情嗎？陶行知先生在《生活工具主義教育》一文中說到：“教育是教人發明工具，制造生活工具，運用生活工具。空談生活教育是沒有用的。真正的生活教育必以生活工具為出發點。”

筆者在教授九年級信息技術第六章第二節“智能樓道燈的制作”的時候，就在考慮讓學生制作這樣的智能燈，這樣的目的只是為了“好玩”嗎？當然不是，必須讓學生感受到它的實際作用，甚至可以為城市建設貢獻出一部分力量。

于是筆者創設了這樣一個真實問題情境：在一個比較老的小區，一天晚上，樓道里有個小孩踮著腳努力按墻壁上的燈開關，由于小孩個子小，他夠不著，你如何幫助他？問題一出，學生都饒有興致地討論起來。因為小區的樓道燈與每個人的生活息息相關，是看得見摸得著的事物，而且有些學生也遇到過這種情況，他們就有興趣去探究。

這個真實情境的創設首先調動了學生的“共情”，他們都覺得應該去幫助這個小孩。接著就是邏輯思維的興奮，他們想到各種辦法去解決這個問題。比如幫他按開關，把小孩抱起來按開關等，筆者及時為孩子樂于助人的精神點贊。

但這些都是淺度思維的表現，只是解決了眼前的問題。普通的淺度思維邏輯鏈條短，分析視角有局限，處理復雜信息效率低下。而深度思維則是一套完整的體系，教師可以從根本上解決問題。

所以筆者提出了下一個問題：“你能天天幫他開嗎？”學生面露難色，看到學生有些為難，筆者再拋出下一個問題：“如果這個燈能天天自動開關，是不是就解決了這個難題呢？”接下來，學生就從宏觀戰略層面上去重新思考這個問題，覺得智能化的樓道燈會一勞永逸，自然就引入了智能樓道燈的課題。在面對生活中的諸多問題時，我們需要高效的深度思維去分析和解決它們。

二、幾種有效情境中的思維發生

新課標課程理念強調要構建邏輯關聯的課程結構，筆者認為可以采用大單元教學設計的方式，就是以學生的學習作為中心，通過大單元、大情境、大任務實現單元教學。現在比較流行的課堂教學模式有基于項目的學習、基于設計的學習、以科學探究為導向的“5E”學習環以及多種教學模式交叉整合的混合式教學模式，通過對以上幾種教學模式的梳理，發現了“真實情境”是課堂眾多教學模式的共同要素之一。

我們強調要給學生創設一個真實的問題情境，因為只有真實情境才具有復雜性，才能將學生所學各學科的知識綜合到一起去解決問題，打開他們與真實世界聯系的大門。

曾經在與一位班主任聊天的時候，筆者無意中發現了某些學生“思維力”不足的情況。在布置教室文化角的時候，同學們建議班級統一采購書柜，每人一格，這樣書柜不雜亂，教室就會顯得更加干凈整潔，于是班主任就將這個任務交給了一位同學，這位同學也毫不猶豫地接受了任務。結果過了一個星期，書柜沒有買回來。經過了解才知道，這位同學采購書柜時，不知道應該買什么材質的，每個小書柜的尺寸也不知道，沒有問過同學們能接受什么價位的，更沒有問班主任什么時候要安裝到位。

課堂上如何引導學生經歷深度思維過程，下面就幾種思考方法進行探究。

1.BMI值推助“5Way”思考

“5Way”思考法是指對一個問題連續多次追問為什么，直到找出問題的根本原因。日常生活和學習中，會遇到很多問題，找出問題的原因看似很平常，但不同的人對同一個問題的不同處理方式，帶來的結果也許是天壤之別的。

七年級信息技術第三章“數據統計與分析”第一節“收集數據”，本章采用基于項目的學習方式，圍繞“學生飲料消費”這一主題，進行數據收集、統計、分析。筆者創設了這樣一個情境，用一個小程序可以計算出自己的BMI值（身體質量指數），并告訴他們BMI值大于24的就是超重，大于30的就是肥胖。學生都很想知道自己的“身材”到底如何，很快就投入到情境當中。

“5Way”思考法在提問時不一定要問5個為什么，提問時為了防止學生的回答“脫離軌道”，可以給他們幾個選項作為答案。而且提問要根據實際需要，朝著預設方向提問，不能偏離課題。比如當學生選擇了經常喝飲料容易引起肥胖后，可以問：經常喝飲料為什么會引起肥胖？你們為什么喜歡買飲料喝？

如果提出了第1個問題，就與本課的練習主題聯系不上了，這是營養師該解決的問題，本堂課是要收集學生飲料消費方面的數據，所以應該用第2種問法。

這種思考法是一種自下而上的邏輯推理，是一個先發散再收斂的思考過程，以幫助下一步系統的解決問題。

2.家鄉情推助“5So”思考

“5So”思考法是指對一個現象連續追問其產生的結果，以探求它對未來可能造成的深遠影響。如果把一個問題擺在那，“5Way”思考法是把問題看作終點，往回思考得以情景再現；“5So”思考法則是把問題看作起點，往前思考展望未來。

同樣是“數據統計與分析”，第3節內容是“圖表”，因為是大單元的項目教學，還是要引入“飲料消費”這一主題，筆者創設以下情境。

以小組為單位，選擇一種人物角色，從一組飲料消費的大數據中挖掘出有用信息，用圖表作出分析，并講述你們應該如何提高旅游中的飲料服務質量。

追尋事情的結果，這是人的本能，只是我們本能的思維邏輯鏈太短了，往往只能看到非常淺近的結果，而對深遠的影響缺乏遠見。“5So”思考法能讓我們擁有推演事物長遠影響的能力，做到“深謀遠慮”。

2017年機器人AlphaGo以3：0的戰績擊敗了中國圍棋九段棋手柯潔，研究人員在阿爾法圍棋的程序中搭建了一種叫“價值網絡”的深度神經網絡，它能讓機器一邊下一邊進行未來十幾步的計算，大大提高效率，成為AlphaGo戰勝柯潔的法寶之一。

運用“5So”思考法時要注意思維邏輯鏈的邊界，當你問了2個以上問題時，學生會“順其自然”接下去思考。當思維觸及到本課學習主題時，就應當適可而止，教師幫學生按下“暫停鍵”。

3.中華詩詞動畫推助可視化思維

我們買手機的時候都會關注這個手機的內存是多少，手機內存分為“運行內存”和“非運行內存”。運行內存相當于電腦的“內存條”，運行內存越大手機運行速度越快。但是手機的運行內存只能用于暫時存儲數據，與處理器高速進行緩存數據的交換。

如果把人類大腦類比成電腦，那人腦的短暫記憶能力就相當于是電腦的內存，人類大腦的配置往往就是內存不足的。大腦在思考的過程中暫時性存儲部分信息的能力，稱之為工作記憶。比如給你一道三位數乘三位數的題，如果沒有經過專業的心算培訓，你是不是需要草稿紙進行列豎式計算呢？這就相當于電腦內存不夠時，你給電腦增加個內存條。但人的大腦無法增加內存條，這時就需要用思維方法來補充，這個思維就是“可視化思維”。

可視化思維是指將各種信息以看得見的形式集中存儲在某個工具上，如紙張、黑板、電腦軟件等，存儲的信息往往是文字和圖形的混合體。老師上課寫的板書就是很好的可視化思維方法，幫助學生增加記憶。

八年級信息技術第一章“設計與制作動畫”，在最后綜合作品設計制作時，筆者是這樣創設情境的。

師：你們知道中國的二十四節氣都有哪些嗎？

生：……（上網查）

師：那你們知道二十四節氣中，哪個節氣還是節日？

生：……（上網查）清明。

師：你們能說出幾首關于清明的詩？

生：清明時節雨紛紛，路上行人欲斷魂。借問酒家何處有，牧童遙指杏花村。

師：這首詩是你們學過的，課后再找找有沒有其他的詩了，以后可以跟同學玩個“飛花令”。

生：（很開心）

師：老師這里有一個動畫是根據這首詩而做的，先看看美不美。

生：還行，哈哈……

師：看來你們對這個動畫不是十分滿意啊，你們做個給我看看。現在我們先來分析一下，這個動畫是怎樣一步一步做出來的。

分析完第一句詩的動畫制作方法，筆者問學生：“你們還記得住嗎？”一半學生說記得住，再開始分析第二句。當第二句分析完，基本上已經沒人能記住了。筆者說：“那我們用思維導圖試試看，能不能幫到你們。”

使用思維導圖后，學生都覺得制作思路不再是剛才的一團亂麻，而是變得非常清晰，對制作出優秀作品都充滿信心。后來在作品展示階段，有的小組給出意外的驚喜，他們發揮出了創造力，讓動畫表現力更加的豐富。

除了思維導圖，在學編程的時候還會用到流程圖來表示算法，流程圖也是一種可視化思維工具，能清晰的表示出解決問題的步驟。還有上面提到的“圖表”，圖表尤其適合用于數據對比。可視化思維可以給學生展現一個更全面的視角，有助于學生從宏觀層面上去分析問題、思考問題，提高解決問題的能力。

以上從理論和實踐兩個方面對新課標理念下的課堂教學，以真實問題引導學生經歷深度思維過程進行了初步探究。陶行知先生說：“生活與生活摩擦才能起教育作用。我們把自己放在社會的生活里，即社會的磁力線里轉動，便能通出教育的電流，射出光、放出熱、發出力。”

托爾斯泰說過：“知識，只有當它靠積極的思維得來而不是憑記憶得來的時候，才是真正的知識。”愛迪生也說過：“不下決心培養思考習慣的人，便失去了生活中最大的樂趣。”生活的意義在于無窮地探索未知的東西，在于不斷地增加更多的知識，好的思維力讓你在獲取知識時輕松愉悅，解決問題時事半功倍。

未來社會要求學生具備快速解決問題的能力，在新課標核心素養理念下，創設真實的情境能讓學生積極理性地去主動參與學習，在與同伴、老師的思維碰撞中，形成知識的建構，并且能夠整合各學科知識，達到從宏觀層面解決問題的能力。在解決問題時不是想“這個事情我該怎么做”，而是想“我這么做行不行”“還是那么做更好呢”。深度思維不僅僅是對于學生，對于每一個人都十分重要，人人都渴望成功，深度思維讓我們離成功更進一步。

【參考文獻】

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