聚焦高階思維培養的高中信息技術教學策略

高階思維是發生在較高認知水平層次的心智活動，具體表現在創新、解決問題、批判性思考及決策等方面。在高中信息技術教學中，培養學生的高階思維是重要教學目標之一。在教學實踐中，教師應基于實際學情和具體教學內容，精心策劃并科學實施教學活動，以有效促進學生高階思維的發展。文章深入探討了在高中信息技術教學中培養學生高階思維的策略，以供參考。

一、創設生動的學習情境，提高學生的創新思維能力

學習情境能為學生提供一個思考與探究的起點，有效激發學生的探究欲和求知欲，提高學生的解決問題能力和創新思維能力。在高中信息技術教學中，創設學習情境尤為關鍵。教師應根據教學內容和目標，積極創設貼近實際生活、富有啟發性和挑戰性的學習情境，引導學生在解決實際問題的過程中深入思考、積極探索。這不僅能激發學生的學習興趣，加深學生對信息技術知識的理解，還能有效提高學生的創新思維能力，進而培養學生的高階思維。

（一）創設網絡購物情境

教師可以利用現有的教學資源和技術手段，如多媒體、虛擬現實等，模擬網購的真實情境，為學生提供豐富的感知體驗。以粵教版高中信息技術必修1數據與計算第五章第一節第三課“大數據對日常生活的影響”的教學為例。教師可以創設以下學習情境：“隨著網絡購物的普及和大數據在其中的廣泛應用，購物商品推薦系統、個性化廣告等走進了人們視野。請分析人們在購物過程中如何受到大數據的影響，并提出優化購物體驗的創新建議?！被谶@一情境，教師可以先向學生提出一系列問題，如“大數據在網絡購物中起到了哪些作用”“大數據對你的網絡購物體驗產生了哪些影響”，然后引導學生分組討論，讓學生分享各自的購物經歷和對大數據的看法，并共同探索創新點。為了豐富情境內容，教師可以引入“雙十一購物節”的實際案例，讓學生分析某電商平臺推薦系統或個性化廣告中的大數據應用，并討論其中的創新點，如算法優化、數據整合等，思考如何將這些創新應用于其他領域。學生討論結束后，教師可以指導學生通過制作PPT、短視頻、模型等方式，展示他們對大數據在購物中應用的創新想法。

（二）創設智能家居應用情境

在“大數據對日常生活的影響”一課的教學中，教師可以圍繞信息技術教學內容設計學習情境，讓學生直觀感受大數據在日常生活中的廣泛應用，并通過分析和創新設計提高創新思維能力。教師可以先設計以下學習情境：“隨著智能家居的普及和大數據的深入應用，智能溫控、智能安防等系統正逐漸改變著人們的生活方式。請設計一款基于大數據的智能家居產品，并詳細闡述其創新點和應用場景。”然后，教師可以簡要介紹智能家居中常用的大數據技術和算法，如數據挖掘、機器學習等，并通過問題引導學生思考智能家居與大數據的結合點，如“大數據在智能家居中能發揮哪些獨特作用”“你希望智能家居產品具有哪些創新功能”等。接著，教師可以鼓勵學生自由組隊討論，分享成功的智能家居產品案例，了解大數據在實際產品中的應用效果。最后，教師可以指導學生設計智能家居產品，如智能冰箱、智能快遞收納系統等，并使用繪圖工具、文字描述等方式制作產品模型，進行方案展示和講解。這樣的學習情境緊密關聯學生的日常生活和興趣點，能夠有效激發學生的學習興趣，促使學生主動參與和積極思考，從而有效提高學生的創新思維能力。

二、妙用問題驅動教學法，提高學生解決問題的能力

問題驅動教學法是一種以問題為核心，通過引導學生自主解決問題來達成教學目標的教學方法。教師以培養高階思維為目標，巧妙運用問題驅動教學法開展教學，能夠引導學生經歷分析、提出并解決問題的全過程，從而有效提高學生解決問題的能力，培養學生的科學探究精神。問題驅動教學法以問題為核心，直接指向教學目標，可以幫助學生明確學習方向，提高學生解決問題的能力。因此，教師應緊密圍繞問題展開信息技術教學，重視引導學生自主分析問題、解決問題。教師可以設計具有挑戰性和啟發性的問題，引導學生分析問題、提出假設、設計方案，并進行實踐操作和實驗驗證，以此增強學生的科學探究意識，提高學生解決問題的能力。

（一）生活問題驅動

問題驅動教學強調學生的實踐操作和解決問題的過程，有助于學生將所學知識應用于實際生活，提高學生的實踐能力和解決問題能力。生活問題驅動是一種重要的問題驅動教學方式。

以粵教版高中信息技術必修2信息系統與社會第三章第三節第一課“無線網絡的接入方式”的教學為例。教師可以從生活實際出發提出問題，鼓勵學生在解決問題的過程中自主實踐、驗證假設，以提高學生解決問題的能力。具體而言，教師可以圍繞智能家居系統中無線網絡接入的問題，描述具體場景中的無線網絡需求，如連接設備種類、數量及網絡性能要求等，并提出“在這個智能家居系統中，你會選擇哪種無線網絡的接入方式”“不同的接入方式對網絡性能有何影響”“如何根據實際需求選擇合適的接入方式”等問題，引導學生關注無線網絡接入方式的常見類型，如Wi-Fi、藍牙、ZigBee，指導學生分組討論，探討不同接入方式的優缺點，思考如何優化接入方式并滿足智能家居系統的需求。教師還應為學生答疑解惑，有針對性地解釋不同接入方式的區別，強調解決問題的過程和方法，同時指出學生方案中的亮點和不足，為學生指明解決問題的方向，從而提高學生解決問題的能力。

（二）案例問題驅動

在“無線網絡的接入方式”一課的教學中，教師可以根據教學內容和學生特點講解實際應用案例，以滿足不同學生的學習需求，進一步提高學生解決問題的能力。例如，教師可以選擇“公共場所無線網絡接入與覆蓋”這一案例，描述案例中的無線網絡需求、現有接入方式及其存在的問題，并緊密圍繞案例提出針對性問題：“案例中的無線網絡接入方式是什么？如果你是網絡規劃師，你會如何改進這個公共場所的Wi-Fi覆蓋？”鼓勵學生提出自己的解決方案，包括接入方式的選擇、網絡布局等，并闡釋方案的可行性和優勢。教師要及時對學生的解決方案進行評估，指出其中的優點和不足，引導學生反思解決問題的過程，使學生了解自身在解決問題方面的長處與短板，進而切實提高學生解決問題的能力，為后續信息技術的學習奠定堅實的基礎。

三、引導學生自主學習，提高其批判性思維能力

自主學習是指學生在教師指導下，依據教學目標和個人興趣，自主選擇學習內容和方法，獨立開展學習活動的過程。在基于高階思維培養的高中信息技術教學中，教師應靈活引導學生自主學習以培養其批判性思維。具體而言，教師在教學中應凸顯學生的主體地位，激發學生的自主學習興趣，同時發揮自身的引導和輔助作用，幫助學生明確學習目標，制定科學合理的學習計劃，并為學生提供豐富的學習資源和輔助學習工具，支持學生的自主學習活動，以此讓學生逐步養成自主學習的習慣，學會獨立思考和探究，提高自我管理能力和批判性思維能力。

（一）引導式自主學習

在自主學習過程中，學生需要獨立思考、分析、評價信息，這可以提高其批判性思維能力。以粵教版高中信息技術選擇性必修1數據與數據結構第四章第三節“用抽象數據類型表示二叉樹”的教學為例。教師可以提供詳盡的學習材料，包括二叉樹基本概念、特征、存儲結構，以及遍歷算法的文字描述、圖示和示例代碼，為學生布置自主學習任務，如“區分二叉樹與樹的主要區別”和“探索二叉樹的遍歷算法”。教師應鼓勵學生通過閱讀材料、觀看教學視頻或在線教程等方式進行自主學習，詳細記錄在完成任務過程中遇到的疑問和難點，并通過查閱資料自行解決。在此過程中，教師可以通過提問的方式檢測學生的自主學習情況，并根據學生的回答適當延伸，引導學生思考更深層次的問題，以培養學生的批判性思維。

（二）批判性思維訓練與案例分析

現代信息技術為學生的自主學習提供了豐富的資源和工具支持，如在線課程、學習平臺、電子書籍等，為學生提供了更加便捷、高效的學習途徑。教師可以通過思維訓練、案例分析等方式，進一步促進學生批判性思維的發展。在“用抽象數據類型表示二叉樹”一課的教學中，教師可以結合二叉樹的概念和應用場景，設計一系列批判性思維訓練任務，為學生的自主學習提供方向。具體任務如下：判斷給定二叉樹是否滿足“平衡二叉樹”的性質；分析給定算法的正確性和效率；評價不同遍歷算法的優劣?；谝陨先蝿?，教師可以要求學生分析相關案例，如“二叉搜索樹在搜索引擎中的應用”和“哈夫曼編碼中的二叉樹構建”等。學生需要完成自主學習任務，深入分析案例中的數據結構選擇、算法設計等問題，并對其進行評價。教師應鼓勵學生在自主學習過程中提出改進方案或創新應用場景，以培養他們的創新思維，提高他們的批判性思維能力。

四、促進小組合作交流，提高學生的決策能力

小組合作交流對于學生的高階思維發展大有裨益，尤其在培養學生的決策能力方面。在高中信息技術教學中，基于高階思維培養的小組合作學習強調小組成員間的緊密合作與有效溝通。在小組合作中，學生會交流思想、共同完成任務，這能夠強化學生的團隊協作精神。教師應對班級學生合理分組，確保每名學生都能在小組內平等參與、共同決策。在劃分小組后，教師可以設計富有挑戰性的合作任務，鼓勵小組長與組員合作學習、共同決策，以此激發學生的學習熱情，提高學生的參與度和決策能力，增進小組成員之間的信任與默契，進而促進學生高階思維的發展。

以粵教版高中信息技術選擇性必修2網絡基礎第五章第三節“物聯網的安全風險與防范策略”的教學為例。首先，教師要科學分組，確保各小組成員能力互補，為各小組高效完成任務打好基礎。然后，教師可以選擇一個與物聯網安全相關的實際案例，準備詳細的案例材料，包括事件背景、安全風險分析、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的安全漏洞事件作為案例，要求學生在小組合作中共同討論、深入分析并作出決策。在此過程中，學生需要分析案例安全風險產生的原因，提出改進后的防范策略，這可以鍛煉學生的決策能力。教師應鼓勵各小組學生充分交流意見，探討針對“安全風險”的防范策略，并為學生提供必要的指導和提示，引導學生綜合考慮技術的可行性、成本效益等因素。最后，教師可以讓各小組將討論結果整理成報告或演示文稿，在課堂上展示，并要求其他小組在展示過程中積極提問或提出建議，以促進小組間的深入交流與討論。此外，教師可以設計以培養高階思維為目標的合作活動形式，如決策模擬游戲。教師可以設計“物聯網安全防御戰”模擬游戲，讓各小組扮演網絡安全管理員角色，作出決策應對各種安全風險和挑戰，以保護物聯網系統的安全。各個小組需要在規定時間內完成游戲中的一系列決策任務，并由教師根據學生的表現進行評分和點評。教師還可以根據教學內容和學生特點，提出“加強設備固件的安全性設計、定期更新補丁以修復漏洞”等策略，要求學生課后分析其可行性。學生在課后交流中，通過對比不同小組的決策過程和結果，能夠學會從多角度思考問題。

（作者單位：安徽省安慶市石化第一中學）