以真实情境引导学生经历深度思维过程

2023-02-24 02:59江苏省南通市通州区实验中学吴玲丽
新教育 2023年5期
关键词:内存解决问题笔者

□ 江苏省南通市通州区实验中学 吴玲丽

今天的教育,是为了学生的未来,当今科技高速发展,我们说“未来已来”。无论是从国力发展的角度来看,还是从学生个人发展的角度来看,都需要培养学生的创造力、思维力、合作交流能力、问题解决能力和社会责任感等。学生这些核心素养的养成,教学最关键的是训练思维,基于核心素养理念下的课堂深度思维的实践就是要让学生提高面对复杂情境下解决问题的能力,使学生能够面对未来的挑战。

一、为什么真实情境能推助思维发生

1.从大脑的结构和功能来看

众所周知,人的大脑分为左半球和右半球。左脑和右脑是分工合作的关系,左脑侧重抽象思维,包括语言功能、逻辑思维、理性分析思维等;右脑侧重形象思维,包括人的情感、感官、想象力、创造力等。一般的课堂教学,教师都是直入主题,或者简单引入,毫无乐趣,学生得到的训练大多都是逻辑思维能力,一堂课下来,学生难免会产生“倦怠”情绪。

创设真实的教学情境会让学生“感同身受”,刺激右脑兴奋,形象思维促使内部语言积极活动,通过逻辑思维很好地进行表达,使左脑达到兴奋,这样在上课时左右脑交替兴奋、协同工作,大脑不至于出现疲惫,可以挖掘出学生的潜能,推助深度思维的发生。

2.真实问题情境教学的理论支撑

学生常常被一个问题所困惑:“我学这些知识有什么用?”之所以会产生这样的困惑,说明学生的学习脱离社会实际,不能“学以致用”,让学生看不到学习与探索的乐趣。子曰:“学而时习之,不亦说乎?”学到的知识,经常地去实践,不是一件令人快乐的事情吗?陶行知先生在《生活工具主义教育》一文中说到:“教育是教人发明工具,制造生活工具,运用生活工具。空谈生活教育是没有用的。真正的生活教育必以生活工具为出发点。”

笔者在教授九年级信息技术第六章第二节“智能楼道灯的制作”的时候,就在考虑让学生制作这样的智能灯,这样的目的只是为了“好玩”吗?当然不是,必须让学生感受到它的实际作用,甚至可以为城市建设贡献出一部分力量。

于是笔者创设了这样一个真实问题情境:在一个比较老的小区,一天晚上,楼道里有个小孩踮着脚努力按墙壁上的灯开关,由于小孩个子小,他够不着,你如何帮助他?问题一出,学生都饶有兴致地讨论起来。因为小区的楼道灯与每个人的生活息息相关,是看得见摸得着的事物,而且有些学生也遇到过这种情况,他们就有兴趣去探究。

这个真实情境的创设首先调动了学生的“共情”,他们都觉得应该去帮助这个小孩。接着就是逻辑思维的兴奋,他们想到各种办法去解决这个问题。比如帮他按开关,把小孩抱起来按开关等,笔者及时为孩子乐于助人的精神点赞。

但这些都是浅度思维的表现,只是解决了眼前的问题。普通的浅度思维逻辑链条短,分析视角有局限,处理复杂信息效率低下。而深度思维则是一套完整的体系,教师可以从根本上解决问题。

所以笔者提出了下一个问题:“你能天天帮他开吗?”学生面露难色,看到学生有些为难,笔者再抛出下一个问题:“如果这个灯能天天自动开关,是不是就解决了这个难题呢?”接下来,学生就从宏观战略层面上去重新思考这个问题,觉得智能化的楼道灯会一劳永逸,自然就引入了智能楼道灯的课题。在面对生活中的诸多问题时,我们需要高效的深度思维去分析和解决它们。

二、几种有效情境中的思维发生

新课标课程理念强调要构建逻辑关联的课程结构,笔者认为可以采用大单元教学设计的方式,就是以学生的学习作为中心,通过大单元、大情境、大任务实现单元教学。现在比较流行的课堂教学模式有基于项目的学习、基于设计的学习、以科学探究为导向的“5E”学习环以及多种教学模式交叉整合的混合式教学模式,通过对以上几种教学模式的梳理,发现了“真实情境”是课堂众多教学模式的共同要素之一。

我们强调要给学生创设一个真实的问题情境,因为只有真实情境才具有复杂性,才能将学生所学各学科的知识综合到一起去解决问题,打开他们与真实世界联系的大门。

曾经在与一位班主任聊天的时候,笔者无意中发现了某些学生“思维力”不足的情况。在布置教室文化角的时候,同学们建议班级统一采购书柜,每人一格,这样书柜不杂乱,教室就会显得更加干净整洁,于是班主任就将这个任务交给了一位同学,这位同学也毫不犹豫地接受了任务。结果过了一个星期,书柜没有买回来。经过了解才知道,这位同学采购书柜时,不知道应该买什么材质的,每个小书柜的尺寸也不知道,没有问过同学们能接受什么价位的,更没有问班主任什么时候要安装到位。

课堂上如何引导学生经历深度思维过程,下面就几种思考方法进行探究。

1.BMl值推助“5Way”思考

“5Way”思考法是指对一个问题连续多次追问为什么,直到找出问题的根本原因。日常生活和学习中,会遇到很多问题,找出问题的原因看似很平常,但不同的人对同一个问题的不同处理方式,带来的结果也许是天壤之别的。

七年级信息技术第三章“数据统计与分析”第一节“收集数据”,本章采用基于项目的学习方式,围绕“学生饮料消费”这一主题,进行数据收集、统计、分析。笔者创设了这样一个情境,用一个小程序可以计算出自己的BMI值(身体质量指数),并告诉他们BMI值大于24的就是超重,大于30的就是肥胖。学生都很想知道自己的“身材”到底如何,很快就投入到情境当中。

“5Way”思考法在提问时不一定要问5个为什么,提问时为了防止学生的回答“脱离轨道”,可以给他们几个选项作为答案。而且提问要根据实际需要,朝着预设方向提问,不能偏离课题。比如当学生选择了经常喝饮料容易引起肥胖后,可以问:经常喝饮料为什么会引起肥胖?你们为什么喜欢买饮料喝?

如果提出了第1个问题,就与本课的练习主题联系不上了,这是营养师该解决的问题,本堂课是要收集学生饮料消费方面的数据,所以应该用第2种问法。

这种思考法是一种自下而上的逻辑推理,是一个先发散再收敛的思考过程,以帮助下一步系统的解决问题。

2.家乡情推助“5So”思考

“5So”思考法是指对一个现象连续追问其产生的结果,以探求它对未来可能造成的深远影响。如果把一个问题摆在那,“5Way”思考法是把问题看作终点,往回思考得以情景再现;“5So”思考法则是把问题看作起点,往前思考展望未来。

图1

同样是“数据统计与分析”,第3节内容是“图表”,因为是大单元的项目教学,还是要引入“饮料消费”这一主题,笔者创设以下情境。

以小组为单位,选择一种人物角色,从一组饮料消费的大数据中挖掘出有用信息,用图表作出分析,并讲述你们应该如何提高旅游中的饮料服务质量。

追寻事情的结果,这是人的本能,只是我们本能的思维逻辑链太短了,往往只能看到非常浅近的结果,而对深远的影响缺乏远见。“5So”思考法能让我们拥有推演事物长远影响的能力,做到“深谋远虑”。

2017年机器人AlphaGo以3:0的战绩击败了中国围棋九段棋手柯洁,研究人员在阿尔法围棋的程序中搭建了一种叫“价值网络”的深度神经网络,它能让机器一边下一边进行未来十几步的计算,大大提高效率,成为AlphaGo战胜柯洁的法宝之一。

运用“5So”思考法时要注意思维逻辑链的边界,当你问了2个以上问题时,学生会“顺其自然”接下去思考。当思维触及到本课学习主题时,就应当适可而止,教师帮学生按下“暂停键”。

3.中华诗词动画推助可视化思维

我们买手机的时候都会关注这个手机的内存是多少,手机内存分为“运行内存”和“非运行内存”。运行内存相当于电脑的“内存条”,运行内存越大手机运行速度越快。但是手机的运行内存只能用于暂时存储数据,与处理器高速进行缓存数据的交换。

如果把人类大脑类比成电脑,那人脑的短暂记忆能力就相当于是电脑的内存,人类大脑的配置往往就是内存不足的。大脑在思考的过程中暂时性存储部分信息的能力,称之为工作记忆。比如给你一道三位数乘三位数的题,如果没有经过专业的心算培训,你是不是需要草稿纸进行列竖式计算呢?这就相当于电脑内存不够时,你给电脑增加个内存条。但人的大脑无法增加内存条,这时就需要用思维方法来补充,这个思维就是“可视化思维”。

可视化思维是指将各种信息以看得见的形式集中存储在某个工具上,如纸张、黑板、电脑软件等,存储的信息往往是文字和图形的混合体。老师上课写的板书就是很好的可视化思维方法,帮助学生增加记忆。

八年级信息技术第一章“设计与制作动画”,在最后综合作品设计制作时,笔者是这样创设情境的。

师:你们知道中国的二十四节气都有哪些吗?

生:……(上网查)

师:那你们知道二十四节气中,哪个节气还是节日?

生:……(上网查)清明。

师:你们能说出几首关于清明的诗?

生:清明时节雨纷纷,路上行人欲断魂。借问酒家何处有,牧童遥指杏花村。

师:这首诗是你们学过的,课后再找找有没有其他的诗了,以后可以跟同学玩个“飞花令”。

生:(很开心)

师:老师这里有一个动画是根据这首诗而做的,先看看美不美。

生:还行,哈哈……

师:看来你们对这个动画不是十分满意啊,你们做个给我看看。现在我们先来分析一下,这个动画是怎样一步一步做出来的。

分析完第一句诗的动画制作方法,笔者问学生:“你们还记得住吗?”一半学生说记得住,再开始分析第二句。当第二句分析完,基本上已经没人能记住了。笔者说:“那我们用思维导图试试看,能不能帮到你们。”

使用思维导图后,学生都觉得制作思路不再是刚才的一团乱麻,而是变得非常清晰,对制作出优秀作品都充满信心。后来在作品展示阶段,有的小组给出意外的惊喜,他们发挥出了创造力,让动画表现力更加的丰富。

除了思维导图,在学编程的时候还会用到流程图来表示算法,流程图也是一种可视化思维工具,能清晰的表示出解决问题的步骤。还有上面提到的“图表”,图表尤其适合用于数据对比。可视化思维可以给学生展现一个更全面的视角,有助于学生从宏观层面上去分析问题、思考问题,提高解决问题的能力。

以上从理论和实践两个方面对新课标理念下的课堂教学,以真实问题引导学生经历深度思维过程进行了初步探究。陶行知先生说:“生活与生活摩擦才能起教育作用。我们把自己放在社会的生活里,即社会的磁力线里转动,便能通出教育的电流,射出光、放出热、发出力。”

托尔斯泰说过:“知识,只有当它靠积极的思维得来而不是凭记忆得来的时候,才是真正的知识。”爱迪生也说过:“不下决心培养思考习惯的人,便失去了生活中最大的乐趣。”生活的意义在于无穷地探索未知的东西,在于不断地增加更多的知识,好的思维力让你在获取知识时轻松愉悦,解决问题时事半功倍。

未来社会要求学生具备快速解决问题的能力,在新课标核心素养理念下,创设真实的情境能让学生积极理性地去主动参与学习,在与同伴、老师的思维碰撞中,形成知识的建构,并且能够整合各学科知识,达到从宏观层面解决问题的能力。在解决问题时不是想“这个事情我该怎么做”,而是想“我这么做行不行”“还是那么做更好呢”。深度思维不仅仅是对于学生,对于每一个人都十分重要,人人都渴望成功,深度思维让我们离成功更进一步。

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