高中生信息技术高阶思维能力现状及培养策略研究.pdf
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1、第43卷第4期2023年8 月黔南民族师范学院学报JOURNAL OF QIANNAN NORMAL UNIVERSITY FOR NATIONALITIESVol.43No.4Aug.2023高中生信息技术高阶思维能力现状及培养策略研究徐丽1,李明江,施红(1.黔南民族师范学院计算机与信息学院,贵州都匀5 5 8 0 0 0;2.贵州省罗甸县第一中学,贵州罗甸5 5 0 1 0 0)摘要:随着信息化、数字化时代的加速发展,各行各业对人才的需求已不仅仅要求其具备知识和技能,还要求其必须具备高阶思维能力。高阶思维能力被看作是适应未来社会发展的关键能力。为了让学生将来更好地适应社会发展,就需要在教
2、学过程中有针对性地培养其高阶思维能力。文章通过问卷调查了解高中生信息技术高阶思维能力的现状,发现学生总体水平较好,但在创造性思维能力方面较弱。通过分析其原因,提出高中生信息技术高阶思维能力培养的策略,以期为一线信息技术教师提供借鉴与参考。关键词:高中生;信息技术;高阶思维能力;培养策略中图分类号G633.67Research on the Current Situation and Training Strategies of Senior HighSchool Students High Order Thinking Ability in Information Technology(1.S
3、chool of Computer and Information,Qiannan Normal University for Nationalities,Duyun 558000,Guizhou,China;Abstract:With the accelerated development of the information and digital era,the demand for talentsin various industries has not only required them to possess knowledge and skills,but also to pos
4、sesshigh-level thinking abilities.High order thinking ability is seen as a key ability to adapt to future so-cial development.In order to help students better adapt to social development in the future,it is nec-essary to cultivate their higher-order thinking abilities in a targeted manner during the
5、 teachingprocess.Therefore,the paper investigates the current situation of high school students informationtechnology high-order thinking ability through a questionnaire survey,and finds that the overall levelof students is good,but their creative thinking ability is weak.By analyzing the reasons,st
6、rategies forcultivating high-school students high-order thinking ability in information technology are pro-posed,in order to provide reference and reference for frontline information technology teachers.Key words:high school students;information technology;high order thinking ability;training strate
7、-gies文献标识码A文章编号1 6 7 4-2 38 9(2 0 2 3)0 4-0 0 8 5-0 8XU Li-2,LI Ming-jiang,SHI Hong2.Luodian No.1 Middle School,Luodian 550100,Guizhou,China)收稿日期:2 0 2 3-0 2-1 7基金项目:2 0 2 3年黔南州“揭榜挂帅教科研项目“义教信息科技算法与编程教育”教学实施路径研究与探索”(课题编号:2 0 2 3B006)阶段性成果。作者简介:1.徐丽(1 9 8 8),女,土家族,贵州罗甸人,硕士生,研究方向:现代教育技术;2.李明江(1 9 7 5-)
8、,男,土家族,贵州思南人,教授,硕士生导师,研究方向:现代教育技术,大数据分析与应用,计算机应用技术;3.施红(1 9 7 5-),女,布依族,贵州罗甸人,中学高级教师,研究方向:中学信息技术教育。85基础教育研究素养,也利于提高个人对信息世界的适应性和创引言造性能力,并对个人成长、综合国力提升、社会变当今,随着信息技术的高速发展,重新构建了革发展具有重大作用,可见信息技术学科在教育整个人类社会沟通交流的时空观,并进一步变革领域的重要性愈发凸显。高中阶段信息技术课了人类的思维观念与沟通方式,给当代世界带来程由必修、选择性必修和选修三类课程组成 2】,课了许多斩新观念和思想内容。信息技术作为一门
9、程结构如表1 所示。独立科目开设,这不仅利于提高我国公民的信息表1 高中信息技术课程结构类别模块设计必修模块一:数据与计算模块一:数据与数据结构选择性必修模块二:网络基础模块三:数据管理与分析选修模块一:算法初步必修课程是全面提升高中生信息素养的基础课程,是渗透学科基础知识与技能,也是进行选择性必修和选修课程学习的基础 3。选择性必修课程为了让学生能够顺利升学,实现个性化发展,让学生能够在未来继续进行与信息技术有关的研究,并利用信息技术进行创新和创造,它是对必修课程的扩展和深化。选修课程是为了满足学生的兴趣爱好、学业发展和职业选择而设计的一种自主选修课,它还体现出了该学科的前沿性和应用性。因此
10、,信息技术课程具有技术性、开放性、实践性和综合性等特征,这就注定了信息技术课堂是培养高阶思维的一个重要平台,而多媒体教室为有效地利用数字化教学资源、学习资源和技术工具提供了可行的条件。一、高阶思维的概念界定目前,高阶思维没有统一的定义,不同的学者有不同的理解和解释。通过对国内外文献的梳理发现,研究者们主要从思维过程的角度界定高阶思维的概念,即高阶思维是一种思维过程。杜威(D e w e y)在我们怎样思维经济与教育一书中说:“高阶思维即是反省思维”,其认为思维是一个复杂的过程,有研究指出杜威“反省”思维的解释就是我们现在所说的高阶思维,体现在思维过程特征上。加涅把学习者的学习结果划分为“学习态
11、度、言语信息、认知策略、动作技能、智慧技能”等五种类型,他认为“高级规则一一问题解决”的86模块二:信息系统与社会模块四:人工智能初步模块五:三维设计与创意模块六:开源硬件项目设计模块二:移动应用设计智慧技能学习、应用和认知策略的学习,属于高阶的思维学习过程 41。还有部分研究者从特征角度界定高阶思维概念。瑞斯尼克认为高阶思维具有自身独立的特征,即高阶思维具有不规则性和复杂性的特征,在运用高阶思维解决问题时,应根据不同的标准分析和思考问题,解决问题的方法和途径是复杂的且多样化的 5。恩尼斯归纳了高阶思维课堂教学模式即过程式、内容式、注入式,并对高阶思维的多维度标准进行了详细地分析和探究 6,为
12、课堂教学作出了杰出贡献。当然,还有部分研究者从知识、技能、情感三个维度来定义高阶思维。在国外研究者中,布卢姆的教育目标分类学将“认知过程”中的“记忆、理解和应用”归于低级思维,将“分析、评价和创造”归于高阶思维,他定义的高阶思维是超越低级思维的记忆和信息检索,属于高级能力的综合表现 7。我国学者钟志贤教授认为高阶思维是一种更高层次的心理活动或认知能力,是一种综合能力,包含创造性思维能力、问题解决思维能力、决策思维能力和批判性思维能力 8,这一观点已被国内研究者广泛认同和应用。因此本研究对高阶思维的定义主要采用了钟志贤教授的观点。二、高中生信息技术高阶思维能力的现状及原因分析(一)测量工具与实施
13、1.测量工具本研究的测量工具是高中生信息技术高阶思徐丽,李明江,施红:高中生信息技术高阶思维能力现状及培养策略研究维能力量表,其改编主要来自郑淇文 9(2 0 1 8)设计的高一信息技术课程高阶思维评价框架量表(正式),以此来了解高中生的信息技术高阶思维能力现状。量表从批判性思维、创造性思维、问题解决思维、决策思维四个维度测量学生信息技术高阶思维能力。首先,对贵州省罗甸县D中学高一年级随机选取9 9 名学生进行初测,利用SPSS25.0软件对初测数据进行信效度分析,以此数据来检验量表的信度和效度。最后,对学生进进行描述统计,结果见图1。均值标准差76.0778.029.369.4076.596
14、9.6612.07问题解决思维能力76.5310.2511.29决策思维能力行正式测试。图1 高中生信息技术高阶思维能力总体及各维度统计2.信度、效度检验信度分析的目的是验证数据的真实可靠性,从而使得所检验的结论可以体现客观事实,并作为调查问卷的可靠性评估依据。利用SPSS25.0对前侧数据进行分析得出系数值为0.9 30,这说明该量表设计较为合理,具有较高的内部一致性。效度分析即问卷调查的有效性,通过效度分析可以反映问卷检验结论的优劣。采用KMO和Bartlett检验该量表的效度,检验结果KMO系数为0.838,球形Bartlett检验得到显著性为0.0 0 0,小于0.0 5,根据Kais
15、er规定KMO0.8的,表明此问卷效度较好。3.正式测试通过对初测数据的信度、效度检验,说明此量表适用于学生信息技术高阶思维能力的调查。本研究正式测试对象为D中学高一学生,共发调查问卷6 43份,有效问卷6 42 份,有效率9 9.8%。其中男30 9 人,占比48.1%;女333人,占比5 1.9%。(二)调查结果统计与分析1.整体情况统计与分析首先,对6 42 份有效数据进行整理后,将总分和各维度得分转换为百分制,并用SPSS25.0对数据中“信息技术高阶思维能力总分”和各维度得分维度(均值标准差)信息技术高阶思维能力76.56 9.574批判性思维能力78.49 9.716创造性思维能力
16、70.59 12.748问题解决能力77.08 10.390决策思维能力76.79 11.680由图1 可知,高中生的信息技术高阶思维能力均值7 6.0 7,说明总体水平不错。从具体各维度上看,批判性思维能力均值7 8.0 2、问题解决思维能力均值7 6.6 9、决策思维能力均值7 6.5 3,三者之间差距很小,说明学生在这三个维度上的思维能力都达到较好的水平,但是创造性思维能力均值69.66,相对来说较差一些,这表明高中生的创造性思维能力相对较弱,是需要补的短板。从标准差角度分析,学生的批判性思维能力、问题解决思维能力标准差分别是9.49、1 0.2 5,两者之间差距不大,但创造性思维能力和
17、决策思维能力标准差分别为1 2.0 7、1 1.2 9,说明学生的思维能力在这两个方面相对较为分散,个体之间差距较大。因此,教师在教学中培养学生高阶思维能力时应重点放在创造性思维能力上,同时还应注意学生在创造性思维和决策思维两个方面的个体间差异。2.各维度比较分析为了检验男、女学生的信息技术高阶思维能力在整体上及其四个维度上是否存在差异,可将信息技术高阶思维能力的总分和各维度得分作为因变量,性别作为自变量,进行独立样本T检验。结果见表2。表2 男女在各维度差异男(均值标准差)75.51 9.14677.60 9.08868.80 11.35576.13 10.12176.30 10.929女T
18、1.2791.1931.8671.1690.547P0.4090.1580.0650.7410.16387基础教育研究(1)批判性思维能力结合图1 和表2 可知,高中生的信息技术高阶思维能力中的批判性思维能力得分7 8.0 2,是四个维度方面最高的。其中男生得分7 8.49,女生得分7 7.6 0,P值为0.40 9 0.0 5。这表明男生的批判性思维能力水平稍微高于女生一点点,差距不大,并且男、女学生的批判性思维能力不存在显著差异。男生的标准差大于女生,说明男同学的批判性思维能力相比于女同学较为分散。因此,在培养学生批判性思维能力时,不用区别对待男女学生之间的个体差异,但是得关注男生之间的个
19、体差异。(2)创造性思维能力在创造性思维能力维度上,男生得分7 0.5 9,女生得分6 8.8 0,学生在创造性思维能力平均得分69.66,P=0.0650.05(数据见表2)。这表明虽然男生创造性思维能力比女生高约2 分,相比于其他几个维度,学生的创造性思维能力处于最低水平,并且在性别上不存在显著差异。从标准差角度看,男生标准差1 2.7 48 大于女生的1 1.35 5,说明男生在创造性思维能力上个体间差异较大。因此,在信息技术课堂教学中培养学生高阶思维能力时,重点应放在创造性思维能力上,并且注意男生个体之间的差异。(3)问题解决思维能力图1 和表2 数据显示,高中生的问题解决思维能力整体
20、水平得分7 6.5 9,其中男生得分7 7.0 8,女生得分7 6.1 3,男女之间差距很小,P值为0.7 410.05,这表明学生的问题解决思维能力较好,其中男生略高于女生,并且不存在性别差异,表3不同层次学生信息技术高阶思维能力总分及各维度ANOVA检验一层次二层次维度(均值标准差)整体(总分)75.34 8.174批判性思维能力77.58 9.161创造性思维能力68.47 10.299问题解决能力76.15 8.870决策思维能力73.14 9.882表3数据显示,从整体上看,高一年级不同层次学生的信息技术高阶思维能力均值依次为75.34、7 6.1 2、7 7.9 0、7 5.0 1
21、,总体上第三层次学生88(4)决策思维能力表2 可知,高中生的决策思维能力总体得分76.53,其中男生得分7 6.7 9,女生得分7 6.30,差距很小,P=0.1630.05,男生的标准差1 1.6 8 0 大于女生的1 0.9 2 9,说明男女生的决策思维能力水平相当,并且在性别上不存在显著性差异,但男生在决策思维能力个体间差异大,女生相对集中和稳定。3.高中生信息技术高阶思维能力差异分析(1)在性别上的差异分析由表2 可知,从整体上来看,P=0.4090.05,说明学生信息技术高阶思维能力在性别上没有差异。从各维度来看,各维度的P值均大于0.05,说明学生在批判性思维能力、创造性思维能力
22、、问题解决思维能力、决策思维能力四个维度上均不存在性别差异。从均值来看,男生的信息技术高阶思维能力平均分为7 6.5 6,女生的平均分为75.51,只有约1 分的微小差距,说明男、女生的信息技术高阶思维能力水平差别不大。从标准差角度分析,发现男生高阶思维能力在整体上及各维度上的标准差均高于女生,说明女生的高阶思维能力较为集中和稳定,而男生高阶思维能力较为分散并且个体之间差异较大。(2)在不同层次上的差异分析按照学生的中考成绩将其分在不同层次的班级,其中一层次学生考试成绩最好,依次为二层次、三层次、四层次。为了检验不同层次学生信息技术高阶思维能力,每个层次按比例(1 0%)抽取,共计对1 7 1
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- 高中生 信息技术 思维能力 现状 培养 策略 研究
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