摘要：本文聚焦于初中信息科技項目式學習中提升高階思維的問題鏈設(shè)計途徑，通過問卷調(diào)查、課堂觀察以及教師訪談等方法，對初中信息科技項目式學習中問題鏈設(shè)計的現(xiàn)狀與問題展開分析，提出策略，并結(jié)合“校園體育器材數(shù)字借記站項目”，闡述了問題鏈設(shè)計與操作流程。關(guān)鍵詞：初中信息科技；項目式學習；高階思維；問題鏈設(shè)計；個性化創(chuàng)新引言《義務(wù)教育信息科技課程標準（2022年版）》（以下簡稱“新課標”）指出：“創(chuàng)新教學方式，以真實問題或項目驅(qū)動，引導學生經(jīng)歷原理運用過程、計算思維過程和數(shù)字化工具應用過程，建構(gòu)知識，提升問題解決能力?！彪S著社會對創(chuàng)新型人才的需求不斷增加，培養(yǎng)學生的問題解決能力成為初中信息科技教學的重要任務(wù)。而問題鏈教學策略以核心問題為學習驅(qū)動，為培養(yǎng)學生的高階思維提供了關(guān)鍵支持。本研究旨在探索初中信息科技項目式學習中提升高階思維的問題鏈設(shè)計途徑和方式，期望通過對初中信息科技項目式學習中問題鏈設(shè)計的深入研究，提高學生分析、評價和創(chuàng)造的高階思維能力，同時為初中信息科技教師提供有效的教學策略和方法，促進初中信息科技教學質(zhì)量的提高。問題鏈設(shè)計的理論基礎(chǔ)1.問題鏈設(shè)計的理論依據(jù)在布魯姆認知目標分類中，高階思維主要體現(xiàn)在分析、評價和創(chuàng)造三個層次。分析是指通過仔細地檢查了解事物的性質(zhì)以及其內(nèi)部各個組成部分之間關(guān)系的一種思維方式。評價則是對事物進行判斷和評估，判斷其價值、優(yōu)缺點等。創(chuàng)造是將要素整合為一個內(nèi)在一致、功能統(tǒng)一的整體或形成一個原創(chuàng)的產(chǎn)品。在初中信息科技項目式學習中，問題鏈的設(shè)計可以依據(jù)布魯姆認知目標分類，逐步引導學生從低層次的記憶、理解向高層次的分析、評價和創(chuàng)造發(fā)展。2.問題鏈與高階思維的關(guān)聯(lián)問題鏈教學策略對學生高階思維的培養(yǎng)具有不可替代的價值，它以問題為導向，激發(fā)學生的創(chuàng)造力和批判性思維等高階思維能力。人工智能的迅猛發(fā)展，加快了技術(shù)迭代更新，學生需要具備分析、評價和創(chuàng)造等高階思維能力，才能適應不斷變化的社會環(huán)境。而高階思維能力能夠幫助學生更好地解決實際問題，提高學生的創(chuàng)新能力和競爭力。初中信息科技項目式學習中問題鏈設(shè)計現(xiàn)狀與問題1.問題鏈質(zhì)量①問題設(shè)計功利化。其主要體現(xiàn)為過度聚焦學生短期的技能掌握，卻忽視對學生高階思維能力的培養(yǎng)。在此情形下，問題鏈的設(shè)計通常圍繞技能訓練展開，缺少對學生分析、評價以及創(chuàng)造能力的引導。②科學原理滲透不足。新課標強調(diào)從信息科技實踐應用出發(fā)，幫助學生理解基本概念和基本原理。而在傳統(tǒng)的教學中，科學原理滲透不足，問題鏈大多顯得膚淺，無法引導學生深入探究事物的本質(zhì)和科學性。2.合作探究及參與度①分工不明確?；顒臃止げ幻鞔_嚴重阻礙了合作探究的順利進行。②參與度不高。這主要表現(xiàn)在以下幾方面：首先，學生對項目興趣不足。項目主題與學生的生活實際脫離，導致學生失去興趣。其次，缺乏有效的激勵機制，導致學生失去參與動力。最后，教師的引導不足。3.問題鏈實施效果①問題鏈的實踐性弱。在當前的教學中，實驗探究往往流于形式，缺乏實質(zhì)性的實踐內(nèi)容。具體表現(xiàn)為：其一，實驗設(shè)計過于簡易，缺乏挑戰(zhàn)性。其二，實驗由教師進行演示，學生在一旁觀看，學生沒有真正動手操作的機會。或者，即便學生參與了實驗，也只是按照教師的指令進行機械性操作，缺少自主思考和創(chuàng)新的空間。②問題情境脫離學生生活。在目前的教學中，問題鏈的情境大多與學生生活情境割裂，使學生感到陌生且抽象，難以理解問題的背景和意義。提升高階思維的問題鏈設(shè)計策略與案例分析1.以原理認知為根確定問題鏈核心問題（1）核心問題的重要性核心問題在問題鏈中起著關(guān)鍵作用，它如同問題鏈的“心臟”，為整個問題鏈提供動力和方向。在初中信息科技項目式學習中，核心問題能夠引導學生深入思考信息技術(shù)的本質(zhì)和規(guī)律，激發(fā)學生的學習興趣和主動性，培養(yǎng)學生的高階思維能力。（2）馬克思主義學院案例啟示部分大學的馬克思主義學院在教學中也采用了問題鏈教學法，引導學生深入思考馬克思主義的基本原理和方法。例如，在馬克思主義哲學教學中，核心問題是“世界的本質(zhì)是什么”。這個核心問題能夠引導學生思考物質(zhì)與意識的關(guān)系、辯證法的基本規(guī)律等問題，從而深入理解馬克思主義哲學的基本原理。借鑒馬克思主義學院的問題鏈教學法，可以在初中信息科技項目式學習中，以原理認知為“根”確定問題鏈的核心問題。2.以真實情境為引設(shè)計問題鏈情境（1）真實情境的作用真實情境在教學中起著重要作用。它可以有效地激發(fā)學生的學習興趣，使學生切實感受到知識的實用性和價值。當學生面臨與自身生活緊密相關(guān)的問題時，能迅速將抽象的知識與具體的情境相結(jié)合，使其在真實情境中體驗知識的應用過程。（2）校園體育器材數(shù)字借記站案例在校園體育器材數(shù)字借記站項目中，可以通過以下方式設(shè)計真實情境。首先，將項目背景設(shè)置為學校體育器材管理中存在的實際問題，如器材丟失、損壞、借用記錄不準確等，讓學生了解這些問題對學校體育教學和學生體育活動的影響，激發(fā)他們解決問題的動力。其次，帶領(lǐng)學生實地考察學校的體育器材室，讓他們觀察體育器材的種類、數(shù)量、存放方式以及借用流程等。在這個過程中，引導學生思考如何利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來改善體育器材的管理。例如，學生可以觀察到體育器材的借用需要人工登記，容易出現(xiàn)錯誤和遺漏。這時，教師可以引導學生思考如何通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)自動登記和管理。再次，讓學生扮演不同的角色，如體育器材管理員、學生借用人等，模擬體育器材的借用和歸還過程。在這個過程中，讓學生親身體驗現(xiàn)有管理方式的不足之處，從而激發(fā)他們設(shè)計更好的管理方案的欲望。最后，將學生分成小組，讓他們根據(jù)實地考察和角色扮演的體驗，設(shè)計基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的校園體育器材數(shù)字借記站方案。在這個過程中，教師可以提供一些真實的案例和數(shù)據(jù)，如其他學校的成功經(jīng)驗、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用效果等，幫助學生更好地理解問題和設(shè)計方案。3.以功能應用為網(wǎng)分解核心問題（1）分解核心問題的方法在初中信息科技項目式學習中，以功能應用為網(wǎng)分解核心問題可以采用以下方法。首先，明確項目產(chǎn)品的功能需求，將核心問題分解為多個子問題，每個子問題對應一個具體的功能需求。例如，可以將“如何利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)體育器材的數(shù)字化管理”這個核心問題分解為“如何通過傳感器技術(shù)實現(xiàn)器材的實時監(jiān)測”“如何通過通信技術(shù)實現(xiàn)自動借還記錄”“如何通過數(shù)據(jù)分析技術(shù)進行庫存管理”等子問題。其次，針對每個子問題，進一步分析其實現(xiàn)的方法和步驟。最后，將各個子問題的解決方案整合起來，形成個性化創(chuàng)新的解決方案。（2）具體案例分析仍以校園體育器材數(shù)字借記站項目為例，通過以功能應用為網(wǎng)分解核心問題，學生可以更好地理解項目的要求和目標，提高自己的高階思維能力。首先，在確定項目產(chǎn)品的功能需求時，學生通過對學校體育器材管理現(xiàn)狀的調(diào)研，發(fā)現(xiàn)了器材丟失、損壞、借用記錄不準確等問題。針對這些問題，學生提出了器材實時監(jiān)測、自動借還記錄、庫存管理等功能需求。其次，在將核心問題分解為多個子問題后，學生針對每個子問題進行了深入的研究和探索。例如，在解決“如何通過傳感器技術(shù)實現(xiàn)器材的實時監(jiān)測”這個子問題時，學生通過查閱資料、請教老師等方式，了解了不同類型的傳感器及其特點，選擇了適合體育器材監(jiān)測的傳感器，并設(shè)計了傳感器的安裝方案；在解決“如何通過通信技術(shù)實現(xiàn)自動借還記錄”這個子問題時，學生對比了不同的通信技術(shù)，選擇了穩(wěn)定可靠的通信方式，并設(shè)計了數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮f(xié)議和格式；在解決“如何通過數(shù)據(jù)分析技術(shù)進行庫存管理”這個子問題時，學生學習了數(shù)據(jù)分析的方法和工具，設(shè)計了庫存管理的算法和模型。最后，通過將各個子問題的解決方案整合起來，學生成功地設(shè)計出了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的校園體育器材數(shù)字借記站方案。在這個過程中，學生不僅掌握了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的知識和技能，還提高了分析、評價和創(chuàng)造能力。4.以微實驗探究為徑引導學生真參與真合作解決問題（1）微實驗探究的意義微實驗通常具有明確的目標和具體的任務(wù)，能夠激發(fā)學生的學習興趣和探索欲望，讓學生在實踐中感受信息科技的魅力，提高他們對項目的參與度。同時，微實驗探究強調(diào)學生的合作與交流，通過合作，學生可以充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢，提高實驗效率，同時也培養(yǎng)了團隊合作精神和溝通能力。此外，微實驗探究有助于學生問題解決能力的提升。在實驗過程中，學生會遇到各種問題，如實驗設(shè)備故障、數(shù)據(jù)異常等，這些問題需要學生運用所學知識進行分析和解決，因此，學生的思維能力能在問題解決過程中逐步得到提高。（2）微實驗案例展示仍以校園體育器材數(shù)字借記站項目為例，在項目實施過程中，教師可以設(shè)計一系列微實驗，引導學生進行合作探究。例如，設(shè)計一個“體育器材自動借還系統(tǒng)”的微實驗，讓學生通過實驗探究如何利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)體育器材的自動借還。在這個實驗中，學生們分成小組，共同完成以下任務(wù)：首先，根據(jù)實驗目標進行分工。有的學生負責研究自動借還系統(tǒng)的工作原理，有的學生負責選擇合適的傳感器和通信設(shè)備，有的學生負責編寫程序?qū)崿F(xiàn)自動借還功能。其次，根據(jù)分工進行實驗準備，如安裝傳感器、連接通信設(shè)備、編寫程序等。在實驗過程中，學生們需要不斷地調(diào)試和優(yōu)化系統(tǒng)，以確保自動借還功能的正常實現(xiàn)。再次，各小組進行實驗結(jié)果展示和交流。每個小組介紹自己的實驗方案、實驗過程和實驗結(jié)果，并接受其他小組的提問和建議。最后，教師對各小組的實驗進行評價和總結(jié)。教師可以從實驗方案的合理性、實驗過程的規(guī)范性、實驗結(jié)果的準確性等方面對各小組進行評價，同時對實驗中涉及的物聯(lián)網(wǎng)知識進行總結(jié)和講解，幫助學生更好地理解和運用知識。通過這樣的微實驗探究，每個學生都能真正參與到項目中，積極合作解決問題，不僅掌握了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的知識和技能，還提高了合作學習能力和問題解決能力。5.以多元評價結(jié)果為尺反饋問題鏈實施效果（1）多元評價的重要性多元評價在問題鏈實施效果評估中具有至關(guān)重要的作用。一方面，它能夠全面、客觀地反映學生在問題鏈引導下的學習過程和成果；另一方面，多元評價可以為教師提供有價值的反饋信息，幫助教師及時調(diào)整教學策略。通過分析評價結(jié)果，教師可以了解學生在哪些方面取得了進步，哪些方面還存在不足，從而有針對性地改進問題鏈的設(shè)計和實施，提高教學質(zhì)量。（2）案例分析在“搭建校園體育器材數(shù)字借記站”的物聯(lián)網(wǎng)項目中，通過多元評價量表的應用，可以對“搭建校園體育器材數(shù)字借記站”物聯(lián)網(wǎng)項目的實施效果進行全面評估。例如，在學生自評中，如果大部分學生認為自己在項目中的參與度高、運用了高階思維并且對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有較好的理解和掌握，說明學生在項目中取得了較大的進步，問題鏈的實施效果較好。在小組互評中，如果各小組之間認為彼此的合作默契、創(chuàng)新能力強、分析和解決問題的能力高，說明學生在合作學習方面取得了良好的效果，問題鏈的設(shè)計有助于培養(yǎng)學生的團隊合作精神和創(chuàng)新能力。在教師評價中，如果教師認為學生的學習態(tài)度認真、高階思維能力表現(xiàn)出色、作品質(zhì)量高，說明問題鏈的實施達到了預期的目標，對學生高階思維的培養(yǎng)起到了積極的作用。同時，根據(jù)評價結(jié)果，教師可以及時調(diào)整問題鏈的設(shè)計和實施策略，進一步提高教學質(zhì)量。例如，如果學生在自評和互評中反映出對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的理解還存在困難，教師可以在后續(xù)的教學中增加相關(guān)的知識講解和實踐操作環(huán)節(jié)；如果教師在評價中發(fā)現(xiàn)學生的創(chuàng)新能力不足，可以在問題鏈的設(shè)計中增加更多的開放性問題，引導學生進行創(chuàng)新思考?？傊?，多元評價量表的結(jié)果為問題