数据思维,让问题发现更高效

    翁超群

    

    

    计算思维的概念是建立在问题解决之上的,然而全都忽略了问题提出的过程,笔者认为,问题的发现远比问题的解决更重要,而促进有效问题发现的钥匙,就是数据思维,它是建立在数据的发现、解读、分析之上的重要思维之一。根据以上认识,笔者基于数据的特征,从引、探、疑、动四个方面对数据思维进行了有效探索。

    ●? 引,基于数据的思维跳动

    问题探索的课堂实践,需要学生良好思维能力作为支撑,而思维的源泉,就是不同形式、不同特征的“数据”。2006年,美国卡内基·梅隆大学的周以真教授首次提出了计算思维这一概念,从此计算思维的发展进入高速混沌期。2016年中国学生核心素养的提出,将计算思维的培养放在了重要的位置。周教授将计算思维的定义概括为三个方面,分别是计算机科学基础、问题求解和系统设计。然而,计算思维只是指向问题的解决,却忽视了问题的发现过程。

    笔者认为,无论是课堂教学还是课外探究,都是基于任务的问题解决,这也是基于思维活动的学习实践的本质。但是,如果能够让学生发现问题,然后通过基于“自发现问题”的思维活动,提升探究任务的个性化,实现知识的内化、个性化任务的发展、思维能力的提升,这样的探究过程,更绿色。

    笔者以小学信息技术课堂教学活动中生成的师生问题为统计目标,对各种课堂问题的来源进行了量的统计(如下表)。笔者发现,优质课堂等级越高,学生“自发现问题”的比例越大,课堂效率越好,因为学生的“自发现问题”是学生课堂探究的出发点,也是学生个性化思维活动的出发点。高效的思维活动决定了课堂的质量,更决定了学生思维拓展的深度。而学生“自发现问题”的主要来源,还是基于课堂探究的各类数据。从数据的概念出发,笔者认为,数据不仅仅包括表意上的数字,更深的理解应该是基于表示客观事物的不同素材的表达,它可以是具体的数字,也可以是图形、符号、音视频等形象信息。

    基于以上理解,笔者从数据的角度,对学生实践活动中思维的引导和拓展进行了初步的分析和实践,尝试通过对不同类型数据的分析和挖掘,培养学生基于任务的问题发现能力和基于实践的活动探究能力。对小学生而言,数据越直观,思维越活跃。那么如何将不同类型的数据以更为直观的方式体现出来,则成了课堂任务探究中引领问题发现的关键。

    ● 探,基于数据的思维基础

    对小学生而言,无论什么学科,无论是课堂学科知识的探索,还是课外综合实践的应用,都会遇到不同的数据,这些数据以不同的形式呈现出来。

    1.直观数据,了解为好

    简单的数字组合,或许表达的是某一年发生的什么事情,或许表达的是某个地方的坐标。这么多各式各样的数字表达,不同的语境会有不同的含义。而学生在探索过程中,能够看懂这些数字即可。

    2.图表数据,看懂为好

    图表也是数据重要的呈现形式。一张近期宁波地区气温的变化折线图(如下图),对学生来说,一看就懂。不同的图形化数据,对小学生而言,表面的意思往往能左右他们的第一反应。如果简单地以了解为目标,学生在成长过程中接触到的、看到的、经历的,都会让他们本能地对其进行表面意义的解读。

    3.文字数据,读懂为好

    文字也是数据呈现的重要形式,正是因为有了文字数据,才让数据的含义更加深刻。无论是语文教材,还是课外阅读书籍,想了解各篇文章的内容,必须学会阅读文字,这是深刻理解文章的前提,也是近距离进行阅读思维的前提。

    其实,文字数据是最难读懂的。同样的呈现方式,在不同的语境中能呈现出多种意义,这就需要挖掘文字数据的深层次含义。总之,挖掘文字数据含义的前提就是能够简单阅读文字信息,这是基础。

    ● 疑,基于数据的思维呈现

    在商业领域,数据思维被视作把脉市场的重要思维模式,它将市场化的各项数据进行收集、分析,然后应用于商业决策之中,以实现效益最大化。而对小学生而言,最大的效益莫过于应用实践和创新,这是最终目标,是建立在数据理解之上的终极应用。这一目标的实现,还需要基于数据的思维探索,也就是问题引领下的思维活动。但是,问题从哪来?笔者认为,问题来源于对基础数据的分析和拓展。

    1.直观数据,疑意义

    直观数据的理解相对简单,对小学生而言,解读数据最难的是基于具体情境的数据理解。例如,世界上第一台电子计算机诞生于1946年,如果让孩子们记住这一年份,很简单。但是如果对1946年进一步解读,就需要从历史、科技的发展等方面进行深入了解,才能真正理解1946年在计算机发展历史上的重要意义。因此,对直观数据而言,需要鼓励学生探究数据背后的意义,只有这样,才能让基于直观数据的思维活动更丰富、更深刻。

    2.图表数据,疑变化

    图表类的数据,具有图表所特有的浅表性,能够让人直观地感受数据的变化,但是缺少對数据变化背后的数据解读。因此,针对图表类的数据,可以引导学生思考更多的问题,产生更多的疑虑,而所有疑虑背后的问题指向,都是基于数据变化的前因后果。

    图表类数据表示的数据信息会比直观数据更多、更精彩,关键是要对图表进行深入解读,走进图表中表述数据的变化,使学生的意识真正走进数据,触发思维的跳动,引发有意义的思考。

    3.文字数据,疑起伏

    文字类的数据表述更加精彩。情节有跌宕,心情有起伏,人物有层次,都是通过一定的文字表述表现出来的。学生在学习课文、阅读材料的时候,对简单的文字肯定都认识,但是如果要深入理解,就需要对文章有很好的把握,而把握文章脉络的基础,就是基于文字表述背后的思维活动。例如,许地山先生笔下的花生,看似平常,却能感受朴素的花生背后的巨大意义,上升到为人处世方面,又会有不同的境界。

    文字类数据的表达,能够从多方面体现出数据的巨大潜在价值。只有通过不断地疑问、深究,才能在不断的思维跳动中真正有所收获。

    ● 动,基于数据的思维应用

    学习是一个不断结合旧知、不断内化新知的过程。深度学习理论的提出,意味着结构化的知识体系在人的成长过程中更加重要,而结构化知识的融合和形成,最好的方式就是创新与实践,也就是基于高阶思维的知识运用,让知识在实践中,在基于记忆、理解、应用的基础上,实现分析、综合、归纳、演绎等高阶思维活动,而这一思维过程的基础,就是大量的数据,以及基于数据理解的思维跳动。

    1.直观数据,走进生活

    直观数据的解读,对学生来说相对简单,然而上升到理解的层次,似乎有点难度。如何跨越难度,实现数据的分析、综合、演绎,使数据在思维的驱动下更为高阶?最有效的策略就是走进生活,在实践中,不断实现数据的再解读和再思考,不断通过问题探究的形式推动思维的发展,促进知识的内化。

    2.图表数据,用于生活

    图表类数据的解读,更为直观,但是数据背后的内容却也更为深刻。感同身受或许是图表类数据解读最好的方式,让生活经验走进数据,让数据解读用于生活。这一方式的有效实施,就是基于数据的思维活动,也就是高阶思维中的归纳和演绎,归纳生活中的结构化知识,演绎于数据之中,更演绎于生活之上。

    3.文字数据,现于生活

    当读者将文字数据的内涵与不同生活经历相结合,在分析、综合、归纳、演绎等高阶思维活动的驱动下,体现出富有个性的生活片段和生活应用,此时的文字数据会更有意义。例如,品读冯骥才先生的寻花经历之后,结合自身寻花的感受,内心是否会泛起一丝丝的涟漪?细品《月光曲》,当律动与文字结合,是不是能体会到不一样的味道?这些都是数据与思维结合后,跳动的成长。

    思维是发现问题、分析问题、解决问题的触发器,从最浅表的记忆到高阶的演绎,这是思维不断变化、不断成长的过程。而各种思维活动的开展,都是基于不同的数据,无论是直观数据,还是图表类、文字类的数据,甚至音频、视频等多媒体数据,都是思维活动的出发点和归宿。

    课堂中,要能够有效利用基础数据,以发展学生思维为课堂教学的出发点,以培养学生高阶思维为目标,通过问题引领,实现不同数据的充分解读,让思维在课堂中不断跳动,实现思维活动跨课堂、跨生活式的发展,这样的课堂探索才是高效的。

    参考文献:

    [1]王荣良.計算思维教育[M].上海:上海科技教育出版社,2014.

    [2]盛刚.发现问题:学生思维的起点和动力[J].中学历史教学,2017(09):1.

    [3]尹后庆.核心素养要落地,学习方式必须改变[M].上海:华东师范大学出版社,2017.

    [4]陈晓明.以“问题”引领思考,激活思维——培养发现问题和提出问题的能力例谈[J].教学月刊·小学版,2018(01):21-23.