小學信息科技基于核心素養(yǎng)的問題鏈設計研究

嚴均鈺

摘要：小學信息科技圍繞核心素養(yǎng)的問題鏈設計更加聚焦學科素養(yǎng)的培養(yǎng)過程，更加關注知識體系的架構，更加注重學生思維的深度培養(yǎng)，是信息素養(yǎng)培養(yǎng)的有力支架與推手。本文基于小學信息科技兩種常見的教學內(nèi)容類型，分別對遞進式問題鏈及并列式問題鏈的設計及運用進行闡述。

關鍵詞：問題鏈;核心素養(yǎng);小學信息科技

中圖分類號：G434? 文獻標識碼：A? 論文編號：1674-2117（2021）010-0032-05

問題鏈的概述

問題鏈導學是以問題為導向的教學方法中的一種。問題鏈從不同的維度可以有不同的分類：按教學功能分，可以分為新舊知識銜接問題鏈、鞏固問題鏈、歸納問題鏈等;按呈現(xiàn)方向分，可以分為正向鏈、逆向鏈、雙向鏈;按適用過程分，可以分為導入鏈、銜接鏈、發(fā)散鏈、遞進鏈、并列鏈;按表現(xiàn)形式分，可以分為圖表鏈、圖文鏈等。但在實踐教學中，往往不是一種類型問題鏈的簡單運用，而是多種類型問題鏈的綜合運用。

聚焦核心素養(yǎng)的問題鏈是指以核心素養(yǎng)的培養(yǎng)為教學目標，圍繞著某個信息化環(huán)境下產(chǎn)生的問題情境，將需要解決的問題分解成若干邏輯相聯(lián)的子問題，再將子問題串聯(lián)成有序列的問題鏈。教師在課堂中按問題鏈中問題的先后順序提問，有序地推動課堂教學，從而實現(xiàn)信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新以及信息社會責任的全面提升。

聚焦核心素養(yǎng)的問題鏈設計的價值

1.問題鏈串起解決問題的方法鏈

小學信息科技學科的主要任務是培養(yǎng)學生利用信息技術解決問題的能力，教師一般會創(chuàng)設一個信息化環(huán)境下較復雜的問題情境，師生在分析問題的過程中會衍生出一些待解決的子問題。教師需要幫助學生分析問題厘清思路，從而形成最優(yōu)解決方案，這個過程是解決問題的過程，也是計算思維的培養(yǎng)過程?；诮鉀Q問題的問題鏈，教師可以以解決問題的步驟為主線，在核心環(huán)節(jié)上設計關鍵問題，形成問題鏈，沿著問題鏈一步一步引導學生發(fā)現(xiàn)、分析、思考和探索，最終形成解決問題的一般方法。

2.問題鏈串起新舊知識的知識鏈

在以往的課堂問題設計中，往往存在過度關注單課時的知識點，而忽略知識的“來龍去脈”的現(xiàn)象，這種碎片化的知識不僅容易遺忘，而且不利于綜合利用?；谥R學習的問題鏈設計，從縱向看是從學生的已有認知出發(fā)，由淺入深，由特殊到一般，層層遞進，一步步走向新知“連成線”的過程;從橫向看，是一個知識點向與其相關聯(lián)知識“結成網(wǎng)”的過程。這樣縱橫交錯的學習過程，不僅可以幫助學生較全面地理解所學知識，更有利于知識體系的建構。

3.問題鏈串起深度學習的思維鏈

在課堂教學中經(jīng)常會出現(xiàn)教師提問后，學生齊聲回答或教師自問自答的情況，這種問題無法激發(fā)學生的積極參與，觸發(fā)學生的深入思考。然而思維是學習的核心，教師在設計問題鏈時，要基于核心素養(yǎng)，圍繞著信息素養(yǎng)的培養(yǎng)，用“問”激發(fā)思考，用“鏈”將思維引向深入，讓思維在“問題鏈”中“淺入深出”，引導學生進入深度學習狀態(tài)，從而促進信息素養(yǎng)的提升。

問題鏈設計應該遵循的原則

1.科學性原則

問題鏈的設計關鍵在于“鏈”的設計，問題鏈起點的定位、子問題間內(nèi)在的邏輯關聯(lián)及順序、子問題間的梯度都是設計的關鍵，而這些都要遵循科學性原則。即教師在設計問題鏈前一定要切實走進學生的認知世界，科學地分析他們的認知規(guī)律和思維習慣。應選擇學生感興趣的有價值的問題情境，精準地確定問題鏈的起點，將學習過程中可能遇到的重難點問題，按從易到難、由淺入深的邏輯順序串聯(lián)成適合所有學生都參與的問題鏈。

2.目標性原則

問題鏈的設計應遵循目標性原則，即教師應緊密地圍繞教學目標，從教學的重難點的突破和學科素養(yǎng)的落實入手，有目標、有計劃地設計基于學科知識層面和思維層面的問題鏈。目標指引下的“問題鏈”避免了雜亂無章和松散低效的情況，使課堂提問的指向性更明確、更精準，使課堂教學更緊湊，直擊學科核心知識和關鍵能力的培養(yǎng)。

3.互動性原則

知識的學習需要在問題鏈的引導下互動產(chǎn)生，同樣，核心素養(yǎng)中的信息意識和信息社會責任這兩方面的落實也離不開問題鏈引導下的互動。意識層面的獲得一定是由學生自我發(fā)現(xiàn)自我感知才得以認同，并內(nèi)化為行為。而發(fā)現(xiàn)與感知的過程離不開課堂中的有效互動，只有在不斷的行為引導與辨析中，學生的共情力才能被激發(fā)，意識才能被喚醒。因此，教師在設計問題鏈時，必須為學生創(chuàng)設良好的互動氛圍和高質(zhì)量的互動體驗。

4.開放性原則

雖然問題鏈的設計是為了更緊密地貼合目標的達成，以實現(xiàn)教學的最優(yōu)化，但不能就此認為問題的答案也越聚焦越好。問題可以精準，但問題的答案不能唯一，否則會限制學生的思維，不利于學科創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。教師在設計問題時，要多用“是什么？為什么？怎么樣？”，少用“是不是？能不能？好不好？”。開放性除了要求問題答案的開放，還要求問題要面向全體學生開放，梯度設計上要關注到不同層次學生的認知情況，鼓勵盡可能多的學生積極參與到課堂互動中來，以實現(xiàn)教學效益的最大化。

問題鏈設計路徑

教師問題鏈設計的過程也是運用計算思維解決問題的過程。如圖1所示，首先需要從較為復雜的問題情境中分解出若干相關的子問題，即把大問題拆解成小問題，把復雜問題拆解成簡單問題，把新問題拆分成若干老問題。然后補充與之匹配的知識、技能、素養(yǎng)等若干內(nèi)容。課前，對學情的科學評測與分析就像一把定位尺，可以幫助教師進一步確定問題鏈的起點和選定關鍵問題，以這把定位尺再去衡量之前的子問題，并據(jù)此進行篩選和排序形成問題鏈。同樣的問題情境，面對不同班級的學生，問題鏈的設計也要有適當調(diào)整。最后，問題鏈還需要一個驗證、調(diào)試與修改的過程，最終得以不斷地優(yōu)化。

問題鏈設計及策略

小學信息科技學科的計算思維和新技術創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是兩個重要的教學內(nèi)容。接下來筆者以華師大版小學信息科技教材為內(nèi)容，從以計算思維培養(yǎng)為主的遞進式問題鏈設計和以新技術探究為主的并列式問題鏈設計兩個方面來談談如何設計與運用問題鏈教學法促進學生深度學習，提升學科素養(yǎng)。

1.一線串珠——基于計算思維能力培養(yǎng)的遞進式問題鏈設計

（1）遞進式問題鏈的定義與適用范圍

遞進式問題鏈是指教師根據(jù)教學目標，將相關知識設計為由淺入深的問題串。遞進式問題鏈的最大特點是問題間的上下邏輯關系緊密，各個問題環(huán)環(huán)相扣、逐層遞進。在課堂教學中，教師通過問題鏈中問題的先后順序提出關鍵的問題，不斷引發(fā)學生思維縱向延伸，達到深度學習狀態(tài)，最終形成以問題鏈為導引的知識鏈、素養(yǎng)鏈。在小學信息科技教學中，知識技能的學習常常圍繞著一個問題解決的情境探究習得。從確定合適的解決問題方案，到形成具體的解決問題步驟并加以驗證，再到構建解決問題的一般方法，這是一個層層深入的計算思維的培養(yǎng)過程。這種以提升解決問題能力為目標、以解決問題的步驟為主線的課堂教學形式就適合用遞進問題鏈的方法組織。

（2）遞進式問題鏈設計要點

遞進式問題鏈設計可以采用一“線”串“珠”方式，“線”是指大的問題情境，“珠”是解決問題的過程中產(chǎn)生的具體的子問題。子問題的數(shù)量不在多，但要科學精準。教師要將子問題設計在計算思維培養(yǎng)的難點、痛點、啟發(fā)點上，尤其要注意不要遺漏一些細小的容易忽視的知識點。遞進式問題鏈凸顯了問題解決的過程，可以幫助教師把握課堂教學的關鍵環(huán)節(jié)，促使教學穩(wěn)步推進。問題鏈的逐步呈現(xiàn)也為學生的探討提供了源源不斷的動力，讓學生持續(xù)沉浸在解決問題情境中，思維和情感在解決問題的過程中不斷碰撞、層層深入。學生在親歷了整個過程后，當問題解決的那一刻，獲得的成功喜悅會進一步點燃探究的熱情，促使學習達到事半功倍的效果。

（3）遞進式問題鏈設計案例

“網(wǎng)絡搜索”一課是《上海市小學信息科技學科教學基本要求》主題3“獲取信息”單元第2課時的內(nèi)容，其主要教學目標為：認識搜索引擎，體驗搜索引擎使用的一般過程，學會使用關鍵詞搜索信息，知道使用信息時需要進行判斷和篩選。圖2所示是“網(wǎng)絡搜索”一課的問題鏈設計。筆者為整個單元教學創(chuàng)設了“探秘人工智能”主題情境，其中“網(wǎng)絡搜索”圍繞著“人工智能知多少”活動展開。在引入環(huán)節(jié)中教師揭示了課前的調(diào)查投票結果——人工智能好奇指數(shù)。本節(jié)課以查尋自己最感興趣的問題答案為任務，展開網(wǎng)絡搜索的學習。教師課前了解到有一些學生有用網(wǎng)頁搜索框搜索信息的經(jīng)驗，但他們無法較為完整地敘述搜索過程與方法，鑒于此，確定了“認識搜索引擎—會網(wǎng)絡搜索—會關鍵詞搜索法—能辨析有效信息”為核心關鍵問題。根據(jù)這些關鍵問題，設計了與之相關的子問題，形成一個以利用搜索引擎快速查找有效問題答案為目標的遞進式問題鏈，并形成與之匹配的知識鏈、素養(yǎng)鏈。其中，搜索答案的過程也是培養(yǎng)學生計算思維能力的過程，從確定合適的解決問題方案，到形成具體的解決問題步驟并加以驗證，再到構建網(wǎng)絡搜索的一般方法，這是一個建模的過程。在此過程中，學生不僅學會了網(wǎng)絡搜索的知識與方法，還關注到了什么是最優(yōu)方案，怎樣確定合適的關鍵詞以及如何提高搜索效率等問題，學生的思維在問題鏈的引導下，逐步走向全面、走向深入。

2.連點成面——基于新技術探究的并列式問題鏈設計

（1）并列式問題鏈的定義與適用范圍

并列式問題鏈是教師根據(jù)教學目標，引導學生探尋一個知識的幾個方面，或幾個知識之間存在的緊密聯(lián)系、相同規(guī)律、相同方法技巧等。將這些聯(lián)系、規(guī)律、技巧以問題的形式串聯(lián)成問題鏈，引發(fā)學生對相似知識的類比思考，幫助學生在不斷地歸納總結的過程中，剝開表象發(fā)現(xiàn)規(guī)律，理解知識的本質(zhì)內(nèi)涵。信息科技是一門不斷發(fā)展的學科，對于“數(shù)字土著”而言，他們從一出生就享受著科學技術帶來的便捷，卻很難體會技術背后的本質(zhì)內(nèi)涵，今天課堂中的他們可能就是未來科學技術的創(chuàng)造者，發(fā)現(xiàn)與探究技術內(nèi)涵非常有必要。所以，這種需要全面了解技術發(fā)展變遷、探尋技術發(fā)展的內(nèi)在規(guī)律的教學內(nèi)容，就適合用并列式問題鏈的形式展開。

（2）并列式問題鏈設計要點

基于新技術探究的并列式問題鏈設計可以采用“以點帶面”的方式進行設計?！包c”是指某一項技術，“面”則分為兩個層面，一個層面是指圍繞著“點”從不同角度探究而設計的問題，這些問題是平行并列的關系，把這些并列的問題串聯(lián)成問題鏈，就可以幫助學生看清技術的方方面面。另一個層面是指相似技術之間的并列類比鏈，即把單項技術的問題鏈再遷移到此技術的“前世今生”，就構成了以科技發(fā)展為邏輯順序的類比鏈。通過兩個層面并列問題的探究，學生在變與不變中就很容易發(fā)現(xiàn)技術的發(fā)展規(guī)律，從而體會技術的核心內(nèi)涵，并由此預測技術未來發(fā)展的方向，為科技創(chuàng)新埋下希望的種子。

（3）并列式問題鏈設計案例

為了幫助學生發(fā)現(xiàn)信息搜索發(fā)展變化的規(guī)律，筆者從學生淺顯易懂的人工搜索——校園內(nèi)找一本圖書的小任務入手，先形成了“人工搜索的內(nèi)容、搜索的范圍、搜索的方法、搜索的速度”并列問題鏈，再遷移至網(wǎng)絡搜索的內(nèi)容、范圍、方法與速度的討論，最后通過觀看智能搜索的視頻，了解人工智能給搜索的內(nèi)容、范圍、方法與速度帶來的變化（如上頁圖3）。由此可見，此案例中，“點”是“搜索技術”，“面”的兩個層面如下：一是圍繞人工搜索從搜索內(nèi)容、搜索范圍、搜索方法、搜索速度幾個角度形成的并列問題鏈;二是由此向“人工搜索、網(wǎng)絡搜索、智能搜索”拓展的并列類比鏈。通過這樣兩個層面并列問題鏈的反復討論與對比，帶領學生領會“搜索技術”背后變與不變的規(guī)律，進而探尋未來搜索的發(fā)展方向。

結束語

問題鏈的設計是教師專業(yè)素養(yǎng)的體現(xiàn)，問題鏈的運用是教師教學智慧的彰顯。在小學信息科技教學中，基于核心素養(yǎng)的問題鏈設計及運用，可以優(yōu)化教學方法，提高教學效率。但筆者在研究中也發(fā)現(xiàn)，目前問題鏈的研究多數(shù)是在單課時的背景下展開的，知識層面和思維層面都存在一定的局限性，筆者后續(xù)會嘗試聚焦單元目標下的以單元項目活動為關聯(lián)的問題鏈設計，這樣就打破了課時的限制，從單元視角再看問題鏈的設計與運用，相信會有不一樣的收獲。

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