基于PBL的中學(xué)信息技術(shù)教學(xué)設(shè)計研究

摘 ?要：“十四五”期間，培養(yǎng)具有現(xiàn)代化信息技術(shù)應(yīng)用能力與創(chuàng)新能力的人才至關(guān)重要，中學(xué)信息技術(shù)教育是培養(yǎng)新時代人才信息素養(yǎng)的重要手段，然而在信息技術(shù)教學(xué)中遇到技術(shù)更新快、教學(xué)方法不佳、教學(xué)效果一般、教學(xué)設(shè)計理論指導(dǎo)不強(qiáng)等問題。PBL是基于問題式學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)問題導(dǎo)向、協(xié)作與獨(dú)立學(xué)習(xí)、內(nèi)驅(qū)力強(qiáng)化，與信息技術(shù)教學(xué)的情境性、技術(shù)性、操作性結(jié)合，能更好的指導(dǎo)信息技術(shù)教學(xué)設(shè)計與實(shí)踐，本研究意在通過PBL指導(dǎo)中學(xué)信息技術(shù)教學(xué)設(shè)計，探討基于PBL信息技術(shù)教學(xué)設(shè)計的模式，形成PBL信息技術(shù)教學(xué)設(shè)計案例，豐富信息技術(shù)教學(xué)設(shè)計模式，為提高信息技術(shù)教育教學(xué)質(zhì)量，提升新時代環(huán)境下學(xué)生的信息核心素養(yǎng)提供可參考案例。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù);PBL;教學(xué)設(shè)計;模式與實(shí)踐

一、概述

基于問題式學(xué)習(xí)（Problem-Based Learning，簡稱PBL）是一種實(shí)踐性、情景性的教學(xué)設(shè)計思路，在實(shí)操性強(qiáng)的學(xué)科教學(xué)中應(yīng)用較多。是把學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)計成復(fù)雜、真實(shí)的問題情境中，通過學(xué)習(xí)者獨(dú)立與合作學(xué)習(xí)解決問題、自我展示與反思評價的過程，使學(xué)習(xí)者建構(gòu)起寬厚而靈活的知識基礎(chǔ)，發(fā)展有效的問題解決技能，發(fā)展自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的能力，并促使他們成為有效的合作者，并培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的內(nèi)部動機(jī)，這種學(xué)習(xí)思路綜合了協(xié)作學(xué)習(xí)、發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)、綜合學(xué)習(xí)以及范例學(xué)習(xí)等多種學(xué)習(xí)方式的特點(diǎn)。以5G和人工智能為引領(lǐng)的新時代信息技術(shù)發(fā)展迅猛，信息呈爆炸性增長趨勢，學(xué)會手機(jī)、分析、處理和利用信息是基礎(chǔ)教育人才培養(yǎng)的基本任務(wù)之一，培養(yǎng)學(xué)生具備信息意識、計算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會責(zé)任需要真實(shí)情景的引導(dǎo)與激勵，從理論中來到實(shí)踐中去，強(qiáng)調(diào)問題意識、問題解決、設(shè)計創(chuàng)造、信息倫理，相比較其它學(xué)科現(xiàn)實(shí)意義更強(qiáng)。中學(xué)信息技術(shù)課程內(nèi)容也是不斷更新，重視數(shù)據(jù)分析、程序設(shè)計、編程的學(xué)習(xí)與應(yīng)用，與社會生活、創(chuàng)新應(yīng)用結(jié)合緊密，PBL的設(shè)計思路為學(xué)習(xí)內(nèi)容不斷更新的信息技術(shù)教學(xué)提供了教學(xué)的設(shè)計思路與方向。

二、PBL教學(xué)設(shè)計分析

以生活實(shí)踐為背景，強(qiáng)調(diào)真實(shí)問題情境的創(chuàng)設(shè)，以內(nèi)驅(qū)力引導(dǎo)學(xué)生主動思考和協(xié)同合作，尋找解決問題的方法，獲得解決問題的能力，真正讓學(xué)生體會到學(xué)有所用，從生活中來到實(shí)踐中去是PBL的重要內(nèi)含，強(qiáng)調(diào)能力的習(xí)得，強(qiáng)調(diào)與實(shí)際的結(jié)合，在進(jìn)行信息技術(shù)教學(xué)設(shè)計時應(yīng)考慮如下幾點(diǎn)：

（一）內(nèi)外合一、情景再造

信息技術(shù)教學(xué)內(nèi)容具有實(shí)操性、現(xiàn)實(shí)性、先進(jìn)性、科技性、邏輯性，與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展緊密相連，培養(yǎng)具有信息意識、計算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會責(zé)任的發(fā)展型人才。教學(xué)內(nèi)容有較多的實(shí)際案例，有較多的現(xiàn)實(shí)問題與其關(guān)聯(lián)，教學(xué)內(nèi)容之外的實(shí)際問題與課本本中的知識要有緊密的思維關(guān)聯(lián)、模式對等，要經(jīng)過精心加工組織問題的提出，創(chuàng)設(shè)問題的情景，引導(dǎo)學(xué)生思考。

（二）教學(xué)內(nèi)容情景化分析

問題依托于情景而存在，問題解決需要相關(guān)知識的支撐，沒有單一存在的問題，在教學(xué)內(nèi)容分析是要與實(shí)際應(yīng)用中的情景相鏈接，在情境中提煉問題，以問題主導(dǎo)教學(xué)內(nèi)容的分析。

（三）教師為主導(dǎo)的設(shè)計

信息技術(shù)教學(xué)技能性知識較多，需要教師給予適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)和幫助，教師要深入剖析教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)大情景，將教學(xué)內(nèi)容分開、切割成內(nèi)在統(tǒng)一的小知識片斷，在情境中推進(jìn)知識點(diǎn)的講解，在問題解決中不斷內(nèi)化與提升知識應(yīng)用能力，鞏固和強(qiáng)化知識理解。在教師創(chuàng)設(shè)的問題情境中學(xué)生以動手實(shí)踐為主，要重視問題腳手架搭建，在學(xué)生遇到困難的時候教師要用適當(dāng)?shù)闹R準(zhǔn)備、學(xué)習(xí)工具等幫助學(xué)生解決問題，要創(chuàng)設(shè)問題解決過程中可能涉及到的問題和突發(fā)情況，要及時處理。要準(zhǔn)備適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)案例與拓展材料。

（四）學(xué)生自主與協(xié)作學(xué)習(xí)

基于問題的學(xué)習(xí)重視協(xié)作學(xué)習(xí)，但不容忽視個人自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，在協(xié)作中每個成員都是貢獻(xiàn)者，都要為問題解決貢獻(xiàn)自己的知識和智慧，知識的獲得就需要學(xué)生自身的主動學(xué)習(xí)，自主與協(xié)作相互相成、共同促進(jìn)。在設(shè)計中要特別關(guān)注自主與協(xié)作之間的銜接與過渡，協(xié)作建立在自主之上，協(xié)作是自主主體作用的發(fā)揮，良好的協(xié)作要建立在認(rèn)知共同體基礎(chǔ)上，具有共同的學(xué)習(xí)目標(biāo)，共同的起點(diǎn)，共同的問題解決方向，自主學(xué)習(xí)體現(xiàn)在用已有知識固定新識，根據(jù)情景融合知識應(yīng)用，自主分析，協(xié)同解決問題。

（五）重視基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)

基礎(chǔ)知識是學(xué)習(xí)高階知識的起點(diǎn)，是能力基礎(chǔ)。在問題設(shè)計時，更重要的是基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)，有了基礎(chǔ)知識才有解決問題的能力，在問題設(shè)計過程中要隨著問題難易度的不同，穿插基礎(chǔ)知識的講解，在案例中講解基礎(chǔ)知識的應(yīng)用，給予情景化的鋪墊，讓基礎(chǔ)知識更易理解和應(yīng)用，形成作為解決問題的能力基礎(chǔ)。

（六）計算工具搭建

問題解決是思維計算的過程，需要有基礎(chǔ)知識、習(xí)得知識與創(chuàng)新知識，每種知識都是一種認(rèn)知工具，教師要為學(xué)生問題解決提供計算工具搭建，在問題分析的基礎(chǔ)上，明確哪些步驟需要舊知識，哪些需要新知識，哪些需要綜合的創(chuàng)造性知識，讓學(xué)生在獨(dú)立或協(xié)作計算中能夠融匯貫通，利用不同的知識工具解決問題，整個過程順利高效，有思考的方向，在搭建的知識工具上鍛煉思維和解決問題的能力。

（七）交流展示與反思提升

課堂教學(xué)要尊重學(xué)生主體作用的發(fā)揮，重視學(xué)生獨(dú)立思考與反思，在問題解決過程中，交流展示為重要一環(huán)，能夠幫助學(xué)生梳理問題解決的整個過程與思路，能夠?qū)W習(xí)其他同學(xué)的思路與方法，開拓視野、打開思路，保持問題解決的興趣，在思考與反思中不斷優(yōu)化問題解決的過程，加工成高階思維。

三、PBL教學(xué)設(shè)計模式

在“雙主體”教學(xué)模式的基礎(chǔ)上，以基于問題的學(xué)習(xí)為核心，重新建構(gòu)師生教與學(xué)過程，在匯報交流中反思，在問題解決、反思與學(xué)習(xí)中最終讓學(xué)生獲得信息技術(shù)的核心素養(yǎng)，內(nèi)化協(xié)作與問題解決能力。

（一）問題解決的雙主體核心能力分析

問題式學(xué)習(xí)需要教師角色的轉(zhuǎn)變，從知識單項講解，變成學(xué)生問題解決的幫助者、引導(dǎo)著與支持者，教師需要對問題對于學(xué)習(xí)目標(biāo)的指向性、問題所處的真實(shí)情景、學(xué)生已有的認(rèn)知水平、資源的可獲取性、技術(shù)難度等有較全面的把握，教師應(yīng)具有分析、設(shè)計、組織、反思、服務(wù)、評價等核心能力，根據(jù)問題解決的過程時刻給與學(xué)生恰當(dāng)?shù)膸椭e極引導(dǎo)學(xué)生完成學(xué)習(xí)目標(biāo)。在教師的主導(dǎo)作用下，學(xué)生應(yīng)該能夠明細(xì)問題的核心問題，能夠利用已有知識獲得問題解決的能力，能夠通過協(xié)作學(xué)習(xí)找到方法，提高信息意識，培養(yǎng)計算思維、數(shù)字學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力，具有信息責(zé)任，正確的利用信息技術(shù)手段解決問題，也是信息技術(shù)問題學(xué)習(xí)的核心目標(biāo)。

（二）問題學(xué)習(xí)分析能力設(shè)計與內(nèi)化

問題學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)真實(shí)問題情境的設(shè)計，教師應(yīng)該能夠在充分分析教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行切片，分割為若干問題，循序漸進(jìn)，相互關(guān)聯(lián)，之后將教學(xué)片斷合理的匹配為生活中的問題，將知識點(diǎn)問題化，這是設(shè)計中的關(guān)鍵，要注意問題的良性和劣性，太優(yōu)的問題限制了學(xué)生的思考，太劣的問題讓學(xué)生感到困難與挫敗感，在問題匹配的時候要注意問題情境，以學(xué)生了解的話語與情境組織問題，問題的關(guān)聯(lián)與組成是在教學(xué)分析的基礎(chǔ)上由若干個小問題組成。同時，教師也要提供問題解決的各種工具和技能，搭建問題解決的支架，預(yù)計可能出現(xiàn)的問題。學(xué)生在教師主導(dǎo)設(shè)計的基礎(chǔ)上形成認(rèn)知共同體，回顧已有知識用于固定教師提供的問題解決工具，在情境問題中尋找解決問題的思路與方法，將問題與認(rèn)知結(jié)構(gòu)進(jìn)行匹配，在問題解決中激發(fā)知識鏈接、知識融合與知識創(chuàng)造。

（三）以核心素養(yǎng)為中心的反思與交流分享

基于結(jié)論的交流展示對于學(xué)生了解不同的學(xué)習(xí)思路，認(rèn)知個人知識掌握程度，同時基于結(jié)論能加強(qiáng)學(xué)生之間交流，拓展知識面，進(jìn)而引發(fā)思考，能夠很好提升個人學(xué)習(xí)能力。教師需要引導(dǎo)學(xué)生逐一進(jìn)行展示成果，并且以核心素養(yǎng)為參照標(biāo)準(zhǔn)，分組討論每個成員的成果有哪些不足和需要改進(jìn)的地方。教師或小組間對各學(xué)習(xí)小組的最終作品以及學(xué)生的總體表現(xiàn)情況給予評價。學(xué)生根據(jù)教師評價、組間評價、組內(nèi)評價和自我評價的結(jié)果全方面反思與總結(jié)。

四、信息技術(shù)PBL教學(xué)設(shè)計案例分析

在初中信息技術(shù)課程教學(xué)中引入PBL，能夠充分體現(xiàn)學(xué)生在教學(xué)過程中的主體地位，有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、協(xié)作能力和解決實(shí)際問題的能力。這對解決當(dāng)前初中信息技術(shù)課程教學(xué)中存在的問題無疑具有重大的意義。

下面，將結(jié)合粵教版初二第二章第四節(jié)“循環(huán)結(jié)構(gòu)——讓機(jī)器重復(fù)工作”的教學(xué)內(nèi)容，探討基于PBL的教學(xué)案例設(shè)計。

（一）內(nèi)容分析，情境匹配

學(xué)生在日常生活中對于循環(huán)問題的接觸并不少，比如：課間跑操循環(huán)繞跑道跑步、教室中時鐘時針輪回循環(huán)轉(zhuǎn)動等等。本節(jié)課將現(xiàn)實(shí)生活中的場景與程序設(shè)計中的循環(huán)結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理聯(lián)系，使學(xué)生通過生活實(shí)際更好地掌握循環(huán)結(jié)構(gòu)，應(yīng)用在程序代碼編寫過程中。

（二）信息技術(shù)核心素養(yǎng)

信息意識方面利用程序設(shè)計for語句可以解決生活中的循環(huán)問題;計算思維方面能夠準(zhǔn)確掌握for語句的格式及其過程，能夠精確使用range（ ? ?）函數(shù)控制循環(huán)次數(shù);數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能夠針對不同的情境利用信息技術(shù)循環(huán)知識解決問題;信息責(zé)任方面能夠正確利用循環(huán)語句為便捷生活服務(wù)，保護(hù)信息安全與隱私。

（三）PBL教學(xué)設(shè)計過程

通過該教學(xué)案例，我們發(fā)現(xiàn)其教學(xué)設(shè)計是按照PBL教學(xué)法進(jìn)行的，設(shè)計生活場景，提出問題，引發(fā)思考，發(fā)現(xiàn)規(guī)律，學(xué)生練習(xí)設(shè)計，教師引導(dǎo)，小組合作，總結(jié)反思。該教學(xué)案例可以總結(jié)為出幾點(diǎn)：一是問題的選擇是學(xué)生的現(xiàn)實(shí)生活緊密相結(jié)合，學(xué)生能感知更深;二是問題情境的創(chuàng)設(shè)充分考慮了學(xué)生的認(rèn)知特征和能力水平，并密切關(guān)聯(lián)學(xué)生的實(shí)際，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī);三是讓學(xué)生從解決實(shí)際問題為出發(fā)點(diǎn)，讓其親歷信息獲取、信息加工、交流討論等過程，在交流過程中提高分析問題和解決問題的能力;四是以學(xué)生為中心、教師為引導(dǎo)者、信息傳播者，充分發(fā)揮學(xué)生的主動能動性。

五、總結(jié)

本文提出了基于PBL信息技術(shù)教學(xué)設(shè)計模式，并在在實(shí)際教學(xué)中進(jìn)行了應(yīng)用和效果驗(yàn)證，因此具備可行性。當(dāng)然，該模式需要在問題設(shè)計、信息化與教學(xué)深度融合等環(huán)節(jié)做進(jìn)一步完善，以適應(yīng)不同課程、不同層次學(xué)生的個性化特點(diǎn)。

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作者簡介：

張育平，1986.11，中學(xué)一級，本科學(xué)士，主要研究信息技術(shù)教學(xué)。