高中信息技術(shù)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)的有效途徑

文/葉 芳 王 華

引 言

2016年5年國務(wù)院印發(fā)的《國家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略綱要》指出，要讓創(chuàng)新成為引領(lǐng)發(fā)展的第一動(dòng)力，推動(dòng)教育創(chuàng)新，改革人才培養(yǎng)模式，把科學(xué)精神、創(chuàng)新思維、創(chuàng)造能力和社會(huì)責(zé)任感的培養(yǎng)貫穿教育全過程[1]。寧夏把學(xué)校作為培養(yǎng)創(chuàng)新人才的主要陣地，于2017年提出了將創(chuàng)新素養(yǎng)教育覆蓋至所有縣區(qū)學(xué)校的試點(diǎn)工程，旨在培養(yǎng)適應(yīng)新時(shí)代所需的創(chuàng)新型人才。高中信息技術(shù)作為技術(shù)與科學(xué)發(fā)展的前沿學(xué)科，承擔(dān)著培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)的重任。因此，研究在高中信息技術(shù)課堂教學(xué)中如何有效地培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)尤為必要。

一、問題導(dǎo)向創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)

《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》明確了高中信息技術(shù)學(xué)科的核心素養(yǎng)包括信息意識(shí)、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新和信息社會(huì)責(zé)任[2]。其中“計(jì)算思維”“數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新”這兩個(gè)學(xué)科核心素養(yǎng)與創(chuàng)新素養(yǎng)密切相關(guān)。結(jié)合高中信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)，創(chuàng)設(shè)真實(shí)且富有感染力的教學(xué)情境有助于學(xué)生迅速投入學(xué)習(xí)中，喚醒學(xué)生的探知欲望，發(fā)揮課程育人功能，為學(xué)生的終身發(fā)展提供動(dòng)能。在基于現(xiàn)實(shí)世界的真實(shí)任務(wù)情境中，學(xué)生在已有知識(shí)體系和思維模式的構(gòu)建下，能將具備的知識(shí)、技能與真實(shí)任務(wù)連接起來，并將其轉(zhuǎn)化為創(chuàng)造性解決任務(wù)的能力。

例如，在教學(xué)“用流程圖描述算法”一課時(shí)，教師依托生活勵(lì)志語“每天努力一點(diǎn)點(diǎn)”創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，將抽象問題具體化、數(shù)據(jù)化，從學(xué)生角度設(shè)置了三個(gè)進(jìn)階探究任務(wù)。

任務(wù)一：高中生小華當(dāng)前實(shí)力值為1，經(jīng)過一天的努力學(xué)習(xí)后，他的實(shí)力值比前一天增長了2%。請(qǐng)用Raptor 軟件繪制該算法的流程圖，輸出小華努力一天后的實(shí)力值。

任務(wù)二：高中生小明和小華當(dāng)前實(shí)力值都為1，小明經(jīng)過一天的努力學(xué)習(xí)后，實(shí)力值比前一天增長了1%，小華努力一天后，實(shí)力值比前一天增長了2%。請(qǐng)用Raptor 軟件畫出流程圖比較小明和小華一天后的實(shí)力值，輸出較大值。

任務(wù)三：在任務(wù)二的基礎(chǔ)上請(qǐng)用Raptor 軟件畫出流程圖比較小明和小華10 天后的實(shí)力值，輸出較大值。

基于課堂教學(xué)，學(xué)生在解決問題的過程中深切體會(huì)到了任務(wù)中無形滲透的程序的三大結(jié)構(gòu)，即順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)。各學(xué)習(xí)小組展現(xiàn)了算法各異的流程圖設(shè)計(jì)，組內(nèi)創(chuàng)造性解決問題的能力凸顯。教師借助Raptor 軟件，將學(xué)生的計(jì)算思維通過軟件數(shù)據(jù)結(jié)果的可視化功能展示，使學(xué)生體會(huì)程序的三大結(jié)構(gòu)運(yùn)算過程，直觀進(jìn)階結(jié)果。在拓展任務(wù)中，通過比對(duì)“勤學(xué)如春起之苗，不見其增日有所長（1.02365=1377.4083與1.01365=37.7834）”的算法結(jié)果呈現(xiàn)，教師順勢(shì)引導(dǎo)學(xué)生思考如何用流程圖描述“輟學(xué)如磨刀之石，不見其損日有所虧”的算法，學(xué)生隨即對(duì)程序中的數(shù)值進(jìn)行了修改并運(yùn)行得到結(jié)果：0.98365=0.0006。學(xué)生通過對(duì)三組數(shù)據(jù)的比對(duì)，不僅感悟到每個(gè)人每天努力一點(diǎn)點(diǎn)的重要意義，還明確了創(chuàng)造性解決實(shí)際問題的策略和方法。

教師利用數(shù)字化學(xué)習(xí)資源，創(chuàng)造性地將抽象問題具體化、任務(wù)化，使學(xué)生看到了數(shù)據(jù)背后隱含的內(nèi)在意義。數(shù)據(jù)不斷推動(dòng)學(xué)生思考解決問題的進(jìn)程，教師將勵(lì)志語這個(gè)抽象的、晦澀的概念創(chuàng)設(shè)為三個(gè)具體的、游戲化的探究任務(wù)情境，且任務(wù)難度依次遞進(jìn)。學(xué)生只有真正深入探究分析算法，才能夠逐步完成挑戰(zhàn)任務(wù)。

二、深度學(xué)習(xí)優(yōu)化教學(xué)模式，發(fā)展學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)

在教學(xué)中，教師要突出學(xué)生的主體地位，基于大單元教學(xué)設(shè)計(jì)理念，依托項(xiàng)目式、主題式學(xué)習(xí)，不斷改進(jìn)和優(yōu)化課堂教學(xué)模式，促進(jìn)學(xué)生已有知識(shí)的結(jié)構(gòu)化構(gòu)建。在教學(xué)實(shí)施過程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)地參與項(xiàng)目式、主題式探究學(xué)習(xí)，在交流合作中充分發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力，在解決問題的過程中，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移與內(nèi)化，不斷提升學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)。

例如，在教學(xué)“網(wǎng)站的規(guī)劃與設(shè)計(jì)”這一單元時(shí)，教師可以從大單元設(shè)計(jì)著手，以項(xiàng)目式學(xué)習(xí)為抓手，指導(dǎo)學(xué)生完成網(wǎng)站的規(guī)劃設(shè)計(jì)。學(xué)生全員分組參與到制訂項(xiàng)目方案、項(xiàng)目規(guī)劃、作品設(shè)計(jì)、作品制作、發(fā)布交流等環(huán)節(jié)。然后，教師指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)項(xiàng)目的計(jì)劃內(nèi)容，以學(xué)習(xí)小組為單位規(guī)劃設(shè)計(jì)網(wǎng)站、明確主題、選擇工具軟件、收集素材、制作目標(biāo)作品。在掌握了信息獲取、加工、處理、管理和分享的基本知識(shí)與技能后，各小組在創(chuàng)作過程中不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)思路與方案，充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，有效利用云機(jī)房數(shù)字化平臺(tái)，從網(wǎng)站作品立意到內(nèi)容價(jià)值，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)到版面設(shè)計(jì)，從藝術(shù)審美到交互式體驗(yàn)，呈現(xiàn)出主題各異別具風(fēng)格的優(yōu)秀網(wǎng)站作品。在合作完成項(xiàng)目作品的過程中，個(gè)性與共性相互碰撞，學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力逐步提高。學(xué)生能夠深度參與到項(xiàng)目學(xué)習(xí)的各個(gè)環(huán)節(jié)，在與組內(nèi)同學(xué)的主動(dòng)交流探究中實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值，創(chuàng)造性地學(xué)習(xí)，有效落實(shí)了學(xué)科核心素養(yǎng)和創(chuàng)新素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)。

三、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)賦能學(xué)習(xí)與評(píng)價(jià)，提升學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)

教師可以利用數(shù)字化學(xué)習(xí)工具的數(shù)據(jù)可視化功能，為學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)提供數(shù)據(jù)量化手段支撐，利用數(shù)字化學(xué)習(xí)工具進(jìn)行作品多元評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)具有激勵(lì)和導(dǎo)向的作用，多元化評(píng)價(jià)為釋放學(xué)生潛能創(chuàng)造時(shí)機(jī)，提供方法，不斷促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展，讓學(xué)生在積極主動(dòng)的參與中以評(píng)價(jià)為主線，從任務(wù)分工、實(shí)踐操作、作品制作、作品展示交流等環(huán)節(jié)入手，從自評(píng)、師評(píng)、他評(píng)不同視角了解自身水平，提升創(chuàng)新素養(yǎng)。教師可以依據(jù)課堂任務(wù)評(píng)價(jià)量規(guī)，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)評(píng)價(jià)時(shí)機(jī)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與評(píng)價(jià)，總結(jié)歸納行之有效的方法與策略。

例如，在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)“我的旅行計(jì)劃”之“作品評(píng)價(jià)”一課中，在學(xué)生分組完成作品后，教師引導(dǎo)學(xué)生開展展評(píng)活動(dòng)。自評(píng)時(shí)，組內(nèi)分享的學(xué)生在展示交流時(shí)對(duì)作品配有精心準(zhǔn)備的解說詞，闡述作品創(chuàng)作理念、制作過程、遇到的問題及解決方法，分析作品優(yōu)劣勢(shì)。他評(píng)中，各小組先依據(jù)作品評(píng)價(jià)量規(guī)從科學(xué)性、技術(shù)性、藝術(shù)性、內(nèi)容價(jià)值和展示交流五個(gè)維度對(duì)展示組作品進(jìn)行量化評(píng)價(jià)，利用電子表格匯總各組評(píng)分后生成該組作品評(píng)價(jià)雷達(dá)圖（如圖1），再依據(jù)圖表進(jìn)行語言描述性評(píng)價(jià)。師評(píng)中，教師用發(fā)展的眼光和欣賞學(xué)生作品的角度適時(shí)進(jìn)行綜合點(diǎn)評(píng)，帶給學(xué)生多元的視角與觀點(diǎn)。在數(shù)據(jù)支撐的多元評(píng)價(jià)中，學(xué)生走向真實(shí)學(xué)習(xí)，在此過程中個(gè)性化的、創(chuàng)造性的思維相互碰撞、相互摩擦，課堂教學(xué)中知識(shí)與素養(yǎng)不斷對(duì)話，數(shù)據(jù)與創(chuàng)新有效合作。

圖1 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的學(xué)生作品評(píng)價(jià)雷達(dá)圖

結(jié) 語

在教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下，提升學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)是時(shí)代人才培養(yǎng)的必然需求，高中信息技術(shù)教師要立足課堂教學(xué)實(shí)踐，從學(xué)生的發(fā)展出發(fā)，在單元教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)緊扣素養(yǎng)導(dǎo)向的要義，不斷更新教學(xué)理念，利用學(xué)科特色優(yōu)勢(shì)，豐富教學(xué)策略，創(chuàng)新教學(xué)模式，澆灌出學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)之花。