數(shù)字化學(xué)習(xí)資源在信息科技學(xué)科教學(xué)中的應(yīng)用

【摘要】本文論述數(shù)字化學(xué)習(xí)資源在信息科技學(xué)科教學(xué)中的應(yīng)用途徑，并提出具體做法：借助數(shù)字評(píng)價(jià)工具掌握學(xué)情，合理制訂教學(xué)目標(biāo)；有效運(yùn)用數(shù)字資源，合理創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境；利用數(shù)字資源開展項(xiàng)目化學(xué)習(xí)，突破教學(xué)重難點(diǎn)；有效整合數(shù)字資源，創(chuàng)設(shè)混合式學(xué)習(xí)環(huán)境；巧用數(shù)字資源設(shè)計(jì)課堂小結(jié)，提升數(shù)字素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字化 數(shù)字技術(shù) 信息科技學(xué)科 核心素養(yǎng)

【中圖分類號(hào)】G63 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2023）17-0092-03

信息科技學(xué)科核心素養(yǎng)主要包括信息意識(shí)、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會(huì)責(zé)任等?！督處煍?shù)字素養(yǎng)》標(biāo)準(zhǔn)明確了教師數(shù)字素養(yǎng)的內(nèi)涵，即教師適當(dāng)利用數(shù)字技術(shù)獲取、加工、使用、管理和評(píng)價(jià)數(shù)字信息和資源，發(fā)現(xiàn)、分析和解決教育教學(xué)問題，優(yōu)化、創(chuàng)新教育教學(xué)活動(dòng)而具有的意識(shí)、能力和責(zé)任。在信息科技學(xué)科教學(xué)中，將數(shù)字化教學(xué)落到實(shí)處是教師教學(xué)能力的體現(xiàn)，是學(xué)生提升素養(yǎng)的要求。隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)字技術(shù)已深入人們的日常工作、學(xué)習(xí)和生活中，教師要加強(qiáng)自身的教學(xué)能力，以適應(yīng)信息科技的快速更新?lián)Q代；教師要與時(shí)俱進(jìn)，時(shí)刻關(guān)注信息科技的最新發(fā)展動(dòng)態(tài)，掌握數(shù)字技術(shù)，提高信息處理能力、數(shù)據(jù)分析能力和決策能力，更新課堂教學(xué)手段，不斷適應(yīng)數(shù)字時(shí)代的變革。因此，教師應(yīng)將數(shù)字技術(shù)資源與信息科技學(xué)科知識(shí)、教學(xué)實(shí)施過程融為一體，提高課堂教學(xué)效率，促使教學(xué)目標(biāo)順利達(dá)成，進(jìn)而提升學(xué)生的信息獲取、加工和應(yīng)用能力，培養(yǎng)學(xué)生的信息科技學(xué)科核心素養(yǎng)。

一、借助數(shù)字評(píng)價(jià)工具掌握學(xué)情，合理制訂教學(xué)目標(biāo)

在數(shù)字化時(shí)代，學(xué)生獲取信息的渠道和手段越來越多，基于信息科技學(xué)科數(shù)字化教育資源日新月異，人工智能逐漸進(jìn)入人們的日常生活，信息科技正在改變著教師的教學(xué)方式與學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。教師在制訂信息科技學(xué)科教學(xué)目標(biāo)時(shí)，首先要理解信息科技學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵及課程理念，在教學(xué)過程中巧設(shè)教學(xué)任務(wù)，使核心素養(yǎng)在課堂上自然生成；其次要關(guān)注核心素養(yǎng)目標(biāo)在教學(xué)過程中的可控性、可達(dá)性，充分考慮教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)過程的具體載體及教學(xué)方式，合理地確定教學(xué)目標(biāo)。

為了確保既定教學(xué)目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)，教師要全面掌握學(xué)情，包括學(xué)生的成長(zhǎng)背景、年齡特征、興趣愛好、知識(shí)基礎(chǔ)、認(rèn)知能力、情感態(tài)度及價(jià)值觀、行為習(xí)慣、需求期待等，然后對(duì)學(xué)生的學(xué)情綜合研判，為制訂教學(xué)目標(biāo)提供量化依據(jù)。教師可以借助數(shù)字評(píng)價(jià)工具，如智能閱卷系統(tǒng)、測(cè)評(píng)系統(tǒng)、UMU或問卷星等智能分析評(píng)價(jià)工具，實(shí)時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)情，進(jìn)而因材施教，不斷提高教學(xué)效果。

問卷星在線測(cè)試系統(tǒng)具有專業(yè)的在線問卷調(diào)查功能，可以設(shè)計(jì)填空題、簡(jiǎn)答題、單選題、多選題，支持圖片、視頻、Flash等。學(xué)生提交答題卡后，選擇題和填空題都可以在線上直接判定，系統(tǒng)自動(dòng)評(píng)分、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、生成測(cè)試報(bào)告等。教師可以在課前利用問卷星在線測(cè)試系統(tǒng)編輯好題目，然后發(fā)送鏈接給學(xué)生填寫，學(xué)生完成后，教師可以在后臺(tái)查看學(xué)生的完成情況和相關(guān)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，也可以利用相關(guān)的分析軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行再處理，進(jìn)而得到更真實(shí)、準(zhǔn)確的信息。

例如，在《人工智能》這節(jié)課的課前準(zhǔn)備中，筆者先從三個(gè)方面針對(duì)學(xué)生已有的信息科技水平、學(xué)習(xí)方式、對(duì)人工智能課程的了解和認(rèn)知等展開調(diào)查。本次調(diào)查共發(fā)放問卷581份，回收有效問卷581份，有效率100.00%。調(diào)查結(jié)果如下。

在了解信息科技水平方面，82.62%的學(xué)生會(huì)使用文檔處理工具Word，71.26%的學(xué)生掌握了幻燈片的制作。在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)調(diào)查方面，66.44%的學(xué)生喜歡在教師的幫助下和其他同學(xué)一起合作、討論，共同完成作業(yè)，只有3.79%的學(xué)生從不樂意認(rèn)領(lǐng)各類任務(wù)，不主動(dòng)幫助同伴；55.42%的學(xué)生在自主探究新技術(shù)環(huán)節(jié)有較強(qiáng)的好奇心和求知欲，并能通過查找資料學(xué)習(xí)新技能；40.10%的學(xué)生在學(xué)習(xí)新技術(shù)時(shí)，能根據(jù)自己的觀察和思考提出與主題相關(guān)的新問題，能夠幫助他人開展信息活動(dòng)，主動(dòng)地共享信息和資源。在人工智能課程調(diào)查方面，82.44%的學(xué)生認(rèn)為人工智能能成為信息科技未來發(fā)展的一種趨勢(shì)，并影響學(xué)習(xí)和生活，這充分說明大部分學(xué)生對(duì)人工智能課程比較重視；不過，僅有40.10%的學(xué)生在平時(shí)關(guān)注最新、最前沿的高科技產(chǎn)品。

據(jù)此調(diào)查結(jié)果，筆者制訂了人工智能課程教學(xué)目標(biāo)，具體如下。知識(shí)與技能目標(biāo)：學(xué)習(xí)人工智能技術(shù)及其原理，掌握核心技術(shù)的意識(shí)；利用人工智能技術(shù)探究、設(shè)計(jì)與開發(fā)人工智能產(chǎn)品。過程與方法目標(biāo)：通過體驗(yàn)具體的人工智能產(chǎn)品，了解人工智能技術(shù)的基本概念；利用人工智能實(shí)驗(yàn)平臺(tái)完成實(shí)驗(yàn)探究，驗(yàn)證技術(shù)原理，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維；利用自主學(xué)習(xí)和小組合作探究，體驗(yàn)創(chuàng)作的樂趣，增強(qiáng)利用編程思維解決問題的能力，實(shí)現(xiàn)將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際生活中并解決生活中遇到的具體問題，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)字化學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：通過創(chuàng)作完成人工智能作品并講解展示，感受人工智能技術(shù)在社會(huì)生活中的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值；通過課前5分鐘最新科技資訊分享，激發(fā)學(xué)生對(duì)人工智能技術(shù)的探索熱情，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用觀。

二、有效運(yùn)用數(shù)字資源，合理創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境

信息科技學(xué)科教學(xué)要切實(shí)以發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)是一個(gè)主要的手段。教師要有目的、有針對(duì)性地創(chuàng)設(shè)合適的教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生的參與熱情，讓學(xué)生體會(huì)知識(shí)的發(fā)生發(fā)展過程，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生思考，探尋知識(shí)的本質(zhì)。

新課導(dǎo)入是課堂教學(xué)的首要環(huán)節(jié)。教師在每節(jié)課開始前要根據(jù)課程內(nèi)容和教學(xué)要求以及學(xué)生的個(gè)性特點(diǎn)和學(xué)力水平，多渠道搜集、篩選與課程內(nèi)容相關(guān)的視頻、圖片等數(shù)字化資源，利用簡(jiǎn)單易上手的“愛剪輯”等視頻剪輯工具，將視頻、圖片加工制作成教學(xué)需要的數(shù)字資源。此外，教師設(shè)計(jì)的課堂導(dǎo)入也要貼近學(xué)生的學(xué)習(xí)、生活，契合學(xué)生的關(guān)注點(diǎn)和社會(huì)熱點(diǎn)等，然后在課堂上有意識(shí)地通過導(dǎo)入環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。例如，在教學(xué)《查找與替換》一課時(shí)，教師可以抓住“神舟十三號(hào)載人飛船成功發(fā)射”這個(gè)熱點(diǎn)導(dǎo)入新課。教師先在網(wǎng)上下載“神舟十三號(hào)載人飛船成功發(fā)射”的視頻，然后在課堂上播放，直觀的視覺沖擊，讓學(xué)生充分感受祖國(guó)的強(qiáng)大，激發(fā)學(xué)生的愛國(guó)主義情懷，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。接著，教師出示一篇“神舟十三號(hào)載人飛船”相關(guān)文章作為“查找與替換”的例子，文中巧妙地設(shè)計(jì)將同音字“舟”誤寫成了“州”，讓學(xué)生自覺、主動(dòng)地尋找恰當(dāng)?shù)姆绞将@取信息，敏銳察覺到信息的變化，然后采用有效策略對(duì)信息來源的可靠性、內(nèi)容的準(zhǔn)確性、指向的目的性做出合理判斷與處理。這樣設(shè)計(jì)課堂導(dǎo)入，巧妙地突出了教學(xué)重點(diǎn)“查找與替換”的操作方法。如此教學(xué)，既完成了《查找與替換》的知識(shí)與技能目標(biāo)，又培養(yǎng)了學(xué)生的信息意識(shí)和信息社會(huì)責(zé)任等核心素養(yǎng)。

三、利用數(shù)字資源開展項(xiàng)目化學(xué)習(xí)，突破教學(xué)重難點(diǎn)

項(xiàng)目化學(xué)習(xí)是通過集中關(guān)注學(xué)科或跨學(xué)科的核心概念和主題，設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)性的問題，在學(xué)生自主或合作進(jìn)行基于項(xiàng)目任務(wù)的問題解決過程中，積極學(xué)習(xí)和自主構(gòu)建，生成知識(shí)和培養(yǎng)素養(yǎng)的一種教學(xué)。項(xiàng)目學(xué)習(xí)還原了知識(shí)的本質(zhì)，注重知識(shí)的建構(gòu)，學(xué)生在做中學(xué)、用中學(xué)、創(chuàng)中學(xué)，不斷提高對(duì)信息的敏感性、對(duì)知識(shí)學(xué)習(xí)的掌控力、對(duì)問題求解的思考力，同時(shí)促進(jìn)學(xué)生信息科技學(xué)科核心素養(yǎng)的形成。

在教學(xué)過程中，教師先梳理各單元模塊的教學(xué)內(nèi)容，再以單元教學(xué)內(nèi)容為依托，確定單元學(xué)習(xí)中應(yīng)培養(yǎng)的信息科技學(xué)科核心素養(yǎng)，并將此融入整個(gè)單元的每一節(jié)課中，作為項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的思考因素，力促項(xiàng)目實(shí)施既能滲透學(xué)科核心素養(yǎng)，又能有效融合教學(xué)內(nèi)容。學(xué)生在開展項(xiàng)目實(shí)踐時(shí)，在數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境中，利用數(shù)字設(shè)備主動(dòng)探索新知，并與團(tuán)隊(duì)成員合作，解決實(shí)踐中遇到的問題，協(xié)同完成項(xiàng)目。

例如，在《認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)的各個(gè)部件》這一課中，教師先設(shè)計(jì)項(xiàng)目——小組合作完成一臺(tái)滿足小組基本學(xué)習(xí)需求的計(jì)算機(jī)的組裝，然后設(shè)定教學(xué)目標(biāo)為通過實(shí)物識(shí)別計(jì)算機(jī)各種常見的硬件設(shè)備、通過微課認(rèn)識(shí)組成計(jì)算機(jī)的主要部件和了解計(jì)算機(jī)各主要部件的作用，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動(dòng)手能力、合作能力和勇于實(shí)踐的精神。

教師課前利用PowerPoint的動(dòng)畫效果制作計(jì)算機(jī)的輸入設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備、運(yùn)算設(shè)備、控制設(shè)備、輸出設(shè)備等工作流程的動(dòng)畫，也可以用Flash軟件制作一個(gè)簡(jiǎn)單直觀的動(dòng)畫視頻。在新知學(xué)習(xí)過程中，教師首先播放計(jì)算機(jī)的輸入設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備、運(yùn)算設(shè)備、控制設(shè)備、輸出設(shè)備的工作流程的動(dòng)畫視頻。接著通過角色扮演活動(dòng)，請(qǐng)一個(gè)小組五名學(xué)生分別扮演運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備以及輸出設(shè)備，讓學(xué)生模擬計(jì)算機(jī)計(jì)算“1+1”的工作過程，引導(dǎo)學(xué)生深刻理解計(jì)算機(jī)的工作流程。這樣教學(xué)，學(xué)生通過觀看計(jì)算機(jī)的工作過程動(dòng)態(tài)視頻和角色扮演，充分了解計(jì)算機(jī)五大設(shè)備的工作流程，從而在愉快的學(xué)習(xí)活動(dòng)中突破重點(diǎn)和難點(diǎn)，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維和數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新等核心素養(yǎng)，同時(shí)為項(xiàng)目的順利實(shí)施打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

四、有效整合數(shù)字資源，創(chuàng)設(shè)混合式學(xué)習(xí)環(huán)境

受家庭條件差異、生活環(huán)境不同等多方因素的影響，學(xué)生的個(gè)體差異較大，知識(shí)儲(chǔ)備參差不齊。但現(xiàn)代教育技術(shù)的不斷更新以及數(shù)字化資源的多樣化，需要教師嫻熟運(yùn)用各種資源進(jìn)行有效整合，這就對(duì)教師的教學(xué)能力提出了更高的要求。教師可以利用數(shù)字技術(shù)資源突破時(shí)空限制，創(chuàng)設(shè)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間與物理學(xué)習(xí)空間相融合的混合式學(xué)習(xí)環(huán)境，將現(xiàn)實(shí)空間與網(wǎng)絡(luò)空間相結(jié)合，改進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)豐富教師的教學(xué)手段，拓寬師生互動(dòng)交流的渠道。

教師在課前將一節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)按知識(shí)點(diǎn)分割，一個(gè)知識(shí)點(diǎn)制作一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的、短小精悍的、指向明確的微課，然后在課前根據(jù)學(xué)情和教學(xué)目標(biāo)將微課投放在希沃白板中的交互平臺(tái)上，讓學(xué)生利用課余時(shí)間自主選擇觀看微課進(jìn)行課前預(yù)習(xí)。在課堂教學(xué)中，教師除了日常的授課環(huán)節(jié)，還要重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生課前預(yù)習(xí)過程中遇到的問題，幫助學(xué)生及時(shí)答疑解惑。課后教師也可以通過交互平臺(tái)與學(xué)生交流，了解學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的疑問與困難，及時(shí)為學(xué)生解決問題。這種線上與線下相結(jié)合的混合式學(xué)習(xí)模式已經(jīng)成為教育教學(xué)的新常態(tài)，打破了時(shí)空的限制，讓師生的互動(dòng)交流更順暢。

例如，在講授Python程序設(shè)計(jì)時(shí)，教師先設(shè)計(jì)如下教學(xué)目標(biāo)：通過學(xué)習(xí)print（ ）輸出函數(shù)，讓學(xué)生體驗(yàn)Python的程序設(shè)計(jì)的基本流程并收獲成就感。為了讓學(xué)生能夠比較輕松地了解Python程序設(shè)計(jì)的基本流程，教師利用數(shù)字化學(xué)習(xí)資源創(chuàng)設(shè)混合式的學(xué)習(xí)環(huán)境：課前，教師先制作好“什么是字符串”“什么是打印輸出”的微課，同時(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)與教學(xué)目標(biāo)相符的簡(jiǎn)單問題——請(qǐng)打印輸出你的姓名的拼音，然后將微課和問題同步投放到希沃白板的交互平臺(tái)上，讓學(xué)生在課前根據(jù)自己的需求預(yù)習(xí)。課中，學(xué)生帶著在預(yù)習(xí)中遇到的問題進(jìn)入課堂，在教師的組織下進(jìn)行小組探究活動(dòng)，進(jìn)一步拓展思維空間。教師設(shè)計(jì)層層遞進(jìn)的任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生利用print函數(shù)繪畫愛心和輸出祝福語(yǔ)，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力，發(fā)展學(xué)生的計(jì)算思維。

五、巧用數(shù)字資源設(shè)計(jì)課堂小結(jié)，提升數(shù)字素養(yǎng)

課堂小結(jié)環(huán)節(jié)是對(duì)一節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行梳理、歸納、總結(jié)的環(huán)節(jié)，起到提綱挈領(lǐng)、畫龍點(diǎn)睛的作用。教師在進(jìn)行課堂小結(jié)的時(shí)候，也可以多角度使用數(shù)字化資源，讓整節(jié)課小節(jié)更簡(jiǎn)潔、更高效。

在設(shè)計(jì)課堂小結(jié)環(huán)節(jié)，教師可以利用專業(yè)的思維導(dǎo)圖軟件，如XMind或MindMaster制作思維導(dǎo)圖，幫助學(xué)生理清知識(shí)點(diǎn)；也可以利用希沃白板的思維導(dǎo)圖工具或者魚骨圖工具來制作思維導(dǎo)圖，幫助學(xué)生梳理所學(xué)知識(shí)之間的聯(lián)系，構(gòu)建知識(shí)體系。教師可以提前將整節(jié)課的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)做成思維導(dǎo)圖，并折疊起來，在學(xué)生進(jìn)行小結(jié)時(shí)同步逐層打開進(jìn)行講解。此外，教師還可以在知識(shí)點(diǎn)上添加圖片鏈接或者多媒體鏈接，學(xué)生只要點(diǎn)擊鏈接就可以跳轉(zhuǎn)打開；或者將思維導(dǎo)圖做成填空題，讓學(xué)生自行小結(jié)。

例如，在《有聲有色的幻燈片》一課中，教師在課前可以采用思維導(dǎo)圖工具制作思維導(dǎo)圖（如圖1所示），然后在學(xué)生小結(jié)的過程中同步層層點(diǎn)擊打開，逐漸呈現(xiàn)幻燈片學(xué)習(xí)的知識(shí)體系，讓學(xué)生的思維能力得到穩(wěn)步提升。

總之，在信息化時(shí)代開展數(shù)字化教學(xué)，教師要充分了解學(xué)情，注重教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)，將數(shù)字化學(xué)習(xí)資源融入教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，進(jìn)一步挖掘?qū)W生的潛能，提升學(xué)生的思維能力，從而在提高課堂教學(xué)效果的同時(shí)，促進(jìn)學(xué)生信息科技學(xué)科核心素養(yǎng)的全面發(fā)展。

注：本文系廣西教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2023年度課題“基于學(xué)科核心素養(yǎng)的初中人工智能課程項(xiàng)目式教學(xué)實(shí)踐研究”（2023B142）的研究成果。

作者簡(jiǎn)介：梁平（1973— ），廣西合浦人，高級(jí)教師，主要研究方向?yàn)橹袑W(xué)信息科技教學(xué)及人工智能教學(xué)。

（責(zé)編 林 劍）