素養(yǎng)導(dǎo)向的高中信息技術(shù)深度學(xué)習(xí)教學(xué)實(shí)施策略研究

摘要：本文通過找尋高中信息技術(shù)新課程與深度學(xué)習(xí)教學(xué)改進(jìn)之間的契合點(diǎn)，構(gòu)建了以“雙導(dǎo)向四環(huán)節(jié)十二步驟”為架構(gòu)的“問題導(dǎo)向單元主題化”教學(xué)實(shí)施策略，并以“校園小農(nóng)田花圃栽種方案設(shè)計(jì)”單元主題案例的實(shí)施為例展開分析，以期為學(xué)科實(shí)施深度學(xué)習(xí)教學(xué)改進(jìn)和發(fā)展創(chuàng)新提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：素養(yǎng)導(dǎo)向；高中信息技術(shù)；問題導(dǎo)向；單元主題化；深度學(xué)習(xí)

中圖分類號：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 論文編號：1674-2117（2024）13-0028-06

《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱“新課標(biāo)”）提出“培育以學(xué)習(xí)為中心的教與學(xué)關(guān)系，在問題解決過程中提升信息素養(yǎng)。鼓勵學(xué)生在不同的問題情境中，運(yùn)用計(jì)算思維形成解決問題的方案，體驗(yàn)信息技術(shù)行業(yè)實(shí)踐者真實(shí)的工作模式和思考方式”?！耙詫W(xué)習(xí)為中心”是從學(xué)習(xí)者角度來規(guī)劃教與學(xué)的關(guān)系，“問題解決過程”是以問題情境導(dǎo)向教學(xué)發(fā)生和以問題解決導(dǎo)向教學(xué)活動，而“體驗(yàn)信息技術(shù)行業(yè)實(shí)踐者真實(shí)的工作模式和思考方式”正是深度學(xué)習(xí)教學(xué)改進(jìn)的核心觀點(diǎn)，深度學(xué)習(xí)倡導(dǎo)學(xué)習(xí)者像真正的學(xué)科研究者一樣去探究真實(shí)問題，理解和思考學(xué)科思維與方法。因此，新課標(biāo)提出的要求與深度學(xué)習(xí)的基本內(nèi)涵是一致的，教師可以通過改進(jìn)深度學(xué)習(xí)教學(xué)來落地新課程的教學(xué)，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，并提升其學(xué)科思維。

素養(yǎng)導(dǎo)向的高中信息技術(shù)深度學(xué)習(xí)教學(xué)改進(jìn)路徑

深度學(xué)習(xí)指向?qū)W生的學(xué)習(xí)，讓學(xué)習(xí)真實(shí)發(fā)生，明確“為什么學(xué)、學(xué)什么、怎樣學(xué)”的問題，讓學(xué)生的學(xué)更有深度，同時也指向教師的教，明確教師“為什么教、教什么、怎樣教”的問題，讓教師的教更有深度。

1.高中信息技術(shù)深度學(xué)習(xí)的基本內(nèi)涵

高中信息技術(shù)深度學(xué)習(xí)是指學(xué)生在教師引領(lǐng)下，通過基于真實(shí)問題情境的學(xué)習(xí)活動，結(jié)合學(xué)科大概念，掌握信息技術(shù)特有的學(xué)科方法，領(lǐng)悟?qū)W科獨(dú)特的育人價(jià)值，其核心特征是真實(shí)情境、基于項(xiàng)目、問題解決、高階思維等。深度學(xué)習(xí)是真正能夠提升課堂“教-學(xué)-評”新生態(tài)的教學(xué)理念，它能讓學(xué)習(xí)者“體驗(yàn)信息技術(shù)行業(yè)實(shí)踐者真實(shí)的工作模式和思考方式”，它能有效地將新課程背景下的大概念、大單元、項(xiàng)目學(xué)習(xí)、單元主題等關(guān)鍵詞創(chuàng)新融合，它是高中信息技術(shù)新課程落地生根的有效途徑。

2.高中信息技術(shù)深度學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)單元

學(xué)習(xí)單元既是學(xué)科課程實(shí)施的基本單位，也是知識結(jié)構(gòu)化的重要表現(xiàn)。從“課時學(xué)習(xí)”到“單元學(xué)習(xí)”，是深度學(xué)習(xí)方式變革的具體體現(xiàn)。學(xué)習(xí)單元有效聯(lián)結(jié)問題解決的過程與方法，它以學(xué)科核心素養(yǎng)和學(xué)科大概念為統(tǒng)領(lǐng)，形成單元下的學(xué)習(xí)目標(biāo)和概念集，促使“主題—目標(biāo)—活動—任務(wù)—評價(jià)”教學(xué)流程的統(tǒng)一。圖1為指向深度學(xué)習(xí)的高中信息技術(shù)學(xué)習(xí)單元邏輯關(guān)系示意圖。

3.高中信息技術(shù)深度學(xué)習(xí)的問題導(dǎo)向

在高中信息技術(shù)深度學(xué)習(xí)教學(xué)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生圍繞問題對某一特定學(xué)習(xí)單元的內(nèi)容進(jìn)行理解，并激發(fā)知識間的聯(lián)系與遷移，更需要超越事實(shí)性問題，探索突破主題單元界限的問題，在問題解決中提升學(xué)科思維與方法，這便是高中信息技術(shù)深度學(xué)習(xí)的基本問題。表1為指向深度學(xué)習(xí)的高中信息技術(shù)的問題鏈導(dǎo)向分析表，其從下至上問題的提升過程，正是思維從簡單到復(fù)雜的提升過程。

指向深度學(xué)習(xí)的高中信息技術(shù)教學(xué)策略

1.“問題導(dǎo)向單元主題化”教學(xué)策略

問題既是學(xué)習(xí)的起點(diǎn)也是學(xué)習(xí)的終點(diǎn)，以問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)單元主題化，將引領(lǐng)性主題和挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)任務(wù)組合形成科學(xué)探究過程。筆者在教學(xué)實(shí)踐中形成了指向深度學(xué)習(xí)的高中信息技術(shù)“問題導(dǎo)向單元主題化”教學(xué)策略，同時構(gòu)建了“雙導(dǎo)向四環(huán)節(jié)十二步驟”具體實(shí)施架構(gòu)（如圖2）。

2.“雙導(dǎo)向四環(huán)節(jié)十二步驟”教學(xué)實(shí)施架構(gòu)分析

（1）以基本問題導(dǎo)向單元主題教學(xué)路線

本教學(xué)實(shí)施策略是以基本問題來統(tǒng)領(lǐng)和實(shí)現(xiàn)學(xué)科某一知識模塊，利用整合或重組等方式將其分解為若干具體的教學(xué)專題性問題來展開教學(xué)活動?！八沫h(huán)節(jié)”是根據(jù)問題解決過程來設(shè)計(jì)，呈現(xiàn)問題解決思維外化的學(xué)習(xí)行為。問題感知是初步認(rèn)識聚焦問題，問題探究是從問題分解到問題建模的過程，問題構(gòu)建是問題解決后的認(rèn)知升華，最后的問題遷移則是將問題解決遷移到其他問題的綜合運(yùn)用。四環(huán)節(jié)是問題解決過程閉環(huán)管理，也是問題解決的思維進(jìn)階過程。

（2）以學(xué)科核心素養(yǎng)導(dǎo)向單元主題教學(xué)評一體化

本教學(xué)實(shí)施策略以高中信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)為總指向，無論是教學(xué)活動還是教學(xué)評價(jià)，都要以學(xué)科核心素養(yǎng)的分級體系為依據(jù)來改進(jìn)教學(xué)策略、優(yōu)化教學(xué)、評估學(xué)業(yè)等，使學(xué)科核心素養(yǎng)貫穿于教與學(xué)的全過程?！八沫h(huán)節(jié)”是問題解決過程中融入學(xué)科核心素養(yǎng)的體現(xiàn)，問題感知是學(xué)科核心素養(yǎng)培育的萌芽階段，問題探究是計(jì)算思維和數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新的培育階段，問題構(gòu)建是信息意識形成的主要階段，問題遷移是學(xué)科核心素養(yǎng)的二次培育與深化，而信息社會責(zé)任則滲透于教學(xué)實(shí)施的全過程。

（3）以問題解決統(tǒng)領(lǐng)教學(xué)四環(huán)節(jié)

本教學(xué)實(shí)施策略路線由問題感知、問題探究、問題構(gòu)建、問題遷移四個環(huán)節(jié)組成，這四個環(huán)節(jié)是依據(jù)問題解決與計(jì)算思維的相關(guān)原理與路徑，以及科學(xué)教育心理學(xué)來制訂的。

①問題感知：學(xué)生通過問題情境，利用各種感覺器官獲取到外部信息，經(jīng)大腦加工整合后在主客體之間形成邏輯關(guān)系，形成學(xué)習(xí)的問題起點(diǎn)，增強(qiáng)探究欲。

②問題探究：學(xué)生運(yùn)用不同的數(shù)字化學(xué)習(xí)工具和方法，形成對問題的解決過程，將科學(xué)探究思維與問題解決思維相統(tǒng)一。

③問題構(gòu)建：學(xué)生經(jīng)過問題探究和觀點(diǎn)碰撞，能總結(jié)出概念規(guī)律，再提煉為核心概念，最終升華成學(xué)科觀念過程的進(jìn)階路徑。

④問題遷移：學(xué)生將已構(gòu)建的學(xué)科觀念置于現(xiàn)實(shí)生活中，以求檢驗(yàn)和證實(shí)其正確性的活動過程，并衍生到現(xiàn)實(shí)生活中問題的解決過程。

（4）以問題探究展開教學(xué)十二步驟

①創(chuàng)設(shè)情境：進(jìn)行科技、生活、勞動等情境創(chuàng)設(shè)，遵循適切性、生動性、啟迪性等原則。

②獲取感知：讓情境的聚焦與問題產(chǎn)生密切關(guān)聯(lián)，進(jìn)而由感知推進(jìn)問題導(dǎo)向。

③聚焦問題：去除無關(guān)的次要感知信息，聚焦問題核心感知信息，提出探究問題。

④提出猜想：對問題產(chǎn)生原因、問題解決方式、問題可能結(jié)果等提出猜想。

⑤問題分解：在知識經(jīng)驗(yàn)融合中找到問題起點(diǎn)與終點(diǎn)的距離，對問題進(jìn)行分解。

⑥模式識別：用計(jì)算思維武裝，以數(shù)字化學(xué)習(xí)工具繪制模型，形成問題初步解決目標(biāo)。

⑦形成規(guī)律：在問題初步解決后進(jìn)行引導(dǎo)修正和內(nèi)化理解，需多次辯證和思考解決。

⑧提煉核心：在新舊情境和概念關(guān)聯(lián)求同中揭示規(guī)律，提供思維方法的存?zhèn)洹?/p>

⑨升華認(rèn)知：通過概括和凝聚，上位到具有統(tǒng)領(lǐng)性的信息觀，有一定的挑戰(zhàn)。

⑩模擬情境：從情境的時效性、相關(guān)性、挑戰(zhàn)性方面運(yùn)用不同的數(shù)字化工具模擬情境。

?認(rèn)知遷移：同化性遷移到順應(yīng)性遷移再到重組性遷移的進(jìn)階式遷移。

?思維修正：從概念規(guī)律、核心概念、信息觀等方面修正，如達(dá)成共識結(jié)束，如未達(dá)成共識則開啟下一輪，它不是簡單的閉合教學(xué)，而是以螺旋上升態(tài)勢進(jìn)行的開放式、進(jìn)階式的教學(xué)。

“校園小農(nóng)田花圃栽種方案設(shè)計(jì)”單元主題案例分析

1.教學(xué)內(nèi)容分析

“校園小農(nóng)田花圃栽種方案設(shè)計(jì)”選自教科版必修一《數(shù)據(jù)與計(jì)算》中的“算法與程序?qū)崿F(xiàn)”，融合了第二單元“編程計(jì)算”的第一、二、三節(jié)和第四單元“計(jì)算與問題解決”第一節(jié)的相關(guān)內(nèi)容，具體的內(nèi)容結(jié)構(gòu)如圖3所示。

2.學(xué)習(xí)目標(biāo)分析

根據(jù)新課標(biāo)“內(nèi)容要求”中對1.6和1.7的描述，以及對應(yīng)的學(xué)業(yè)要求、學(xué)業(yè)質(zhì)量水平二、學(xué)科核心素養(yǎng)水平一的相關(guān)描述，筆者圍繞學(xué)習(xí)主題探究活動，制訂了以計(jì)算思維為主的學(xué)科核心素養(yǎng)導(dǎo)向的單元學(xué)習(xí)目標(biāo)（A1信息意識、B1計(jì)算思維、C1數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、D1信息社會責(zé)任）。

①學(xué)會運(yùn)用計(jì)算機(jī)解決問題，理解問題解決過程和方法。將知識、技能與思維融入到數(shù)字化工具問題解決過程中，促進(jìn)學(xué)科核心素養(yǎng)的整體培養(yǎng)。（B1-1、B1-2、B1-3、C1-2）

②了解計(jì)算機(jī)解決問題的基本過程，了解算法基本含義，能運(yùn)用恰當(dāng)方法描述算法。結(jié)合實(shí)例，在了解常用算法思想的基礎(chǔ)上，學(xué)會運(yùn)用恰當(dāng)?shù)乃惴枋鰡栴}。（A1-4、B1-1、B1-2）

③學(xué)會Python語言基本語法的使用方法，掌握并運(yùn)用三種結(jié)構(gòu)的基本語法并運(yùn)用恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)語句編寫程序來解決實(shí)際問題。（B1-3、C1-2）

④熟練地將解決問題的方法歸結(jié)為清晰、準(zhǔn)確的步驟，選用恰當(dāng)?shù)乃惴ňC合運(yùn)用不同控制結(jié)構(gòu)程序來分析解決問題。（B1-2、B1-3、C1-2）

⑤了解方案設(shè)計(jì)報(bào)告的基本結(jié)構(gòu)，學(xué)會撰寫規(guī)范的方案設(shè)計(jì)報(bào)告。（A1-4、C1-2）

⑥通過單元主題探究，感受運(yùn)用“算法與程序?qū)崿F(xiàn)”解決問題的思維過程，培養(yǎng)熱愛勞動、傳承勞動精神、珍惜美好勞動成果的勞動素養(yǎng)。（D1-5）

3.問題導(dǎo)向分析

“校園小農(nóng)田花圃栽種方案設(shè)計(jì)”單元主題教學(xué)按照指向深度學(xué)習(xí)的高中信息技術(shù)問題導(dǎo)向單元主題化“雙導(dǎo)向四環(huán)節(jié)十二步驟”實(shí)施架構(gòu)開展，以問題解決的過程串起整體單元學(xué)習(xí)主題，以問題導(dǎo)向教學(xué)的發(fā)生和教學(xué)的探究活動，具體實(shí)施過程如下頁表2所示。

4.教學(xué)路線

依據(jù)“算法與程序設(shè)計(jì)”的層次遞進(jìn)順序，按照計(jì)算機(jī)解決問題的基本過程，筆者將本單元分為6課時，對應(yīng)的課時教學(xué)路線與問題導(dǎo)向分析如第33頁表3所示。

5.持續(xù)性評價(jià)

本單元的評價(jià)不僅關(guān)注單元學(xué)習(xí)的“學(xué)習(xí)作品證據(jù)”的評價(jià)，更關(guān)注學(xué)生每課時探究活動的持續(xù)性評價(jià)，跟蹤學(xué)生整體單元評價(jià)過程，做到過程性與終結(jié)性評價(jià)的統(tǒng)一，做到“評價(jià)目標(biāo)、評價(jià)任務(wù)、評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)”的統(tǒng)一。

教學(xué)實(shí)施思考

1.把握學(xué)科大課程觀

指向深度學(xué)習(xí)的高中信息技術(shù)“問題導(dǎo)向單元主題化”教學(xué)實(shí)施，可以讓教師將學(xué)科核心素養(yǎng)與課標(biāo)內(nèi)容要求、學(xué)科大概念與學(xué)業(yè)要求、學(xué)業(yè)質(zhì)量水平與單元教學(xué)內(nèi)容相對應(yīng)，形成問題導(dǎo)向單元主題化的“大概念、大單元、大項(xiàng)目”的課程觀。

2.時刻關(guān)注教學(xué)評新生態(tài)的統(tǒng)一

新課標(biāo)下的教學(xué)，無論是以學(xué)生的學(xué)為中心的深度學(xué)習(xí)教學(xué)改進(jìn)，還是以教師的教為中心的以學(xué)生發(fā)展性為服務(wù)的深度教學(xué)，都倡導(dǎo)教、學(xué)、評新生態(tài)一體化的教學(xué)實(shí)施，而“問題導(dǎo)向單元主題化”教學(xué)實(shí)施能將教、學(xué)、評一體化貫徹整個教學(xué)過程。

3.提升整體化的單元教學(xué)設(shè)計(jì)

指向深度學(xué)習(xí)的高中信息技術(shù)“問題導(dǎo)向單元主題化”教學(xué)實(shí)施，更注重教學(xué)內(nèi)容之間的上下承接關(guān)系，如單元之間和前后單元學(xué)習(xí)之間的邏輯關(guān)系。挑戰(zhàn)性任務(wù)的設(shè)計(jì)層級性，通過設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、提升、拓展、遷移等探究活動和輔助資源，提升整體化單元設(shè)計(jì)。

4.更關(guān)注學(xué)生的成長

指向深度學(xué)習(xí)的高中信息技術(shù)“問題導(dǎo)向單元主題化”的教學(xué)實(shí)施，從關(guān)注教師轉(zhuǎn)向關(guān)注學(xué)生，不僅關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，更關(guān)注學(xué)生思維能力的提升和在不斷迭代中形成作品的能力。

5.反思性教學(xué)反思

指向深度學(xué)習(xí)的高中信息技術(shù)“問題導(dǎo)向單元主題化”的教學(xué)實(shí)施，要求持續(xù)性評價(jià)既要從關(guān)注知識與技能轉(zhuǎn)向關(guān)注學(xué)生學(xué)業(yè)成就與能力，又要結(jié)合挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)活動或任務(wù)來設(shè)計(jì)評價(jià)體系，特別是對學(xué)習(xí)效果的檢驗(yàn)、學(xué)生高階思維達(dá)成的檢驗(yàn)，以及思維的可視化和量化等提出了新的挑戰(zhàn)。

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作者簡介：彭麗歐（1983.2—），男，漢族，碩士研究生，高中信息技術(shù)高級教師，研究方向?yàn)橹行W(xué)信息技術(shù)（科技）學(xué)科教育教學(xué)、計(jì)算機(jī)教育應(yīng)用。

本文系廣州市教育研究院2022年度科研課題“素養(yǎng)導(dǎo)向的高中信息技術(shù)深度學(xué)習(xí)教學(xué)實(shí)施策略研究”的階段性研究成果。