體驗(yàn)學(xué)習(xí)圈視域下的高中信息技術(shù)教學(xué)

【摘 要】隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，高中信息技術(shù)教學(xué)面臨著培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的新挑戰(zhàn)。本文以體驗(yàn)學(xué)習(xí)圈理論中“具體體驗(yàn)、反思觀察、抽象概括和主動實(shí)驗(yàn)”四個階段為框架，探討其在高中信息技術(shù)教學(xué)，特別是“數(shù)據(jù)的計算”教學(xué)中的應(yīng)用，旨在通過具體體驗(yàn)激發(fā)學(xué)生興趣，通過反思觀察深化學(xué)生對算法的理解，通過抽象概括幫助學(xué)生形成系統(tǒng)化的思維體系，最終通過主動實(shí)驗(yàn)提升學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維。

【關(guān)鍵詞】體驗(yàn)學(xué)習(xí)圈；信息技術(shù)；計算思維

【中圖分類號】G434 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】B

【論文編號】1671-7384（2024）010-071-02

《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》強(qiáng)調(diào)了信息技術(shù)教學(xué)應(yīng)與學(xué)生的實(shí)際生活經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，通過真實(shí)情境的探究，促進(jìn)學(xué)生知識與技能的深度學(xué)習(xí)以及思維方式的轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)立德樹人的根本教育任務(wù)。如何有效地在信息技術(shù)課堂教學(xué)中構(gòu)建真實(shí)情境，激發(fā)學(xué)生的探究興趣，培養(yǎng)其核心素養(yǎng)，成為教育工作者面臨的重要課題。筆者借鑒“體驗(yàn)學(xué)習(xí)圈”理論，通過“具體體驗(yàn)、反思觀察、抽象概括、主動實(shí)驗(yàn)”四個階段，在信息技術(shù)教學(xué)中為學(xué)習(xí)者提供了一個系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)過程，構(gòu)建真實(shí)學(xué)習(xí)情境，激發(fā)學(xué)生興趣、促進(jìn)學(xué)生深入探究、幫助學(xué)生形成系統(tǒng)化知識結(jié)構(gòu)，最終實(shí)現(xiàn)提升學(xué)生信息技術(shù)核心素養(yǎng)的目標(biāo)。

體驗(yàn)學(xué)習(xí)圈與高中信息技術(shù)教學(xué)的內(nèi)在聯(lián)系

1.信息技術(shù)教學(xué)的核心目標(biāo)

信息技術(shù)教學(xué)的核心目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的信息技術(shù)核心素養(yǎng)。課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)將知識與技能的學(xué)習(xí)融入到真實(shí)的信息技術(shù)問題情境中，以促進(jìn)學(xué)生的主動學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)[1]。

2.體驗(yàn)學(xué)習(xí)圈理論的教育價值

體驗(yàn)學(xué)習(xí)圈理論通過“具體體驗(yàn)、反思觀察、抽象概括、主動實(shí)驗(yàn)”四個階段，構(gòu)建了一個循環(huán)的學(xué)習(xí)過程。這一理論在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)了學(xué)習(xí)過程中的體驗(yàn)、反思、概念化和應(yīng)用，與高中信息技術(shù)教學(xué)的核心目標(biāo)高度契合。

3.體驗(yàn)學(xué)習(xí)圈在信息技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用

在高中信息技術(shù)教學(xué)中，體驗(yàn)學(xué)習(xí)圈理論的應(yīng)用為學(xué)生提供了一個全面而深入的學(xué)習(xí)過程。在具體體驗(yàn)階段，學(xué)生通過親手操作信息技術(shù)工具和軟件，如編程語言和數(shù)據(jù)處理軟件，獲得直接的實(shí)踐體驗(yàn)。在反思觀察環(huán)節(jié)，教師引導(dǎo)學(xué)生對這些操作過程和結(jié)果進(jìn)行深入思考和分析，幫助他們理解信息技術(shù)問題的多維性質(zhì)。隨后，在抽象概括階段，學(xué)生將這些具體體驗(yàn)和反思轉(zhuǎn)化為更系統(tǒng)的理論知識和概念，如算法邏輯和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特性，從而構(gòu)建起扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。最后，在主動實(shí)驗(yàn)階段，學(xué)生將所學(xué)的理論知識應(yīng)用于解決新問題，通過實(shí)踐來驗(yàn)證和鞏固學(xué)習(xí)成果。

信息技術(shù)核心素養(yǎng)指向下體驗(yàn)學(xué)習(xí)圈融入教學(xué)的實(shí)踐過程

1.體驗(yàn)學(xué)習(xí)圈理論融入高中信息技術(shù)教學(xué)的一般步驟

在高中信息技術(shù)教學(xué)中，教師可以采取以下步驟來促進(jìn)學(xué)生的理解和實(shí)踐能力。首先，教師應(yīng)創(chuàng)設(shè)出一個與學(xué)生生活緊密相關(guān)的生活情境，例如，通過一個實(shí)際的數(shù)據(jù)分析項(xiàng)目，讓學(xué)生感知到數(shù)據(jù)計算的重要性和實(shí)用性。其次，教師讓學(xué)生通過小組合作探究活動等方式進(jìn)行數(shù)據(jù)收集、整理和初步分析，將實(shí)踐中的發(fā)現(xiàn)和解決方案抽象化，形成算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念，并運(yùn)用數(shù)字化手段對問題進(jìn)行分析、重構(gòu)、建模，進(jìn)而解決問題，引導(dǎo)學(xué)生數(shù)字素養(yǎng)的生成。最后，教師讓學(xué)生能夠利用新學(xué)習(xí)的知識進(jìn)行新問題的解決，形成知識遷移，提高解決實(shí)踐問題的能力。

2.設(shè)計教學(xué)流程

“雞兔同籠”問題是信息技術(shù)教學(xué)中經(jīng)典的問題，是高中信息技術(shù)教科版必修一教材第一章第2節(jié)“數(shù)據(jù)的計算”中的內(nèi)容。通過對該問題多種解決方案的對比，可以讓學(xué)生根據(jù)問題需求選取合理的計算方式，感受計算機(jī)在處理數(shù)據(jù)時的優(yōu)勢。在體驗(yàn)學(xué)習(xí)圈理論指導(dǎo)下，教師將教學(xué)環(huán)節(jié)與體驗(yàn)學(xué)習(xí)圈中的四大環(huán)節(jié)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，使學(xué)生在課堂中不斷進(jìn)行知識建構(gòu)，從而形成信息思維，達(dá)到落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)的目標(biāo)。

在本課程的教學(xué)過程中，教師通過“孫子算經(jīng)”視頻引入問題，激發(fā)學(xué)生好奇心和探索欲。學(xué)生被鼓勵主動思考并分享解題策略，教師隨后介紹多種解題方法，如畫圖法、列表法等，幫助學(xué)生深入理解問題并掌握解題技巧。學(xué)生學(xué)習(xí)如何利用電子表格工具模擬解題過程，體驗(yàn)數(shù)字化工具的便捷。教師通過編程解決問題，培養(yǎng)了學(xué)生將現(xiàn)實(shí)問題轉(zhuǎn)化為數(shù)字問題的能力。

在抽象概括和整合內(nèi)化環(huán)節(jié)中，學(xué)生學(xué)習(xí)用自然語言和流程圖描述解題過程，發(fā)展計算思維和算法設(shè)計能力。在代碼實(shí)現(xiàn)環(huán)節(jié)，學(xué)生補(bǔ)充并完善Python程序，體驗(yàn)計算機(jī)處理數(shù)據(jù)的過程。最后，學(xué)生面對更復(fù)雜的“百雞百錢”問題，加深對計算機(jī)解決問題流程的理解。教師引導(dǎo)學(xué)生比較不同解題方法的效率，并反思計算機(jī)與人類解決問題方式的差異。

這一系列的教學(xué)活動，旨在培養(yǎng)學(xué)生的綜合思維能力，提高他們的問題解決技巧，并激發(fā)他們對計算機(jī)科學(xué)的興趣和熱情。

高中信息技術(shù)教學(xué)運(yùn)用體驗(yàn)學(xué)習(xí)圈模式應(yīng)重視的問題

1.善用問題情境，激發(fā)學(xué)生思考

在信息技術(shù)教學(xué)中，構(gòu)建與學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)相關(guān)的問題情境是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和思考的關(guān)鍵。以“雞兔同籠”問題為例，教師可以通過提出一個實(shí)際生活中問題的“變種”來吸引學(xué)生的注意力，如：“在一個停車場內(nèi)，汽車和摩托車的總數(shù)已知，但不清楚具體數(shù)量，如何通過已知的輪子總數(shù)來確定各自的數(shù)量？”這樣的問題情境不僅能夠引起學(xué)生的興趣，還能幫助他們理解數(shù)據(jù)計算在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用。

2.發(fā)揮引導(dǎo)作用，促進(jìn)學(xué)生深層次理解

教師在體驗(yàn)學(xué)習(xí)圈的每個階段都應(yīng)發(fā)揮引導(dǎo)作用。在具體體驗(yàn)階段，教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過編程實(shí)驗(yàn)來探索問題的多種解法；在反思觀察階段，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生討論不同解法的優(yōu)劣，引導(dǎo)他們思考算法的效率和邏輯；在抽象概括階段，教師需要幫助學(xué)生從具體的編程實(shí)踐中抽象出算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念；在主動實(shí)驗(yàn)階段，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生嘗試將學(xué)到的知識應(yīng)用到新的編程問題中，以促進(jìn)知識的遷移和深化。

3.促進(jìn)知識遷移，培養(yǎng)終身學(xué)習(xí)的能力

學(xué)習(xí)的最終目標(biāo)是為了學(xué)生的終身發(fā)展。在信息技術(shù)教學(xué)中，教師應(yīng)設(shè)計能夠促進(jìn)學(xué)生知識遷移的教學(xué)活動。例如，在解決了“雞兔同籠”問題后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考該算法如何應(yīng)用于解決其他類型的計數(shù)問題，或者如何優(yōu)化算法以適應(yīng)更大規(guī)模的數(shù)據(jù)。此外，教師還可以鼓勵學(xué)生將編程技能應(yīng)用到其他學(xué)科的學(xué)習(xí)中，如數(shù)學(xué)、物理等，以培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科思維和終身學(xué)習(xí)的能力。

4.關(guān)注學(xué)生個體差異，實(shí)施個性化教學(xué)

每位學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格和能力水平都不盡相同。在運(yùn)用體驗(yàn)學(xué)習(xí)圈模式進(jìn)行信息技術(shù)教學(xué)時，教師應(yīng)關(guān)注學(xué)生的個體差異，實(shí)施個性化教學(xué)。對于編程基礎(chǔ)較好的學(xué)生，教師可以提供更有挑戰(zhàn)性的編程任務(wù)，而對于編程新手，教師則應(yīng)提供更多的指導(dǎo)和支持。此外，教師還可以利用信息技術(shù)工具來跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，根據(jù)每位學(xué)生的表現(xiàn)調(diào)整教學(xué)策略[2]。

體驗(yàn)學(xué)習(xí)圈的每個環(huán)節(jié)都與信息技術(shù)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)緊密相連。它不僅鍛煉了學(xué)生的計算思維，還增強(qiáng)了他們的信息意識，并鼓勵他們進(jìn)行數(shù)字化學(xué)習(xí)和創(chuàng)新實(shí)踐。此外，體驗(yàn)學(xué)習(xí)圈理論的應(yīng)用也與“立德樹人”的教育目標(biāo)相契合，通過體驗(yàn)學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠在信息技術(shù)學(xué)習(xí)中培養(yǎng)批判性思維、創(chuàng)新精神和社會責(zé)任感，為他們成為具有綜合素質(zhì)的公民奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

周波. 基于計算思維的高中信息技術(shù)課程項(xiàng)目式學(xué)習(xí)研究[J]. 教育信息技術(shù)，2024（3）： 21-23.

李安琪. 指向計算思維培養(yǎng)的高中信息技術(shù)教學(xué)模式構(gòu)建：以“初識數(shù)據(jù)與計算：數(shù)據(jù)的計算”單元為例[J]. 中國信息技術(shù)教育，2024（5）： 47-49.