中小學(xué)信息科技“四線雙螺旋”教學(xué)的研究與實施

2020年發(fā)布的《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》倡導(dǎo)真實性學(xué)習(xí)，創(chuàng)新教學(xué)方式，以真實問題或項目驅(qū)動，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷原理運用過程、計算思維過程和數(shù)字化工具應(yīng)用過程，建構(gòu)知識，提升問題解決能力。真實性學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)將學(xué)習(xí)環(huán)境與真實生活情境相結(jié)合，通過代入或模擬真實生活學(xué)習(xí)場景和問題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度。讓學(xué)生在合作中完成項目任務(wù)或問題，從實踐中獲得知識和技能，培養(yǎng)解決問題的能力和創(chuàng)新思維。因此，我們在中小學(xué)信息科技教學(xué)中開展“四線雙螺旋”教學(xué)的研究與實施，旨在探索提升信息科技教學(xué)效果的有效途徑。

一、“四個雙螺旋”是落實信息科技新課標(biāo)的教學(xué)創(chuàng)新

新課標(biāo)中信息科技課程內(nèi)容以數(shù)據(jù)、算法、網(wǎng)絡(luò)、信息處理、信息安全、人工智能為邏輯主線，貫穿義務(wù)教育全學(xué)段，呈現(xiàn)出循序漸進(jìn)、螺旋式上升的發(fā)展方式。課程結(jié)合學(xué)生已有的學(xué)習(xí)經(jīng)驗和將要經(jīng)歷的社會生活，在課程中嵌入與信息科技有關(guān)的現(xiàn)實社會問題和相關(guān)情境結(jié)合需求分析、方案設(shè)計、數(shù)據(jù)加工、問題解決的真實過程，發(fā)展學(xué)生的計算思維，增強(qiáng)學(xué)生的信息社會責(zé)任感，實現(xiàn)信息科技的知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀的統(tǒng)一?！八木€雙螺旋”教學(xué)正是基于新課標(biāo)課程核心的一個教學(xué)創(chuàng)新。所謂“四線雙螺旋”教學(xué)是指基于真實性學(xué)習(xí)，通過情境線、問題線、技術(shù)線、評價線四個路徑實施信息科技教學(xué)，圍繞著認(rèn)知和實踐雙螺旋開展學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的過程。真實性學(xué)習(xí)是指學(xué)生習(xí)得的知識和能力是可以在真實世界中使用的，而不是只在特定環(huán)境中才會使用的虛假知識和技能。真實性學(xué)習(xí)并不要求學(xué)生學(xué)習(xí)活動中的每個要素都必須是真實的，而是要讓學(xué)生看到知識和世界的某種聯(lián)系，而且解決這個問題的思路在現(xiàn)實生活中是可以遷移的。“四線”教學(xué)有助于學(xué)生在真實情境中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，在實踐中利用技術(shù)分析問題、解決問題，在實施中評價學(xué)習(xí)過程。圍繞四線學(xué)習(xí)，有助于學(xué)生更主動參與到學(xué)習(xí)中，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，開展自主學(xué)習(xí)或小組協(xié)作，并能培養(yǎng)學(xué)生的知識整合能力，真正體現(xiàn)學(xué)習(xí)主體的地位。對于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)、提高他們的信息技術(shù)能力以及適應(yīng)未來社會的需求具有重要意義。

而信息技術(shù)的學(xué)習(xí)不是單純的知識的認(rèn)知，也不是僅僅學(xué)會步驟的操作，而是在實踐中融合知識的使用，運用知識指導(dǎo)實踐解決實際問題，通過交替性的理論學(xué)習(xí)和實踐應(yīng)用，螺旋式循環(huán)推進(jìn)學(xué)生對信息科技的學(xué)習(xí)和掌握，是反復(fù)深化、逐步提高的過程。認(rèn)知和實踐雙螺旋學(xué)習(xí)包括“知”和“行”兩部分：所謂“知”，即指知識或理論，主要以接受式學(xué)習(xí)獲得；所謂“行”，則是指實踐，主要從實踐學(xué)習(xí)中積累。無論是認(rèn)知的獲得，還是實踐的積累，二者都會呈螺旋狀發(fā)展，兩條螺旋緊密結(jié)合，互為支撐，構(gòu)建知識體系。

二、“四線雙螺旋”的教學(xué)實踐探索

在中小學(xué)信息科技教學(xué)中，我們把情境線、問題線、技術(shù)線、評價線四條線路的發(fā)展貫穿在課堂教學(xué)之中，實現(xiàn)知識與技能的螺旋發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)能力。在八年級《物聯(lián)網(wǎng)之智慧健康教室》的“四線雙螺旋”教學(xué)實踐中，我們引入一個情境——“智慧健康教室設(shè)計”，圍繞著智慧的、健康的教室設(shè)計這個情境，通過小組合作，教師引導(dǎo)學(xué)生思考問題，發(fā)現(xiàn)問題，根據(jù)情境分析問題解決的思路，利用技術(shù)的手段驗證解決辦法的可行性，在這個過程中思維和能力得以螺旋向上的發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)能力。

1.情境線：強(qiáng)化沉浸體驗，激發(fā)主體參與。通過模擬真實情境，如科學(xué)實驗室、教學(xué)場景等，提供學(xué)生沉浸式的學(xué)習(xí)體驗，情境化的學(xué)習(xí)環(huán)境能夠激發(fā)學(xué)生的興趣和參與度，促進(jìn)他們將理論知識應(yīng)用到實際情境中的能力。

2.問題線：提出挑戰(zhàn)問題，培養(yǎng)計算思維。在情境中提出的挑戰(zhàn)性問題可以激發(fā)學(xué)生的思維，引導(dǎo)他們主動探索和解決問題的能力，培養(yǎng)了學(xué)生的批判性思維和創(chuàng)新能力，使其在面對未知挑戰(zhàn)時具有應(yīng)對能力。在情境中發(fā)現(xiàn)問題，通過問題解決方案回應(yīng)情境需求，體了現(xiàn)情景線和問題線的雙螺旋發(fā)展過程。

3.技術(shù)線：運用工具資源，協(xié)同問題解決。通過應(yīng)用信息科技工具及技術(shù)，如虛擬實驗平臺、區(qū)域教學(xué)平臺等提供了豐富多樣的學(xué)習(xí)工具和資源，使得學(xué)習(xí)更加靈活和個性化，幫助學(xué)生以更高效的方式獲取知識和技能。通過技術(shù)方法手段實現(xiàn)問題的解決，在解決問題的過程中優(yōu)化提升信息科技的應(yīng)用，進(jìn)一步推動了認(rèn)知和實踐的雙螺旋發(fā)展。

4.評價線：倡導(dǎo)多元評價，落實學(xué)科素養(yǎng)。圍繞四條路徑的動態(tài)發(fā)展，打破信息技術(shù)教學(xué)中唯作品、唯作業(yè)的單一評價體系，實施過程性評價、螺旋評價，對小組或成員進(jìn)行過程性評價、學(xué)習(xí)達(dá)成度評價。達(dá)成度以小組或成員在參與教學(xué)活動或互動學(xué)習(xí)、作業(yè)提交、分析問題方法、課堂小測等多種形式分配權(quán)重的方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，獲得的小組或成員達(dá)成度和全班達(dá)成度，教師根據(jù)數(shù)據(jù)反饋調(diào)整下一環(huán)節(jié)教學(xué)活動或教學(xué)難度。這樣評價更有利學(xué)生的個性發(fā)展，優(yōu)化教學(xué)策略，提升教學(xué)效率。

三、“四線雙螺旋”教學(xué)的思考

“四線雙螺旋”教學(xué)通過交織理論學(xué)習(xí)和實踐應(yīng)用，循環(huán)推進(jìn)學(xué)生對信息科技的學(xué)習(xí)和掌握，有著一定的優(yōu)點，但也存在一些問題，需要認(rèn)真思考和解決。

1.教師角色與能力是一個挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)教學(xué)模式下，教師往往是知識的傳授者，而在信息科技四線雙螺旋教學(xué)中，教師需要具備更多的引導(dǎo)和輔導(dǎo)能力，設(shè)計合適的情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)他們主動探索和實踐。然而，并非所有教師都具備這樣的能力，需要進(jìn)行相關(guān)的教師培訓(xùn)和支持。

2.教學(xué)資源的支撐對實施四線雙螺旋教學(xué)起到?jīng)Q定的作用。新課標(biāo)發(fā)布后，相關(guān)教學(xué)資源還沒及時更新，教學(xué)內(nèi)容滯后于信息技術(shù)發(fā)展和實際應(yīng)用，影響了教學(xué)效果。四線雙螺旋教學(xué)強(qiáng)調(diào)項目學(xué)習(xí)、小組合作，引導(dǎo)個性學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺的有效使用起到了重要，此外物聯(lián)網(wǎng)人工智能等設(shè)備資源的缺乏，也限制了學(xué)生的實踐應(yīng)用能力。

此外，學(xué)生的參與度不足，結(jié)合理論知識與實踐能力的綜合性評價體系的建立等都是今后需要我們繼續(xù)深入研究的問題。

【注：本文系2022年廣東省教育科學(xué)規(guī)劃項目“中小學(xué)信息技術(shù)‘四線雙螺旋’大單元學(xué)習(xí)模式的研究”（項目批準(zhǔn)號：2022YQJK341）課題成果】

責(zé)任編輯 邱 麗