基于学科大概念的初中信息科技大单元教学实践

摘要：本文以“人工智能”大单元教学为例，基于学科大概念的整体性重构信息科技教学内容，将碎片化知识进行系统化整合，并从大单元教学的视角出发，通过设计大单元教学情境、明确大单元教学目标、组织大单元教学活动、实施大单元教学评价等过程，将教师的教和学生的学进行有效结合，以实际生活的真实情境，激发学生的学习兴趣，引导学生进行深入思考，培养学生信息科技学科核心素养。

关键词：学科大概念；初中信息科技；大单元教学；人工智能

中图分类号：G434  文献标识码：A  论文编号：1674-2117（2024）06-0037-04

《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》（以下简称“新课标”）明确指出信息科技课程要培养学生的核心素养，提升学生的数字素养和技能。然而，传统的初中信息科技课程教学往往以单一知识、技能为单位进行教学，教学活动零散，知识碎片化，学生无法形成整体性、系统性的学科知识，很难落实学科核心素养。为此，新课标指出，初中信息科技课程教学要围绕学科大概念组织学科教学内容，以大单元教学的视角规划教学内容，帮助学生建构出系统的信息科技学科知识，促进学生信息科技核心素养的提升。

理解初中信息科技学科大概念的内涵和意义

学科大概念是一种复杂而富有内涵的教育理念，其在学科发展的过程中扮演着核心角色，是学科知识的精华所在，具有较强的普适性。学科大概念不仅能够帮助教师建构学科教学的知识框架，而且能够帮助学生进行知识的记忆和迁移，培养学生的学科核心素养。新课标指出信息科技围绕六条逻辑主线进行课程内容设置，其中初中信息科技围绕学科大概念“网络”“人工智能”两条逻辑主线组织学科教学内容。每一个学科大概念对应一个学科大知识模块，既明确了学生学习的核心内容，又为构建初中信息科技课程内容体系奠定了基础。同时，初中信息科技的学科大概念也体现了信息科技独特的教育特征。因此，在初中信息科技教学过程中，要重视学科大概念，基于学科大概念实施大单元教学。

基于学科大概念的初中信息科技大单元教学设计策略

传统的初中信息科技课堂教学以课时为单位选择具体的教材内容进行教学设计，对教材内容的完整性和学科知识的系统性缺乏整体性的把握，课前、课中、课后以及课时与课时之间时常是不连贯的。因此，初中信息科技大单元教学设计要突出整体性，将教学的每个环节都纳入整个大单元教学来规划，这种整体性设计有助于优化学生的认知结构，使学生对知识点的掌握更加系统和深入。初中信息科技整体性大单元教学框架如图1所示。

1.基于大概念整合教学内容

新课标指出信息科技课程教学要注重构建逻辑关联的课程结构，而学科大概念就是课程的逻辑主线。因此，初中信息科技大单元教学设计需围绕初中信息科技学科大概念“网络”“人工智能”组织学科教学内容，将信息科技的教学内容重新加工整合，以便对初中信息科技的学科知识进行系统性把握。

2.基于核心素养确定学习目标

新课标指出，义务教育信息科技课程的学科核心素养包括信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任四个方面，其不仅是学生必备的关键能力，更是课程育人的集中表现。因此，初中信息科技课程学习目标的确定要基于信息科技课程的学科核心素养。

3.基于真实情境串联教学内容

新课标指出信息科技课程教学要倡导真实性学习，创设真实的问题情境。因此，初中信息科技大单元教学设计要基于真实情境串联教学内容，将情境创设与学生的社会生活实践相结合。真实情境有助于学生“学好”“学透”，提高学生灵活运用所学知识解决学习和生活中的实际问题的能力。

4.开展项目式教学活动

项目式学习让学生在完成具体项目的过程中，通过自主学习、合作交流学习掌握知识和技能，培养创新思维。新课标指出，信息科技课程教学要突出学生的课堂主体性地位，引导学生在做中学、用中学、创中学，发挥学习的主动性，这与项目式教学活动的目的不谋而合。因此，在初中信息科技教学中开展项目式教学活动显得尤为重要。

5.基于全过程实施多元化评价

新课标倡导素养导向的多元评价。因此，基于学科大概念的初中信息科技大单元教学也需进行多元化评价设计，其中包括教学评价主体多元化、教学评价形式多元化、教学评价测量工具多元化。坚持基本知识与实践考核相结合，综合运用测试、作品评价等方法，全面考查学生的学习状况，同时坚持自评和他评相结合、过程性评价和总结性评价相结合，使之成为一个整体。

基于学科大概念的初中信息科技大单元教学实践

在教学中，笔者基于学科大概念的整体性重构了信息科技教学内容。下面，笔者以“人工智能”大单元教学实践为例，谈谈如何从大单元教学的视角出发，通过设计大单元教学情境、明确大单元教学目标、组织大单元教学活动、实施大单元教学评价等过程，将教师的教和学生的学进行有效结合，以实际生活的真实情境，激发学生的学习兴趣，引导学生深入思考，培养学生信息科技学科核心素养。

1.设计大单元教学情境

八年级的学生在日常生活中接触过人工智能，基本上了解了人工智能的相关概念，对人工智能常见应用充满了兴趣，已具备一定的自主探究能力。但学生对人工智能的认识相对浅薄，对人工智能的实现过程缺乏深入了解。为此，需要通过真实的问题情境，让学生通过小组团队合作完成一个项目的形式进行人工智能的学习和探究，使其亲身经历人工智能的实现过程，发挥自主探究、合作学习的能力，产生学习兴趣，增强利用人工智能技术服务人类发展的责任感。所以，本次大单元教学选取真实的问题情境展开，具体情境如下：校园是同学们学习、生活的地方，安全、整洁、舒适的校园环境能使同学们身心愉悦。而在这些环境因素当中，安全是第一位的。校门安全是校园安全的最重要的组成部分，但当前学校面临学生多、难管理、学生安全知识相对缺乏、学校安全管理部门人手不足、安全管理手段相对传统等问题。因此，消除安全风险因素，把好校门关，打造阳光和谐平安的校园迫在眉睫。对于学校大门，除了通过人把守，AI能不能帮帮忙呢？根据本单元学习的人工智能内容，你们小组能不能设计一款人工智能工具，协助把守好校门，守护学校安全呢？

2.明确大单元教学目标

为落实信息科技学科核心素养，笔者根据八年级学生的学情分析，确定了AI助力“把守校门”项目的学习目标：①根据项目要求参与小组探究，合乎法律法规地获取信息，并能筛选出适合自己需要的信息。（信息意识）②综合梳理人工智能知识，注重知识的实际应用，学会知识的迁移，以解决日常生活中面对的其他场景问题。（计算思维）③对收集到的资料进行加工处理，使用数字化工具解决素材搜集、整合加工、方案制作（作品制作）等问题。（数字化学习与创新）④在搜集素材、制作作品的过程中，对信息进行有效判断，保护个人和他人隐私，依据法律法规合理应用信息；同时，尊重他人知识产权，不盗用、恶意丑化作品。（信息社会责任）

3.组织大单元教学活动

（1）教学内容规划

人工智能核心技术包含智能语音、计算机视觉、自然语言处理、机器学习四大模块，而初中信息科技中关于人工智能的内容更加强调学生的体验，围绕学科大概念的初中信息科技人工智能大单元核心教学内容主要包括语音识别、人脸识别、图像识别、机器学习等（如图2）。教师通过将人工智能教学内容设置为项目，让学生在做中学、用中学、创中学，通过自主学习、合作交流学习，掌握知识和技能，培育创新思维，促进信息科技学科核心素养的培养。

（2）教学课时规划

本项目设置了8个课时，学生以小组为单位，根据真实的问题情境，个性化选择项目内容（人工智能或者综合性的内容），完成方案的规划和作品的制作。教学活动以小组合作完成活动项目的形式，充分调动学生学习的积极性，激发学生的创造力，培养学生的团队合作精神。具体教学课时规划及项目规划如上页表所示。

4.实施大单元教学评价

本项目评价采用过程性评价与总结性评价相结合的方法，充分调动学生的积极性和创造力。过程性评价主要由教师完成（占30%）；总结性评价分为自评、互评、教师评价三个方面（自评占20%，互评占50%，教师评价占30%）。

总结与反思

本文根据信息科技学科大概念的整体性重构初中信息科技教学内容，以人工智能大单元为例，通过AI助力“把守校门”的活动项目设计大单元教学情境、明确大单元教学目标、组织大单元教学活动、实施大单元教学评价等，将教师的教和学生的学有效结合，使学生通过完成一个项目来完成一个大单元内容的学习。基于学科大概念实施整体性大单元教学，将零散的信息科技知识进行整合（内容之间相互联系，课时与课时相互连贯），学生不仅可以获得真实、有意义的课堂体验，还能建构出系统完备的信息科技知识体系，促进深度理解信息科技学科知识，发展信息科技学科核心素养。

参考文献：

[1]中央网络安全和信息化委员会.提升全民数字素养与技能行动纲要[EB/OL].http：//www.cac.gov.cn/2021-11/05/c_1637708867754305.htm？eqid=cb836be90014ae1a0000000364560c36．

[2]中华人民共和国教育部.义务教育信息科技课程标准（2022年版）[S].北京：北京师范大学出版社，2022.