素养导向的高中信息技术深度学习教学实施策略研究

摘要：本文通过找寻高中信息技术新课程与深度学习教学改进之间的契合点，构建了以“双导向四环节十二步骤”为架构的“问题导向单元主题化”教学实施策略，并以“校园小农田花圃栽种方案设计”单元主题案例的实施为例展开分析，以期为学科实施深度学习教学改进和发展创新提供借鉴和参考。

关键词：素养导向；高中信息技术；问题导向；单元主题化；深度学习

中图分类号：G434  文献标识码：A  论文编号：1674-2117（2024）13-0028-06

《普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称“新课标”）提出“培育以学习为中心的教与学关系，在问题解决过程中提升信息素养。鼓励学生在不同的问题情境中，运用计算思维形成解决问题的方案，体验信息技术行业实践者真实的工作模式和思考方式”。“以学习为中心”是从学习者角度来规划教与学的关系，“问题解决过程”是以问题情境导向教学发生和以问题解决导向教学活动，而“体验信息技术行业实践者真实的工作模式和思考方式”正是深度学习教学改进的核心观点，深度学习倡导学习者像真正的学科研究者一样去探究真实问题，理解和思考学科思维与方法。因此，新课标提出的要求与深度学习的基本内涵是一致的，教师可以通过改进深度学习教学来落地新课程的教学，进而培养学生的核心素养，并提升其学科思维。

素养导向的高中信息技术深度学习教学改进路径

深度学习指向学生的学习，让学习真实发生，明确“为什么学、学什么、怎样学”的问题，让学生的学更有深度，同时也指向教师的教，明确教师“为什么教、教什么、怎样教”的问题，让教师的教更有深度。

1.高中信息技术深度学习的基本内涵

高中信息技术深度学习是指学生在教师引领下，通过基于真实问题情境的学习活动，结合学科大概念，掌握信息技术特有的学科方法，领悟学科独特的育人价值，其核心特征是真实情境、基于项目、问题解决、高阶思维等。深度学习是真正能够提升课堂“教-学-评”新生态的教学理念，它能让学习者“体验信息技术行业实践者真实的工作模式和思考方式”，它能有效地将新课程背景下的大概念、大单元、项目学习、单元主题等关键词创新融合，它是高中信息技术新课程落地生根的有效途径。

2.高中信息技术深度学习的学习单元

学习单元既是学科课程实施的基本单位，也是知识结构化的重要表现。从“课时学习”到“单元学习”，是深度学习方式变革的具体体现。学习单元有效联结问题解决的过程与方法，它以学科核心素养和学科大概念为统领，形成单元下的学习目标和概念集，促使“主题—目标—活动—任务—评价”教学流程的统一。图1为指向深度学习的高中信息技术学习单元逻辑关系示意图。

3.高中信息技术深度学习的问题导向

在高中信息技术深度学习教学中，教师要引导学生围绕问题对某一特定学习单元的内容进行理解，并激发知识间的联系与迁移，更需要超越事实性问题，探索突破主题单元界限的问题，在问题解决中提升学科思维与方法，这便是高中信息技术深度学习的基本问题。表1为指向深度学习的高中信息技术的问题链导向分析表，其从下至上问题的提升过程，正是思维从简单到复杂的提升过程。

指向深度学习的高中信息技术教学策略

1.“问题导向单元主题化”教学策略

问题既是学习的起点也是学习的终点，以问题导向学习单元主题化，将引领性主题和挑战性学习任务组合形成科学探究过程。笔者在教学实践中形成了指向深度学习的高中信息技术“问题导向单元主题化”教学策略，同时构建了“双导向四环节十二步骤”具体实施架构（如图2）。

2.“双导向四环节十二步骤”教学实施架构分析

（1）以基本问题导向单元主题教学路线

本教学实施策略是以基本问题来统领和实现学科某一知识模块，利用整合或重组等方式将其分解为若干具体的教学专题性问题来展开教学活动。“四环节”是根据问题解决过程来设计，呈现问题解决思维外化的学习行为。问题感知是初步认识聚焦问题，问题探究是从问题分解到问题建模的过程，问题构建是问题解决后的认知升华，最后的问题迁移则是将问题解决迁移到其他问题的综合运用。四环节是问题解决过程闭环管理，也是问题解决的思维进阶过程。

（2）以学科核心素养导向单元主题教学评一体化

本教学实施策略以高中信息技术学科核心素养为总指向，无论是教学活动还是教学评价，都要以学科核心素养的分级体系为依据来改进教学策略、优化教学、评估学业等，使学科核心素养贯穿于教与学的全过程。“四环节”是问题解决过程中融入学科核心素养的体现，问题感知是学科核心素养培育的萌芽阶段，问题探究是计算思维和数字化学习与创新的培育阶段，问题构建是信息意识形成的主要阶段，问题迁移是学科核心素养的二次培育与深化，而信息社会责任则渗透于教学实施的全过程。

（3）以问题解决统领教学四环节

本教学实施策略路线由问题感知、问题探究、问题构建、问题迁移四个环节组成，这四个环节是依据问题解决与计算思维的相关原理与路径，以及科学教育心理学来制订的。

①问题感知：学生通过问题情境，利用各种感觉器官获取到外部信息，经大脑加工整合后在主客体之间形成逻辑关系，形成学习的问题起点，增强探究欲。

②问题探究：学生运用不同的数字化学习工具和方法，形成对问题的解决过程，将科学探究思维与问题解决思维相统一。

③问题构建：学生经过问题探究和观点碰撞，能总结出概念规律，再提炼为核心概念，最终升华成学科观念过程的进阶路径。

④问题迁移：学生将已构建的学科观念置于现实生活中，以求检验和证实其正确性的活动过程，并衍生到现实生活中问题的解决过程。

（4）以问题探究展开教学十二步骤

①创设情境：进行科技、生活、劳动等情境创设，遵循适切性、生动性、启迪性等原则。

②获取感知：让情境的聚焦与问题产生密切关联，进而由感知推进问题导向。

③聚焦问题：去除无关的次要感知信息，聚焦问题核心感知信息，提出探究问题。

④提出猜想：对问题产生原因、问题解决方式、问题可能结果等提出猜想。

⑤问题分解：在知识经验融合中找到问题起点与终点的距离，对问题进行分解。

⑥模式识别：用计算思维武装，以数字化学习工具绘制模型，形成问题初步解决目标。

⑦形成规律：在问题初步解决后进行引导修正和内化理解，需多次辩证和思考解决。

⑧提炼核心：在新旧情境和概念关联求同中揭示规律，提供思维方法的存备。

⑨升华认知：通过概括和凝聚，上位到具有统领性的信息观，有一定的挑战。

⑩模拟情境：从情境的时效性、相关性、挑战性方面运用不同的数字化工具模拟情境。

⑪认知迁移：同化性迁移到顺应性迁移再到重组性迁移的进阶式迁移。

⑫思维修正：从概念规律、核心概念、信息观等方面修正，如达成共识结束，如未达成共识则开启下一轮，它不是简单的闭合教学，而是以螺旋上升态势进行的开放式、进阶式的教学。

“校园小农田花圃栽种方案设计”单元主题案例分析

1.教学内容分析

“校园小农田花圃栽种方案设计”选自教科版必修一《数据与计算》中的“算法与程序实现”，融合了第二单元“编程计算”的第一、二、三节和第四单元“计算与问题解决”第一节的相关内容，具体的内容结构如图3所示。

2.学习目标分析

根据新课标“内容要求”中对1.6和1.7的描述，以及对应的学业要求、学业质量水平二、学科核心素养水平一的相关描述，笔者围绕学习主题探究活动，制订了以计算思维为主的学科核心素养导向的单元学习目标（A1信息意识、B1计算思维、C1数字化学习与创新、D1信息社会责任）。

①学会运用计算机解决问题，理解问题解决过程和方法。将知识、技能与思维融入到数字化工具问题解决过程中，促进学科核心素养的整体培养。（B1-1、B1-2、B1-3、C1-2）

②了解计算机解决问题的基本过程，了解算法基本含义，能运用恰当方法描述算法。结合实例，在了解常用算法思想的基础上，学会运用恰当的算法描述问题。（A1-4、B1-1、B1-2）

③学会Python语言基本语法的使用方法，掌握并运用三种结构的基本语法并运用恰当的结构语句编写程序来解决实际问题。（B1-3、C1-2）

④熟练地将解决问题的方法归结为清晰、准确的步骤，选用恰当的算法综合运用不同控制结构程序来分析解决问题。（B1-2、B1-3、C1-2）

⑤了解方案设计报告的基本结构，学会撰写规范的方案设计报告。（A1-4、C1-2）

⑥通过单元主题探究，感受运用“算法与程序实现”解决问题的思维过程，培养热爱劳动、传承劳动精神、珍惜美好劳动成果的劳动素养。（D1-5）

3.问题导向分析

“校园小农田花圃栽种方案设计”单元主题教学按照指向深度学习的高中信息技术问题导向单元主题化“双导向四环节十二步骤”实施架构开展，以问题解决的过程串起整体单元学习主题，以问题导向教学的发生和教学的探究活动，具体实施过程如下页表2所示。

4.教学路线

依据“算法与程序设计”的层次递进顺序，按照计算机解决问题的基本过程，笔者将本单元分为6课时，对应的课时教学路线与问题导向分析如第33页表3所示。

5.持续性评价

本单元的评价不仅关注单元学习的“学习作品证据”的评价，更关注学生每课时探究活动的持续性评价，跟踪学生整体单元评价过程，做到过程性与终结性评价的统一，做到“评价目标、评价任务、评价标准”的统一。

教学实施思考

1.把握学科大课程观

指向深度学习的高中信息技术“问题导向单元主题化”教学实施，可以让教师将学科核心素养与课标内容要求、学科大概念与学业要求、学业质量水平与单元教学内容相对应，形成问题导向单元主题化的“大概念、大单元、大项目”的课程观。

2.时刻关注教学评新生态的统一

新课标下的教学，无论是以学生的学为中心的深度学习教学改进，还是以教师的教为中心的以学生发展性为服务的深度教学，都倡导教、学、评新生态一体化的教学实施，而“问题导向单元主题化”教学实施能将教、学、评一体化贯彻整个教学过程。

3.提升整体化的单元教学设计

指向深度学习的高中信息技术“问题导向单元主题化”教学实施，更注重教学内容之间的上下承接关系，如单元之间和前后单元学习之间的逻辑关系。挑战性任务的设计层级性，通过设计基础、提升、拓展、迁移等探究活动和辅助资源，提升整体化单元设计。

4.更关注学生的成长

指向深度学习的高中信息技术“问题导向单元主题化”的教学实施，从关注教师转向关注学生，不仅关注学生的学习过程，更关注学生思维能力的提升和在不断迭代中形成作品的能力。

5.反思性教学反思

指向深度学习的高中信息技术“问题导向单元主题化”的教学实施，要求持续性评价既要从关注知识与技能转向关注学生学业成就与能力，又要结合挑战性学习活动或任务来设计评价体系，特别是对学习效果的检验、学生高阶思维达成的检验，以及思维的可视化和量化等提出了新的挑战。

参考文献：

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[4]彭丽欧.以问题为导向的高中信息技术深度学习教学探究[J].中小学信息技术教育，2021（Z1）：80-83.

[5]王迎军，熊璋.数字素养导向下信息科技学习评价的区域探索[J].中国电化教育，2023（09）：109-116.

作者简介：彭丽欧（1983.2—），男，汉族，硕士研究生，高中信息技术高级教师，研究方向为中小学信息技术（科技）学科教育教学、计算机教育应用。

本文系广州市教育研究院2022年度科研课题“素养导向的高中信息技术深度学习教学实施策略研究”的阶段性研究成果。