核心素养导向下初中信息科技大单元教学研究

作者: 王海兰

核心素养导向下初中信息科技大单元教学研究0

[摘 要]大单元教学是信息科技学科培养学生核心素养的有效路径,为构建新型课堂教学模式提供了新思路。本研究以立德树人为根本、以核心素养为导向、以学生成长为中心,采用项目化、自主性的教学方式,实现了从“以教为主”的知识传授向“以学为主”的真实学习的转变。文章构建了核心素养导向下的初中信息科技大单元教学设计模式,并提出了四种教学实施路径:项目引领,促进大单元学习进阶;问题贯穿,引导学生持续探究;概念换出,协助学生整合知识;“脚手架”呈现,指导学生解决问题。

[关键词]大单元教学;核心素养;教学设计;信息科技

[中图分类号]    G633.67                [文献标识码]    A                [文章编号]    1674-6058(2025)05-0096-04

2022年,教育部颁布了《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》。新课标重新规划了教学目标,调整了课程内容结构,创新了教学评价体系,并在培养学生核心素养方面提出了更高要求。当前,我国中小学信息科技课堂教学仍以讲授、示范等传统方式为主,教师示范技能操作过程,学生则通过模仿完成实践任务。然而,在教学实施过程中,学生缺乏自我表达、自主探究以及多次试错的机会。此外,教材中的教学单元之间缺乏连贯性,知识点呈现碎片化,使得学生难以构建较为完整的知识体系,这与新课标中核心素养的培养要求不相符。

大单元教学强调教学内容的整体性,注重单元间的知识整合,通过大项目、大任务等方式,培养学生分析问题、解决问题的能力,是落实新课标学业质量要求、培养学生核心素养的有效途径。现阶段,针对初中信息科技课堂的大单元教学研究相对较少,尚未形成较为成熟且可以普遍推广的大单元教学设计模式。因此,本研究旨在落实新课改、新课标、新教材、新课堂“四新”理念,构建面向信息科技核心素养的大单元教学设计模式,并探究应用大单元教学理念开展教学的实施路径,进一步提升学生的核心素养。

一、大单元教学研究分析

20世纪初,欧美国家兴起了教育改革运动,有学者开始倡导学习内容的完整性。随后,德可乐利、杜威、莫里逊、布鲁姆等教育家相继提出了关于单元教学的原则和方法。他们根据教学目标的逐步分解,结合教材内容的关联性,将教学内容整合成多个教学单元。每个教学单元作为一个相对独立的个体,围绕真实情境设计大项目、大任务,激发学生自主探索的积极性,引导学生主动构建知识体系,形成解决实际问题的能力。整个学习过程强调学生的主体地位,力求实现从“简单完成任务”到“知识融会贯通”的实质性转变。由此可见,国外对于单元教学的研究较为系统和成熟,为我国大单元教学设计提供了实践参考。

我国大单元教学的发展可追溯至梁启超先生从整体视角考虑教学的主张。此后,诸多学者对大单元教学的研究活跃起来,围绕大单元教学的概念、内涵、方法以及实施路径等展开了广泛讨论和探索。随着各学科核心素养培养要求的明确,大单元教学的设计思路、原则也逐渐清晰,为一线教师开展课堂教学指明了方向。语文、数学、体育、信息科技等各学科教师积极响应,纷纷尝试梳理大单元教学设计的结构要素,构建符合学科特点的大单元教学模式,产生了一定的影响。但是,大多数研究仍停留在理论层面,针对初中阶段信息科技大单元教学的探索尤为稀少,缺乏一种适用于信息科技大单元教学的通用模式。

二、相关概念界定

(一)信息科技核心素养

新课标首次将“信息技术”更名为“信息科技”,旨在使学生更深刻地感受互联网、物联网、人工智能等对社会发展的影响,认识人、技术与社会之间的密切关系,从而培养学生的数字素养与技能,缩小人与人之间的数字鸿沟和信息差距。信息科技核心素养具体包括信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任四个方面,并以此作为大单元教学模式设计和实践的基础。

信息意识:关注学生对信息的敏感性,培养学生辨别信息可靠性和时效性的能力,增强学生的信息安全意识,使学生具备借助信息手段解决问题的能力。计算思维:培养学生分析数字化环境中各要素之间关系的能力,通过抽象、分解、建模、算法等一系列方法,引导学生解决实际问题。数字化学习与创新:鼓励学生成为技术工具和数字内容的消费者、建设者以及创造者。信息社会责任:要求学生尊重他人的知识成果,遵循网络伦理道德规范,培养良好的信息社会责任意识。

(二)大单元教学

《教育大辞典》提到,“单元教学”是将教材、活动等划分为完整单元进行教学的方法[1]。而大单元是一种“学习单位”,包含素养目标、课时、情境、任务、知识点等因素,这些因素按一定的需要组织形成结构完整的单元,每个单元被称为一个“微课程”[2]。大单元教学的内容是教材中不同单元知识的整合,通过设置特定主题任务、项目的方式,让学生在分析问题、解决问题的过程中习得所学知识,主动构建逻辑清晰的知识体系。

大单元教学注重整体性,强调知识之间的连贯性。这种教学方法能够有效解决当下课堂教学内容碎片化、教学形式单一化的问题,有助于促进学生核心素养的全面发展。此外,信息科技课堂以项目为依托,为学生提供自主探究和合作学习的机会,这种教学模式与大单元教学的内涵相吻合。因此,开展大单元教学是保证初中信息科技学科核心素养得到有效落实的关键路径[3]。

三、大单元教学设计模式创建

大单元教学以四大核心素养为统领,将学生的个人生活、科学技术和社会发展紧密结合起来。该教学模式围绕学科概念来确定课程内容结构,通过遴选“科学”与“技术”并重的课程内容,引导学生理解科技领域中的基本概念和原理,并深刻认识到技术对个体和社会的多方面影响。该教学模式基于“教学评一体化”设计理念,以“教学目标—评价任务—学习活动”为逻辑主线,逆向规划教学实施路线,帮助学生获得概念的深度理解、原理的迁移应用和问题解决能力的提升。大单元教学仍以课时为基本单位进行组织和实施,合理规划教学内容和进度,确保每个课时任务前后衔接,满足教学整体性的要求。

从信息科技学科核心素养的培养要求出发,设计大单元教学目标。具体做法是,依据课程总目标和学段子目标的具体内容,最终确定每个大单元的教学目标。大单元教学目标不仅包含项目主题下各课时的教学目标,还指导着各课时目标的确立和实现,明确了各课时教学评价的具体维度以及衡量各课时教学活动成效的标准。教学评价作为教学目标落实的重要检测指标,其任务设计应充分考虑评价内容和评价方式,并利用评价结果及时反馈教学效果,以进一步优化教学方法。此外,评价任务的设计需注重多元化和多角度,关注学生在学期、单元、课时等各层面的表现,重点考查学生在特定情境下解决问题的能力。

教学活动以项目为主线,创设真实的问题情境,使探究内容与学生的已有认知经验以及实际生活紧密联系。在问题解决的过程中,注重学生对基本概念和基本原理的学习,引导他们尝试运用所学知识来解释相关现象、解决相关问题,在同化和顺应中不断扩充学生的知识体系。

大单元教学设计模式如图1所示。

四、大单元教学实施路径

(一)项目引领,促进大单元学习进阶

项目化教学以制作作品、设计解决方案(或模型)为目标,以真实问题情境为驱动,以小组合作探究为开展形式,鼓励和引导学生借助数字资源和原理知识解决实际问题,是培养学生核心素养的重要教学策略。在大单元教学中,项目化形式被广泛应用,学生自主或者合作完成一个完整项目。教师作为教学的设计者和引导者,需结合大单元教学内容合理分配教学课时,并根据教学目标设计阶梯式、螺旋式的学习任务。学生则需要提前了解项目主题,明确项目中的各项任务,并围绕任务要求和课时安排,制订详细的学习活动计划,包括任务细化、小组分工等。

例如,将苏教版信息科技七年级上册第二单元“互联网中信息获取”和第三单元“互联网中数据共享”融合为一个大项目主题“探寻中国大运河的璀璨文化”。这个大项目可以分解为多个教学课时任务:任务1为大运河信息的搜索和遴选,旨在培养学生精准搜索信息、正确遴选信息的意识和习惯;任务2为大运河资源的构成和管理,旨在培养学生分析资源构成、分类管理资源的能力;任务3为大运河数据的组织和呈现,旨在培养学生对比数据组织形式和方法的能力;任务4为大运河数据的规划和制作,旨在培养学生使用数字化工具创作作品的能力;任务5为小组作品的展示和评价,旨在培养学生展示交流、合理评价的能力。

(二)问题贯穿,引导学生持续探究

在整个项目开展过程中,尝试将以知识点为主的学习路径转变为以问题为主的学习路径,围绕项目中每个课时的教学目标,设计一系列具有紧密内在联系的问题集,这些问题既包括良构问题,也包括劣构问题。在项目前期,对于较为简易的学习任务,可以抛出含有多种解决方法的劣构问题,鼓励学生以小组为单位进行合作探索,共同确定最终的解决思路、方案。而在项目后期,对于较为复杂的学习任务,可以通过预测性和描述性的方式界定限制条件,并提供解决问题的方法和工具,引导学生顺利解决问题,从而获得对学习的认同感和满足感,增强学生的学习自信和探索欲望,保证他们能够积极参与到各项任务中,达到主动学习、不断扩充知识体系的学习效果。

例如,在“探寻中国大运河的璀璨文化”项目中,将问题贯穿于整个教学活动。问题1:如何快速、精准地搜索并遴选有关中国大运河的历史、地理、文化等相关信息?问题2:如何有效管理从互联网中获取的有关中国大运河的信息资源?这些信息资源有哪些表现形式?问题3:如何组织所收集的数据,并以合理的结构进行呈现?问题4:如何选择合适的数字化工具制作宣传中国大运河的相关作品,并分享给其他同学?问题5:根据评价维度,如何合理评价各小组的作品?

(三)概念牵引,协助学生整合知识

初中阶段,新教材基于数据、算法、网络、信息处理、信息安全、人工智能六大学科概念,按年级确立了互联网应用与创新、物联网实践与探索、人工智能与智慧社会、互联智能设计四方面的课程内容体系。在创设情境引入项目主题时,需要充分考虑课程内容中所涉及的概念、原理。这些概念和原理是学生解决问题的关键要素。通过引导学生从本质上认知事物的发展规律,理解现象背后隐藏的技术方法,有助于学生从记忆、理解、应用等低阶思维技能过渡到分析、评价、创造等高阶思维技能。

例如,在“探寻中国大运河的璀璨文化”项目中,涉及搜索引擎、目录树、资源表现形式、超链接、HTML5以及数字作品等多个概念。教师在设计学习活动时,可以通过数字资源的形式引出这些概念,也可以在协助学生探索后,与学生共同归纳总结,提炼出相关概念。这样,学生不仅能够“知其然”,还能“知其所以然”,从而掌握解决问题的根本方法。当学生具备了分析事物内在逻辑关系的能力,他们就能进一步综合应用所学知识对新事物进行评价和创造。这些概念如同知识树的根系,支撑着其他知识枝叶的生长和繁殖,便于学生在知识网络中不断查询、更新和拓展知识。

(四)“脚手架”呈现,指导学生解决问题

“脚手架”可以定义为一系列基础性的、与新知识相关联的教学资源,它们帮助学生建立新旧知识之间的联系,促进学生更好地理解和接受新知识,从而缩小学生“潜在发展水平”与“现有水平”之间的差距。搭建“脚手架”,可以唤醒学生头脑中原有的知识经验,并在此基础上不断拓展新的知识领域,逐步推动学生从“现有水平”过渡到“潜在发展水平”。同时,“脚手架”还能为学生在探索中遇到困惑时提供解决方法,增强学生的学习自信,使他们获得学习成功的体验,并在学习活动中凸显其主体地位。

例如,在“探寻中国大运河的璀璨文化”项目中,提供了多种“脚手架”。脚手架1:提供多种专业搜索引擎和专题网站,建设“使用‘高级搜索’获取中国大运河相关内容”“信息遴选的具体方法”“搜索引擎的工作原理”等数字资源;脚手架2:提供思维导图软件、目录树模板等工具,建设“目录树管理资源”“比较不同形式数据的表达效果”等数字资源;脚手架3:展示应用文档、演示文稿、网站制作等优秀作品,建设“数字作品中超链接的使用技巧”“各种数字化工具的介绍和应用场景”等数字资源。脚手架4:提供应用文档、演示文稿、网站制作等教程,建设“数字作品的制作流程”“各种数字化工具的使用方法”等数字资源。脚手架5:提供评价量表等评估工具。

五、小结

本研究从理论层面展开相关分析,构建了大单元教学设计模式,初步探索了教学实施方法,并针对部分班级开展了实验教学。教学现状的分析结果显示,课堂学习氛围浓厚,学生的学习兴趣和积极性显著提高,学生的信息科技核心素养水平有所提升。然而,在回顾与反思研究过程时,我们发现仍有一些不足之处:样本量较少,教学时长有限,且仅进行了一轮教学实验。在接下来的课题研究中,我们将继续扩大样本的选取范围,对教学设计模式进行多轮实践检验,不断对其进行优化和完善,以更好地助力学生信息科技核心素养的培养。

在这个数字化快速发展的时代,数字素养逐渐成为全民顺应社会发展的基本要求。作为教师,我们肩负着培养具备数字环境适应力、胜任力和创造力的青少年的责任和使命。在信息科技新课标的引领下,我们将聚焦核心素养,细化教学培养目标,围绕六条逻辑主线明确课程内容,采用项目主线贯穿教学过程,引导学生在创设的情境中开展真实性学习和跨学科学习,学会用信息科技的概念、原理来认识和理解数字社会,从数据的视角描述社会现象,运用计算思维分析和解决学习生活中的问题,进而提升信息科技学科核心素养,努力成为合格的数字公民。

[   参   考   文   献   ]

[1]  顾明远.教育大辞典[M].上海:上海教育出版社,1998.

[2]  崔允漷.如何开展指向学科核心素养的大单元设计[J].北京教育(普教版),2019(2):11-15.

[3]  崔允漷.学科核心素养呼唤大单元教学设计[J].上海教育科研,2019(4):1.

(责任编辑    罗    艳)

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