基于问题导向的高中信息技术学习活动设计探究
作者: 孙卓亚摘要:在高中信息技术课程中创新应用问题导向教学模式,有利于构建以学生为中心的教学环境,并促进学生问题解决能力的有效发展。文章旨在探究如何将问题导向教学模式有效地融入高中信息技术课程,以提升课程教学质量。
关键词:问题导向;高中信息技术;学习活动;设计策略
中图分类号:G633.67文献标识码:A文章编号:1673-8918(2025)08-0095-04
问题导向教学模式是一种以学生为中心的教学方法,该模式的核心理念在于通过问题激发学生的学习兴趣,促进其主动探索、深入研究,进而实现对问题的突破和解决,并在这一过程实现综合素养的有效发展。《普通高中信息技术课程标准(2017年版2020年修订)》中明确强调要“培育以学生为中心的教与学关系,在问题解决过程中提升信息素养”。基于此,在高中信息技术课程教学改革中,教师应积极引入问题导向教学模式,设计多元化学习活动,并促使学生将问题作为学习的起点,通过问题的解决过程实现知识的建构与应用、实现核心素养的综合发展。
一、 利用问题类型,设计多元化学习活动
在问题导向学习活动中,有效的教学应依托具有意义且可解决的问题。现实生活中问题纷繁复杂,只有精确地提出问题并解决,方能有效地激发学生的思维活力。在实际教学中,要想达到这一效果,教师需要对问题进行分类,如事实型问题、分析型问题、综合型问题,然后明确不同类型问题的价值,进而围绕问题生成学习理解、应用探索、创新实践等多元化学习活动,以此促进学生的综合性发展。
(一)围绕事实型问题,设计知识理解活动
事实型问题通常涉及对特定知识点的直接询问,其主要围绕“是什么”这一关键词展开,这类问题的答案往往是明确的,但它们为学生提供了理解更复杂概念的基础。在高中信息技术课程中,引导学生探究理解新知是最常见也最基本的学习活动。在问题导向教学模式下,教师可以围绕事实型问题设计学习活动,促使学生阅读教材、提炼知识、回答问题,进而实现对新知的思考和建构。在这一过程中,教师应尽量将学习的主动权交给学生,避免知识灌输,而是让学生鼓励去主动思考和探索,自主完成对知识的学习和理解。
例如,在科教版高中信息技术必修1第3单元第1节“数据编码”的课堂指导中,为了奠定学生的理论基础,教师设计了自主学习活动,要求学生自主阅读教材中的相关内容,并回答以下问题:①什么是模拟信号?②什么是数字信号?这两个问题相对简单,学生通过阅读、讨论,根据教材中给出的语音信号随时间变化的图像,了解到用传感器获得信号一般称为模拟信号,同时也认识到类似于语音信号数字化后的图像,其时间及幅值不是连续变化的,而是离散变化的,这种信号称为数字信号。为了深化理解、提高认识,教师继续追问:两种信号的区别是什么?这一问题主要考查学生对比分析能力。在提示下,学生开列表格,并从时间连续性不同、幅度变化不同、信号传输方式不同三个角度进行分析,进而实现了对学科概念的深入理解。在这一案例中,教师主要利用了相对简单的事实型问题来设计知识理解活动,让学生完成了对概念定义等基础知识的建构与理解,并为学生学科核心素养的综合发展打好了基础。
(二)结合分析型问题,设计探究应用活动
分析型问题侧重于要求学生分析所给材料,找出其中的逻辑关系或内在联系,为知识的深入探究与实践应用做好准备,其标志性的词语有“为什么”“怎么样”“如果……会怎样”等。在问题导向教学模式中,从分析问题到解决问题是一个关键过渡,许多学生由于缺乏分析能力而无法形成有效思路,影响了问题的最终解决。对此,教师应精心设计分析型问题,并据此组织开展探究应用学习活动,促使学生整合、分析相关信息,揭示问题背后的原理和关系,进而将知识运用具体情境之中,以达到解决问题的目的。例如,在“数据编码”的课堂指导中,为了激发学生的编码兴趣,引导学生进一步认识并运用数据编码,教师设计了如下问题:认真阅读“项目素材”夹中给出的ASCI码表,你认为应该如何将一串数据转化为文字?请写出翻译编码的一般步骤。在教师的引导下,学生观察ASCII码表,分析其中包含的字符以及一个字符需要的二进制位表示。然后,熟悉ASCII码表中每个数字或符号对应的字符。最后,根据给定的数据串,按照ASCII码表进行一一对应翻译。通过这样的活动,学生加深了对数据编码概念的理解,也锻炼了逻辑分析能力。基于此,教师继续安排学习任务,以促进学生探究应用所学:“073 032 108 111 118 101 032 067 104 105 110 097 033这是一句话,是用ASCI码的十进制来表示的,每三位表示一个字母,你能按照之前的步骤把这句话翻译成相应的英文吗?”在问题引导下学生结合具体信息进行分析,将理论知识与实际问题相结合,完成了翻译任务,同时提高了分析问题、运用知识的能力。
(三)利用综合型问题,设计创新实践活动
综合型问题通常涉及多个知识点的综合运用,要求学生不仅掌握理论知识,还要具备解决实际问题的能力。在实际教学中,教师应结合信息技术的创新应用提出问题,并设计创新实践活动,促使学生通过多种方式实现对所学知识与技能的迁移,进而实现创新素养的有效提升。例如,在科教版高中信息技术必修1第1单元第1节“我们身边的数据”的教学指导中,教师立足学生核心素养发展,引导理解数据搜集、数据整理、数据分析、结果展示等操作的方法和意义,旨在促使学生更加理性地认识身边的数据,更好地融入大数据时代。其中,在作业安排上,教师设计了综合型问题:气象信息与日常生活息息相关,请结合所学知识对气象生活指数进行调查研究。在问题的驱动下,学生首先利用信息技术搜集了当地一周内的气象生活指数数据,包括紫外线指数、雨伞指数、感冒指数、穿衣指数等。然后,使用电子表格软件对搜集到的数据进行整理,包括数据的清洗、格式的统一和缺失值的处理。接下来,对整理后的数据进行了统计分析,包括各指数的平均值、最大值、最小值等统计量的计算,以及不同指数之间的相关性分析。最后,制作图表,展示了数据分析结果,撰写并提交了调查报告,分享自己的分析结果和发现。在这一案例中,教师根据综合型问题的引导回归日常生活,实现了对身边数据的创新探索,并在数据搜集、数据整理、数据分析、结果展示等学习活动中增强了信息意识和数字化学习与创新能力。
二、 突出问题导向,优化学习活动流程
基于问题导向的教学模式在高中信息技术课程中的创新应用,要求教师精心设计学习流程,通过创设情境、引导探究和小组合作等环节,使学生真实经历提出、分析以及解决问题的过程,进而循序渐进地建构信息技术理论知识、实现综合技能的提升以及情感价值的发展。
(一)创设情境,提出问题
爱因斯坦曾说“有时候提出一个问题比解决一个问题更重要。”在问题导向教学模式中,创设情境的主要目的就是提出问题,让学生在自己感兴趣的环境中主动参与学习活动。在信息技术教学设计中,教师应根据学科特性、学习目标以及学生特点,构建与学生学习或生活紧密相连的问题情境,将知识点巧妙地融入问题之中。在这样的环境中,学生能够处于一种轻松且熟悉的氛围,且对学习活动产生极大的兴趣,进而主动探索问题,深入体会现实生活中信息技术的应用价值。例如,在科教版高中信息技术必修2第1单元第1节“信息系统安全风险”的课堂指导中,教师在导入环节进行了如下安排:首先,利用相关资料指出在日常生活中,网络购物已经成为一种普遍的购物方式。通过网络购物平台,消费者可以检索商品信息,挑选合适的商品,提交订单并完成支付,随后商品由快递公司配送至消费者手中。同时,利用多媒体播放网络购物的短视频,促使理解现实生活中信息系统的应用。接下来,提出问题:“网络购物为人们的生活带来了哪些便利呢?”以此引导学生结合生活经验进行归纳,进一步认识信息化时代人们生活状态。在此基础上,教师继续追问:网络购物在带来生活便利的同时是否也存在一些风险呢?随后,播放了《网购安全生态报告》视频资料,并引导学生探讨网络购物平台可能存在的安全风险。在这一案例中,教师依托真实情境提出问题,引发了学生的讨论和思考,促使学生主动地参与到学习活动中,为发展信息技术学科素养奠定了基础。
(二)引导探究,分析问题
自主探究是学生参与学习活动的重要方式,在教学实践中,教师应围绕“问题导向”为学生设计探究活动,促使他们从问题出发,通过多种途径搜集资料、获取信息,并对问题进行深入分析,进而提出自己的见解和观点。在此过程中,学生可能会遇到各种难题,如信息收集不全面、考虑不充分等。对此,教师应发挥指导作用,对学生进行点拨和提示,促使学生更有针对性地获取所需信息,实现对问题的有效分析与顺利突破。例如,在“信息系统安全风险”教学指导中,教师围绕“日常网络购物主要涉及哪些安全风险”这一问题设计了探究活动:对网络购物可能存在的风险进行识别与梳理。为激发学生自主学习热情、提高探究学习效果,教师进行了如下提示:通常来讲,应从消费者的角度来分析网络购物中的安全风险。但是,网络购物信息系统不只是消费者,还有服务平台、卖家等角色,和购物者一样,平台和卖家也面临着安全风险,所以在分析的过程中要注重换位思考,以保证分析的全面性。通过引导,学生主要从无意失误、恶意攻击、感染病毒、恶意软件、网络入侵、硬件损坏、数据泄露、数据丢失等角度对信息系统安全风险进行了梳理,并举例说明,完成了对这一任务的有效探究。在这一案例中,教师利用问题引导学生探究思考,充分发挥了学生的主观能动性,也培养了他们的问题分析能力。
(三)小组合作,解决问题
小组合作解决问题是培养学生协作能力和创新思维的重要途径。通过小组合作,学生能够共同面对复杂的问题,利用各自的优势和专长,进行有效的信息交流和知识共享。基于此,在问题导向教学模式中,教师应立足小组合作设计学习活动,促进学生相互学习和相互帮助,让他们在解决问题的过程中实现共同发展。例如,在“信息系统安全风险”的教学指导中,教师围绕“如何防范信息系统中的各类风险?”这一问题继续设计探究活动,并支持小组合作学习,实现对信息系统安全风险及防范方法的梳理和总结。在学习活动中,各小组针对各类风险的特点进行分析,并利用表格进行总结,为风险防范提供了方法。如对无意失误可以进行访问控制、针对恶意攻击可以加强人员权限管理;对感染病毒、恶意软件等风险可以通过设置防火墙、安装安全软件、设置冗余等进行措施进行防范;对数据泄露、数据丢失等可以通过数据加密、数据备份等措施进行防范。在这一案例中,教师以小组为单位,促使学生根据信息系统的组成要素去查阅资料、探究、分析、总结信息系统可能存在的风险、原因、出现的问题等。小组合作通过网络查阅资料,探究、分析、总结信息系统的安全风险防范方法,并且与同伴分享了保护信息系统硬件、软件和数据安全的心得,有效解决了学习生活中遇到的真实问题,也提高了信息素养和保护信息安全的责任感。
三、 结合问题反馈,做好学习活动评价
在问题导向教学模式中,评价反思环节是提升教学质量的必要环节。通过系统性的评价与反思,教师可以及时了解学生在发现、分析以及解决问题过程中的表现,并通过反馈形成有效评价,以发现学习活动设计与实施中存在的不足,并通过改进持续提升教学质量。
(一)评价嵌入,反馈问题导学
在高中信息技术教学实践中,优化学习活动的评价方式是呈现教学成效的关键环节。传统的评价方式往往侧重于学生的最终成绩,而忽视了学习过程和思维能力的培养。在课程标准的指导下,教师应尝试将评价嵌入到学习活动过程中,观察学生在问题分析、解决过程中的表现并形成有效反馈,从而更全面地评估学生的学习成效以及整个教学方案的实施效果。例如,在课堂教学中,针对知识理解活动,观察学生是否能够提炼教材以及相关材料中的内容建构其学科定义、是否能够对学科知识进行准确理解和阐述;针对探究应用活动,观察学生是否能够利用所学知识分析问题、是否能够给出准确答案、是否能够将所学知识应用于新的问题情境中;针对创新实践活动,根据学生在综合型问题中的表现,分析其是否具备良好的信息意识、是否能够将多种类型的信息综合汇总起来、是否能够对所学知识进行综合应用、是否能够对自己的实践探究进行批判思考等。通过这样的观察与反馈,教师可以将评价嵌入到信息技术课堂的各类学习活动中,进而更加全面地评价学生在问题中的表现,并按照评价量规进行打分,反馈问题教学效果。这样的教学评价可以更加直观、全面地呈现学生的学习表现,并能对问题导学的实施情况形成有效的评估证据,从而为教师提供改进教学方法的依据。
(二)反思改进,促进教学优化
问题导向教学模式下,学习活动的设计与实施效果的提升是一个循序渐进的过程。在实际教学中,教师应通过定期的自我评估和学生反馈,准确把握教学效果,及时发现存在的不足,并通过总结反思来调整学习活动设计方案,形成更具价值的问题,以持续强化问题的引领作用,促进学生知识体系的不断完善、思维深度的不断拓展。例如,在教科版高中信息技术教材必修1第2章第3节“周而复始的循环”的教学指导中,教师通过评价反馈发现,教学效果与教学目标之间存在偏差,部分学生的高阶目标完成度不理想,难以灵活运用for语句以及range()函数解决循环语句设计等问题。对此,教师通过反思总结,从“学以致用”的角度对课程中的问题进行了优化设计,为学生提供了更具体验性的学习活动,以引领学生进一步运用学科知识,促进教学质量的不断提升。
四、 结论
总之,高中信息技术课程教学中围绕问题导向精心设计的学习活动,可以激发学生的学习兴趣,提高他们的参与度和思考能力。在多元化学习活动中,学生不仅能够掌握知识,还能培养解决问题的能力,这对他们未来的学习和发展都具有重要的意义。下一步,在高中信息技术课程教学改革中,教育工作者还应继续认真学习、研究课程理念,进一步把握问题导向教学模式的本质内涵,积极采取行之有效的方案应对当前教学挑战,进而为高中信息技术课程教学的高质量发展做出积极贡献。
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