落实核心素养,推进信息技术深度学习

作者: 李锋

信息技术课程的深度学习是指:在教师引领下,学生通过开展基于真实问题情境的学习活动,结合数据、算法、信息系统和信息社会等学科大概念,掌握信息技术特有的学科方法,在完成具有挑战性学习任务的过程中,主动应用信息技术学科方法设计、实施、优化问题解决方案,创造性地解决问题,反思学习过程,增强信息意识,启迪计算思维,提高数字化学习与创新能力,树立正确的信息社会价值观和责任感。

信息技术课程深度学习的内涵表现

信息技术课程的深度学习超越了传统课堂教学中信息技术工具机械操作和简单模仿的学习方式,更加关注学生问题解决等高级认知技能的发展,其内涵表现为五个方面。第一,学习内容紧扣数据、算法、信息系统和信息社会等学科大概念,结合信息技术变革的前沿知识与国际信息技术教育发展趋势,引导学生学习信息技术的基础知识与技能。第二,学生是深度学习的主体,他们处于主动学习的状态,积极参与和全身心投入具有挑战性的学习任务,掌握信息技术学科方法和学科思想。第三,学习活动面向高级认知技能的获得,强调应用、分析、评价与创造能力的培养,涉及高阶思维活动。例如,在解决问题的过程中,合理选用数字化工具,提高解决间题效率,发展计算思维。第四,学生通过学习掌握信息技术特有的学科方法,具备应用学科方法解决问题的能力。例如,针对所需解决的问题进行需求分析,设计解决问题的方案,通过编程方式对方案进行验证,依据验证结果对方案进行迭代和优化。第五,提升学生的学科核心素养、培养合格的数字公民是信息技术深度学习的目标,引导学生理解个人与信息技术、信息社会的关系,按照信息社会的行为规范,负责任地使用信息技术工具、开展信息活动,具备在信息社会适应、生存与发展的基本素养。

信息技术课程的深度学习注重新技术、新工具对学生学习活动的影响,通过互联网、大数据、人工智能等为学生创设开放性学习环境,按照学生学习和生活经验设计与学习目标相切合的真实问题与活动情境,帮助学生在应用信息技术解决问题的过程中成为技术的有效使用者、创新设计者和理性反思者。

如何开展信息技术课程的深度学习

信息技术课程的深度学习以“学习单元”为依托,通过单元主题将彼此关联的学习内容和学习活动组织起来,引导学生深度参与学习活动,掌握学科的核心知识,理解学科的本质及思想方法,促进学生学科核心素养发展。因此,教师开展深度学习需要理解基于单元的深度学习实践模型,合理设计学习单元,将学习单元分解为相互联系的课时学习活动,通过设置开放性学习环境支持学生学习活动的实施。

理解深度学习实践模型,开展单元教学设计。深度学习实践模型是按照教学设计理论从确定目标、选择内容、设计活动、预设评价等方面明晰单元教学设计和实施的基本原则与方法,为教师开展指向深度学习的教学提供了“支架”。实践模型包括素养导向的学习目标、引领性学习主题、挑战性学习任务、持续性学习评价四个核心要素,体现出学习目标与主题、活动、评价的一致性;同时还设计有开放性学习环境和反思性教学改进两个支持要素,支持教师创设学习情境,通过教学反思持续改进教学,优化教学设计和教学过程,促进学生深度学习的发展。信息技术学习单元是结构化、情境化、凸显学科大概念的学习融合体,通过学习主题统整彼此关联的学习内容和学习活动,进行单元教学设计,帮助学生理解和掌握结构化知识。因此,为更好地开展信息技术课程深度学习,教师需要合理设计学习单元,依据课程标准,分析教学内容,结合学生的学情界定素养导向的学习目标,选择引领性学习主题,设计挑战性学习任务,开展持续性学习评价,通过开放性学习环境和反思性教学改进支持和优化深度学习的实施。

细化学习单元内容,形成系统的课时教学设计。基于学习单元的课时教学不同于传统以知识传授为主的师生互动,不再局限于对知识点的学习,而是强调将教学内容置于单元整体内容中去把控,关注教学内容的本质及其蕴含的学科思想与方法。信息技术课时教学设计是对单元学习自标和学习活动的进一步细化,是围绕单元学习自标,结合单元主题活动和知识技能,在分析学生学习基础和学习兴趣的基础上设计的一系列相互关联的课时学习自标、内容和活动。将学习单元细化为一系列的课时内容,首先要依据单元知识结构分析单元核心概念,围绕单元核心概念的逻辑关系和主题活动的过程进行构建,推动学生从“应然水平”到“实然水平”的核心素养进阶,而后按照素养进阶界定相互关联的课时学习目标。其次要分析学习主题中的主要问题,通过“问题链”梳理和设计主题活动过程,以一系列问题引发学生思考和探究,促进深度学习开展。最后分解单元学习任务,通过“任务群”的方式将细化的单元学习目标落实到相互关联的课时中,引导学生在“学知识”与“用知识”的过程中发展学科核心素养。

创设开放性的学习环境,支持深度学习开展。开放性学习环境是深度学习过程中的支持性要素,具备一定的开放性和弹性。近年来,随着信息技术快速发展,多媒体、互联网、人工智能等新技术为开放性的学习环境建设提供了丰富多样的技术支持。《普通高中信息技术课程标准(2017年版2020年修订)》指出,要积极鼓励教师使用信息化教学手段、应用数字化教学资源,并在使用的过程中锐意创新,改进和完善数字化教学资源。因此,在教学中,信息技术教师可以根据学生的学习需要,发挥线上线下融合的技术优势,拓展学生学习时空,创新学习方式,通过多媒体、虚拟现实、增强现实等数字技术创设内容生动、灵活交互的学习活动情境,支持学生手脑结合开展深度学习,达成学习目标。

可供参考的单元设计方案

单元教学设计方案是对单元学习活动的预设,是依据深度学习实践模型,围绕素养导向的教学目标、引领性学习主题、挑战性学习任务、持续性学习评价四个核心要素进行规划,在此基础上还可进一步细化成相互关联的课时设计。从结构来看,单元教学设计方案主要包括以下几个方面的内容——

单元基本信息。基本信息是对单元方案的简洁描述,主要包括单元实施年级、课程标准的模块、单元主题名称、使用的教材以及预设的课时等。

单元主题分析。从学科核心素养、大概念和学生学习基础等维度阐释主题设计理据,明确单元学习的过程与方法,体现学科核心素养落实的具体化。例如,“体质数据促健康”主题旨在促进学生体质健康发展,引导学生利用日常生活中的个人体质数据制定增强体质、促进健康的个性化方案。活动过程中,学生要解决“采集、分析和可视化个人体质数据”“应用多媒体软件和数据分析结果制作汇报方案作品”等问题。

单元学习目标。学习目标要立足课程标准,结合单元结构化知识,按照学习主体、学习行为、表现行为条件和达成学习程度的形式进行描述。例如,“体质数据促健康”主题中的一则单元学习目标为:学生通过个人体质数据的采集与处理,理解数据与信息的关系,用电子表格工具准确表示体质数据所反映的信息。

单元活动过程。针对主题任务中需要解决的问题,以任务活动为线索描述学习过程,将相应的任务和学习内容细化到每一课时中。例如,“体质数据促健康”主题包括设计方案、制作作品、交流作品三项子任务,“设计方案”任务有收集体质数据,分析其中信息,讨论增强体质、促进健康的方法与途径,设计呈现方式;“制作作品”任务是根据呈现方式,获取多媒体素材,完成汇报多媒体作品制作;“交流作品”任务是结合大数据特征,提出增强体质、促进体质健康的方法,完善多媒体作品并交流。

单元学习评价。按照单元学习目标设计评价任务,提出相应的评价标准与评价方法。例如,在“体质数据促健康”主题的“制作作品”过程中,针对理解数字化编码的学习目标,可设计声音、图片数字化存储计算题目测评学生学习目标达成程度,而对于学习作品的创新性可采用量表方式进行评价。

教学资源准备。在学习单元方案中还要说明或列出主题活动所需准备的学习资源,如实验设备器材、网络平台、数字化课程资源、智能终端等,支持师生单元主题活动的开展。

【本文系人民教育出版社“十四五”规划2023年度重点课题“素养导向的信息科技生成式学习手册研制及创新应用”(课题编号:2023GHB02)研究成果】



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