基于PBL的中学信息技术教学设计研究

摘  要：“十四五”期间，培养具有现代化信息技术应用能力与创新能力的人才至关重要，中学信息技术教育是培养新时代人才信息素养的重要手段，然而在信息技术教学中遇到技术更新快、教学方法不佳、教学效果一般、教学设计理论指导不强等问题。PBL是基于问题式学习，强调问题导向、协作与独立学习、内驱力强化，与信息技术教学的情境性、技术性、操作性结合，能更好的指导信息技术教学设计与实践，本研究意在通过PBL指导中学信息技术教学设计，探讨基于PBL信息技术教学设计的模式，形成PBL信息技术教学设计案例，丰富信息技术教学设计模式，为提高信息技术教育教学质量，提升新时代环境下学生的信息核心素养提供可参考案例。

关键词：信息技术;PBL;教学设计;模式与实践

一、概述

基于问题式学习（Problem-Based Learning，简称PBL）是一种实践性、情景性的教学设计思路，在实操性强的学科教学中应用较多。是把学习内容设计成复杂、真实的问题情境中，通过学习者独立与合作学习解决问题、自我展示与反思评价的过程，使学习者建构起宽厚而灵活的知识基础，发展有效的问题解决技能，发展自主学习和终身学习的能力，并促使他们成为有效的合作者，并培养学习者的内部动机，这种学习思路综合了协作学习、发现学习、综合学习以及范例学习等多种学习方式的特点。以5G和人工智能为引领的新时代信息技術发展迅猛，信息呈爆炸性增长趋势，学会手机、分析、处理和利用信息是基础教育人才培养的基本任务之一，培养学生具备信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任需要真实情景的引导与激励，从理论中来到实践中去，强调问题意识、问题解决、设计创造、信息伦理，相比较其它学科现实意义更强。中学信息技术课程内容也是不断更新，重视数据分析、程序设计、编程的学习与应用，与社会生活、创新应用结合紧密，PBL的设计思路为学习内容不断更新的信息技术教学提供了教学的设计思路与方向。

二、PBL教学设计分析

以生活实践为背景，强调真实问题情境的创设，以内驱力引导学生主动思考和协同合作，寻找解决问题的方法，获得解决问题的能力，真正让学生体会到学有所用，从生活中来到实践中去是PBL的重要内含，强调能力的习得，强调与实际的结合，在进行信息技术教学设计时应考虑如下几点：

（一）内外合一、情景再造

信息技术教学内容具有实操性、现实性、先进性、科技性、逻辑性，与现代科学技术、互联网技术的发展紧密相连，培养具有信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任的发展型人才。教学内容有较多的实际案例，有较多的现实问题与其关联，教学内容之外的实际问题与课本本中的知识要有紧密的思维关联、模式对等，要经过精心加工组织问题的提出，创设问题的情景，引导学生思考。

（二）教学内容情景化分析

问题依托于情景而存在，问题解决需要相关知识的支撑，没有单一存在的问题，在教学内容分析是要与实际应用中的情景相链接，在情境中提炼问题，以问题主导教学内容的分析。

（三）教师为主导的设计

信息技术教学技能性知识较多，需要教师给予适当的引导和帮助，教师要深入剖析教学内容，创设大情景，将教学内容分开、切割成内在统一的小知识片断，在情境中推进知识点的讲解，在问题解决中不断内化与提升知识应用能力，巩固和强化知识理解。在教师创设的问题情境中学生以动手实践为主，要重视问题脚手架搭建，在学生遇到困难的时候教师要用适当的知识准备、学习工具等帮助学生解决问题，要创设问题解决过程中可能涉及到的问题和突发情况，要及时处理。要准备适当的学习案例与拓展材料。

（四）学生自主与协作学习

基于问题的学习重视协作学习，但不容忽视个人自主学习能力的培养，在协作中每个成员都是贡献者，都要为问题解决贡献自己的知识和智慧，知识的获得就需要学生自身的主动学习，自主与协作相互相成、共同促进。在设计中要特别关注自主与协作之间的衔接与过渡，协作建立在自主之上，协作是自主主体作用的发挥，良好的协作要建立在认知共同体基础上，具有共同的学习目标，共同的起点，共同的问题解决方向，自主学习体现在用已有知识固定新识，根据情景融合知识应用，自主分析，协同解决问题。

（五）重视基础知识学习

基础知识是学习高阶知识的起点，是能力基础。在问题设计时，更重要的是基础知识的学习，有了基础知识才有解决问题的能力，在问题设计过程中要随着问题难易度的不同，穿插基础知识的讲解，在案例中讲解基础知识的应用，给予情景化的铺垫，让基础知识更易理解和应用，形成作为解决问题的能力基础。

（六）计算工具搭建

问题解决是思维计算的过程，需要有基础知识、习得知识与创新知识，每种知识都是一种认知工具，教师要为学生问题解决提供计算工具搭建，在问题分析的基础上，明确哪些步骤需要旧知识，哪些需要新知识，哪些需要综合的创造性知识，让学生在独立或协作计算中能够融汇贯通，利用不同的知识工具解决问题，整个过程顺利高效，有思考的方向，在搭建的知识工具上锻炼思维和解决问题的能力。

（七）交流展示与反思提升

课堂教学要尊重学生主体作用的发挥，重视学生独立思考与反思，在问题解决过程中，交流展示为重要一环，能够帮助学生梳理问题解决的整个过程与思路，能够学习其他同学的思路与方法，开拓视野、打开思路，保持问题解决的兴趣，在思考与反思中不断优化问题解决的过程，加工成高阶思维。

三、PBL教学设计模式

在“双主体”教学模式的基础上，以基于问题的学习为核心，重新建构师生教与学过程，在汇报交流中反思，在问题解决、反思与学习中最终让学生获得信息技术的核心素养，内化协作与问题解决能力。

（一）问题解决的双主体核心能力分析

问题式学习需要教师角色的转变，从知识单项讲解，变成学生问题解决的帮助者、引导着与支持者，教师需要对问题对于学习目标的指向性、问题所处的真实情景、学生已有的认知水平、资源的可获取性、技术难度等有较全面的把握，教师应具有分析、设计、组织、反思、服务、评价等核心能力，根据问题解决的过程时刻给与学生恰当的帮助，积极引导学生完成学习目标。在教师的主导作用下，学生应该能够明细问题的核心问题，能够利用已有知识获得问题解决的能力，能够通过协作学习找到方法，提高信息意识，培养计算思维、数字学习与创新能力，具有信息责任，正确的利用信息技术手段解决问题，也是信息技术问题学习的核心目标。

（二）问题学习分析能力设计与内化

问题学习强调真实问题情境的设计，教师应该能够在充分分析教学内容的基础上对教学内容进行切片，分割为若干问题，循序渐进，相互关联，之后将教学片断合理的匹配为生活中的问题，将知识点问题化，这是设计中的关键，要注意问题的良性和劣性，太优的问题限制了学生的思考，太劣的问题让学生感到困难与挫败感，在问题匹配的时候要注意问题情境，以学生了解的话语与情境组织问题，问题的关联与组成是在教学分析的基础上由若干个小问题组成。同时，教师也要提供问题解决的各种工具和技能，搭建问题解决的支架，预计可能出现的问题。学生在教师主导设计的基础上形成认知共同体，回顾已有知识用于固定教师提供的问题解决工具，在情境问题中寻找解决问题的思路与方法，将问题与认知结构进行匹配，在问题解决中激发知识链接、知识融合与知识创造。

（三）以核心素养为中心的反思与交流分享

基于结论的交流展示对于学生了解不同的学习思路，认知个人知识掌握程度，同时基于结论能加强学生之间交流，拓展知识面，进而引发思考，能够很好提升个人学习能力。教师需要引导学生逐一进行展示成果，并且以核心素养为参照标准，分组讨论每个成员的成果有哪些不足和需要改进的地方。教师或小组间对各学习小组的最终作品以及学生的总体表现情况给予评价。学生根据教师评价、组间评价、组内评价和自我评价的结果全方面反思与总结。

四、信息技術PBL教学设计案例分析

在初中信息技术课程教学中引入PBL，能够充分体现学生在教学过程中的主体地位，有效地激发学生的学习动机，有利于培养学生的自主学习能力、协作能力和解决实际问题的能力。这对解决当前初中信息技术课程教学中存在的问题无疑具有重大的意义。

下面，将结合粤教版初二第二章第四节“循环结构——让机器重复工作”的教学内容，探讨基于PBL的教学案例设计。

（一）内容分析，情境匹配

学生在日常生活中对于循环问题的接触并不少，比如：课间跑操循环绕跑道跑步、教室中时钟时针轮回循环转动等等。本节课将现实生活中的场景与程序设计中的循环结构进行合理联系，使学生通过生活实际更好地掌握循环结构，应用在程序代码编写过程中。

（二）信息技术核心素养

信息意识方面利用程序设计for语句可以解决生活中的循环问题;计算思维方面能够准确掌握for语句的格式及其过程，能够精确使用range（    ）函数控制循环次数;数字化学习与创新能够针对不同的情境利用信息技术循环知识解决问题;信息责任方面能够正确利用循环语句为便捷生活服务，保护信息安全与隐私。

（三）PBL教学设计过程

通过该教学案例，我们发现其教学设计是按照PBL教学法进行的，设计生活场景，提出问题，引发思考，发现规律，学生练习设计，教师引导，小组合作，总结反思。该教学案例可以总结为出几点：一是问题的选择是学生的现实生活紧密相结合，学生能感知更深;二是问题情境的创设充分考虑了学生的认知特征和能力水平，并密切关联学生的实际，激发了学生的学习动机;三是让学生从解决实际问题为出发点，让其亲历信息获取、信息加工、交流讨论等过程，在交流过程中提高分析问题和解决问题的能力;四是以学生为中心、教师为引导者、信息传播者，充分发挥学生的主动能动性。

五、总结

本文提出了基于PBL信息技术教学设计模式，并在在实际教学中进行了应用和效果验证，因此具备可行性。当然，该模式需要在问题设计、信息化与教学深度融合等环节做进一步完善，以适应不同课程、不同层次学生的个性化特点。

参考文献：

[1]张建伟.基于问题式学习[J].教育研究与实验，2000，（3）55-60.

[2]李芒 徐程龙 胡魏.PBL的课程开发与教学设计[J].中国电化教育，2001，（6）8-11.

[3]张银.浅谈对PBL的研究与思考[J].现代教育技术，2004，（3）53-56.

作者简介：

张育平，1986.11，中学一级，本科学士，主要研究信息技术教学。