学科核心素养视阈下信息技术深度学习探索

钱士舜

深度学习是指在教师的引导下，学生围绕真实情境并富有挑战性的学习主题，积极参与、沉浸式体验、获得发展的有意义学习过程。高中信息技术学科核心素养为信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息责任，而深度学习是落实立德树人根本任务、实现学生发展核心素养的重要途径。下面，笔者针对基于学科核心素养的信息技术深度学习分享一些自己的思考与探索。

深度学习主题链接真实情境

信息技术正在逐渐改变人类的交际、生活、学习方式，信息社会的数字化、网络化、智能化特征将学生置身于现实与虚拟两个空间，教师的教学目标要从“知识技能学习”转向提高学生运用数字化工具、方法解决问题能力上来。因此，在选择信息技术深度学习主题时要注意：①对接课程标准和教材内容要求，让学习材料呈现结构性;②对接学生已有知识、生活经验，让问题情境更具真实性;③对接深度学习本质和学科核心素养发展内涵，让学习主题体现进阶性。

例如，在教授高中信息技术《基于物联网的信息系统》一课中，学生对“物联网”相关学习主题比较陌生，教师可以链接日常生活中遇到的“出门忘带钥匙”真实场景，先让学生观察、研究，并尝试通过指纹识别打开门锁，此时教师不要急于揭示智能门锁工作原理，可以先让学生试着画出该智能门锁的内部结构，通过“指纹识别智能门锁”系统把学生带入真实的问题学习情境，激发学生的学习热情，使其自觉调出先有概念，结合自己的生活经验，主动分析、快速形成解决问题思路，并以画图的形式进行结构性呈现，这样可以帮助学生快速找准学习的最近发展区。然后再引入“人脸识别”信息采集方式，让学生认识物联网的“感知层”，通过进一步修改信息系统图，让学生了解物联网的“网络层”，带领他们联系生活中的物联网应用，让其领会物联网的“应用层”。通过“基于物联网的信息系统”学习主题链接真实情境，实现了发展学生高阶思维和提高其解决实际问题能力的目标，这就是深度学习的意义所在。

深度学习目标聚焦核心概念

全面提升学生信息素养是信息技术课程的总目标，即帮助学生在各种数字技术和数字化环境支撑下，以数据、算法、信息系统、信息社会等学科大概念为统领，去理解信息技术基本知识，运用信息技术基本技能解决问题和完成任务，从而实现学科核心素养的全面发展。因此，在制订学习目标时要从三维角度进行立体架构：Y轴—知识与技能、X轴—学科核心素养、Z轴—核心知识或大概念。其中大概念或核心知识能把教学内容、学习主题等组织到一起，建立本质的联系，这样可以突破传统的教学设计制订学习目标的局限，将视野拓展到整个单元教学内容，从而建立大单元教学意识。

例如，《高中信息技术·信息系统与社会（必修2）》第2单元信息系统的集成，其整个教学单元内容主线为：计算系统—互联网系统—物联网系统—远程控制系统。而整个单元还有一条大概念辅线“信息系统”（简单系统—复杂系统），通过大概念这个航标能走近学生：关于信息系统他们的学习起点在哪儿？如何帮助学生与相关的先有概念建立关系？他们运用信息系统能做什么？为什么这样做？如何证明学生通过本概念的理解获得了发展？

在深度学习准备和实施过程中，为了落实学科核心素养，在梳理与本教学内容相关联的大概念或核心知识，并将知识内容转化成问题情境时，有些大概念不容易提炼，教师可以尝试从教学内容关联知识或学科中去提取核心概念。例如，《小學信息技术·3年级》（苏教版）画图教学模块的学习显性目标是要求学生学会运用Windows自带的画图工具进行电脑绘画，教材编写体例都是以任务为主线展开，课与课之间主要从技术关联性上建立逻辑关系，但在学生进行电脑绘画的需求在哪儿、为什么这样画、如何评价画得怎么样等方面还需要有一条统领该模块的核心知识主线。电脑绘画是计算机技术与传统美术的融合，我们不妨从电脑绘画的本质、价值上找出与本单元知识相关联的概念，如利用负空间进行构图设计，从而培养基于数字技术的审美素养和设计思维能力。

深度学习过程指向基本问题

信息技术课程不仅要教给学生一些技能，还要传递技术背后的意义和思想。那么，如何培养学科思维，落实学科核心素养呢？李艺教授等提出了信息技术学科目标三层架构模式（基础知识与基本技能、问题解决、学科思维），双基是问题解决的基础条件，解决问题是为了发展学科思维。在此过程中，问题的设计是关键，它能够真正引发学生对大概念、核心知识的探究，能让学生认识到学习某信息技术单元内容的意义及价值所在，而且问题还必须置于一定的情境中，为学生在迁移应用中提供更多的创新、创造的机会。

例如，在《小猫出题》（苏教版五年级）一课中，本课教学内容指向的信息学习大概念是“算法”，本课主要核心知识为“变量”。本课学习指向的基本问题为：什么是变量？如何使用变量来设计“小猫出题”程序？在实际教学中，教师可先让学生看到结果，再要求学生以游戏的方式玩这款程序，并把每次运行的过程和结果记录下来。观察“加数1”和“加数2”数值变化并找出两数变化规律，亲身体悟变量的意义和作用，并把学生引向相对复杂、真实而富有挑战性的问题，让学生经历“操作—如何操作—为什么操作”这一过程，使其在质疑、判断、探究实践中对所学知识有更系统、更深入的理解，对所掌握的技能知道何时使用、如何使用、为什么使用，实现深度学习的通用、可迁移理解。

深度学习互动激发思维参与

在深度互动中实现深度学习的显著标志是学生的思维参与，深度学习的发生有赖于真实而有挑战性的学习任务，它可以有效激发学生学习的内在动机，学生在经历探索未知、解决问题的过程中，与学习任务持续深度互动，在质疑、追问、反思中让思维得到外显，这样，有意义的深度学习才得以发生。例如，苏教版小学信息技术中的“算法”这一概念比较抽象，而且学生缺乏相关的先有概念，教师可以尝试采取逆向设计的方式，把项目成品以游戏的形式让学生真实体验，并要求回答：你是怎么玩的？紧接着指导学生利用流程图把解决问题过程结构化表示，让学生在理解的基础上逐步形成解决问题的算法。然后，学生尝试搭建脚本进行调试，整个过程学生都在与学习任务进行持续互动，在理解中尝试应用，在应用中加深理解，从而让思维深度参与，实现了计算思维真正发展。

结束语

深度学习以发展高阶思维和解决实际问题为目标，强调关注学生立场、单元教学整体性和教学教育性等特点与当前的信息技术新课程改革理念相吻合。为了做到真正意义上落实学科核心素养的培养，教师要进一步深化信息技术深度学习的策略研究，探寻更多有效实施途径。