基于大单元视角的 信息技术课堂微项目设计
2022-03-24金万莲
金万莲
摘要: 本文从大单元视角并结合范例对微项目设计的原则、微项目设计的要素等方面进行阐述,详细描述了微项目的整体设计从课时设计走向单元设计、内容设计从学科知识走向学科思维、方法设计从被动学习走向主动学习、学习设计从浅层学习走向深度学习、评价设计从结果评价走向过程评价,并提出微项目的设计应立足学情分析,确定单元内容,设计学习支架,指向高阶思维,做到让微项目有人、有料、有趣、有变。
关键词:大单元;微项目;单元设计
中图分类号:G434 文献标识码:A 论文编号:1674-2117(2022)05-0000-04
普通高中信息技术课程倡导基于项目的学习方式,将知识建构、技能培养与思维发展融入运用数字化工具解决问题和完成任务的过程中。微项目是指依据信息技术学科课程标准,保留项目化学习的特点,对大项目进行分解,能够在一两个课时的时间内完成的微型项目。微项目具有时间短、跨度小、评价易、参与度高等特点。微项目虽然微,但微项目间的关系不能相互独立和碎片化。微项目设计时要根据课程标准进行教材分析、单元学情分析,要从单元学习目标出发,以大主题、大任务、大情境、大概念为中心进行设计。
● 基于大单元视角的课堂微项目设计的原则
基于大单元视角进行微项目设计,要从微项目的内容、方法、学习和评价等方面,关注设计的系统性、探究性、层次性、关联性、一致性。
1.微项目的整体设计原则——从课时设计走向单元设计
课时设计侧重于将某种程序语言的语法和规则等作为教学重点,是单纯知识点传输与技能训练的安排。教师在设计微项目时,要根据课程标准找出学科的核心大概念,自上而下逐级分解到每个模块、每个单元、每个课时,并根据教材、教参、课标相应的知识点自下而上逐级聚焦,上升到具体概念,再提炼出学科的核心概念,以核心知识体系设计微项目。
2.微项目的内容设计原则——从学科知识走向学科思维
微项目的内容設计要从学科教学内容转到学科知识背后的客观事实、规律和思维。也就是说,教师要根据核心概念确定学习内容,对学生的先有知识进行调查,结合学生的认知特点和认知水平对学习内容进行调整。
3.微项目的方法设计原则——从被动学习走向主动学习
从学习的本质看,以好奇心驱动、以兴趣为牵引的学习才够得上是真正的学习。真正的学习要把学生当作学习的主体。因此,微项目设计要尊重生命生长的规律,遵循教育发展的基本规律,以学生为中心,在真实的情境中进行学习的主动建构和意义建构。
4.微项目的学习设计原则——从浅层学习走向深度学习
布鲁姆的弟子安德森修订了“新版教育目标分类学”,教育目标由金字塔的基底起始向塔顶发展。如果课堂中仅仅是知识的记忆、理解、应用,那么这就是低阶认知能力,如果联系生活经验和学习经验,对知识进行分析、评价、创造,那么这就是高阶认知能力。微项目设计要让学生运用知识去解决现实生活中的问题,从问题中创新,形成自己独特的解决问题的方法和思维。
5.微项目的评价设计原则——从结果评价走向过程评价
传统的教学评价以结果和终结性评价为主,微项目的评价设计应由结果导向的评价转向过程评价。
● 基于大单元视角的课堂微项目设计的要素
1.有人——立足学情分析
微项目设计要分析学生的学习起点、学习能力、学习水平,从学生的经验出发,结合课程标准和教材的编写意图,把握前提条件、关联知识、学习意欲、学业水准、学习方法和班级特征等,设计有关的内容、情境、问题。
2.有料——确定单元内容
微项目设计要把握整个单元或者整本教材的结构,从真实情境出发,将相关内容整体化、结构化、综合化、探究化、拓展化,开发相关的单元内容,以求学生能运用所学内容解决现实问题。
3.有趣——设计学习支架
微项目设计要围绕真实情境,搭设有用的学习支架,巧用问题引导,提出有挑战难度的问题,达成目标,创造应用场景,为迁移提供基础。
4.有变——指向高阶思维
微项目设计应关注学生的成长,考虑内容的广度、深度、难度、梯度,探索知识背后的学科思维规律。微项目除基本知识外,还要通过问题将知识的学习引向深度的理解和思考,引向高阶思维。
● 基于大单元视角的课堂微项目设计范例
1.建立目标体系
基于大单元视角的课堂微项目设计以单元为站位,看到的目标是学科育人的关键能力、必备品格与价值观念。设计时,教师要依据学科核心素养的相关要求,厘清本模块大单元逻辑以及单元名称,梳理出各单元中蕴含的学科核心素养。在学科教学的目标体系中,第一层目标依据是育人目标;第二层目标依据是课程标准和学科核心素养,包括课程标准要求,信息意识、计算思维、数字化学习和创新和信息社会责任;第三层目标依据是模块、单元、课时内容,包括单元目标和课时目标。以浙教版必修二《信息系统与社会》第2章第6节《网络应用软件开发》为例,各层次的目标及具体内容如下页表所示。
2.规划和确定单元内容
规划设计可分为单元设计和课时设计,其内容和目标相对应。
(1)单元设计
本节主要由网络应用软件的开发架构、网络应用的规划设计、网络应用程序编写和网络应用的调试及分布四部分内容组成。在学科指导意见中,本节共安排3个课时,其中2.6.1网络应用开发概述、2.6.2网络应用的规划设计各安排0.5课时,2.6.3编写网络应用程序安排1课时,而实践与体验活动则安排1课时,2.6.3调试与发布的内容可以适当穿插在编写网络应用程序和实践与体验活动中教学。
本节是第二章的最后一节内容,从教材内容分析,涉及的知识点繁多,综合性和实践性很强,后续单元的室内环境检测系统也涉及了基于数据获取、传输和存储的Web应用。从学生情况来看,学生虽然对Python语言程序设计有一定的基础,但以简单的单机应用程序为主,很少接触以多用户共享、网络传输及异地运行等特征为主的网络程序设计,缺少Web应用的经验。基于此,教学时间扩充至4课时,设计4个微项目,分别是欢迎用户小程序、为语文学习网站设计用户注册和登录程序、为在线教学网站设计登录程序和设计网络聊天机器人程序。微项目的驱动问题及包含的知识点具体设计如下。
微项目1——欢迎用户小程序。
驱动问题:如何将网页表单中的数据传输至Web服务端?如何将Web服务端的数据返回至网页端?
知识点:网络应用的组成部分及工作原理;IP、域名、URL、协议;模板文件;网络应用的调试及发布;网页和Web服务器间的数据传输。
微项目2——为语文学习网站设计用户注册和登录程序。
驱动问题:网页中的访客和用户有什么区别?如何实现用固定的用户名和密码登录网站?
知识点:网络应用的组成部分及工作原理;模板文件;jinja2变量;SQLite数据库、数据表、字段、记录。
微项目3——为在线教学网站设计登录程序。
驱动問题:如何保护用户的数据安全,让用户登录更安全?
知识点:SQLite数据库查询记录;Flask-WTF编写表单;网络应用的组成部分及工作原理。
微项目4——为机场等待/滞留的旅客设计一款网络聊天机器人。
驱动问题:如何在网页端实现和网络聊天机器人聊天?
知识点:SQLite数据库查询记录;Flask-WTF编写表单;网络应用的组成部分及工作原理;模板文件;AIML库及语料库;网络聊天功能;数据库查询、清除数据库记录;网络应用的组成部分及工作原理。
(2)课时设计
以第1课时为例,微项目在课堂中的实施过程如下。
①项目引入。
驱动问题:如何架设一个Web应用?
学生活动:体验访问Web应用。打开浏览器,在浏览器地址栏中输入下列地址,按回车键观察结果。
http://192.168.105.57:5000/
http://192.168.105.57:5000/study
http://192.168.105.57:5000/play
设计意图:让学生带着兴趣、好奇心和体验进入课堂,体验Web应用,引出本节课主题,将自己的电脑作为Web服务器架设Web应用。
②项目实施。
问题1:如何实现Web应用访问的?
知识讲解:与学生一起回顾体验Web应用的过程,引出B/S架构,关注Web服务器和编写的程序代码内容。
问题2:为什么访问不同URL有不同的网页呈现?
知识讲解:结合代码,讲解Flask导入、路由和视图函数等知识,重点关注路由和视图函数的映射关系。
问题3:Python程序如何架设Web应用?
操作演示:教师演示假设Web应用过程。
设计意图:引导学生关注B/S架构,理解IP、域名、URL、协议等知识,使用Flask框架编写网络应用软件的基本方法及步骤,初步了解网络应用的调试及发布。
问题4:为什么百度有文本输入框?文本输入框有什么用?
知识讲解:通过观察图片,知晓网页文件内容的差异,感受到网页中的数据传输。
问题5:如何呈现指向网页文件,而不仅仅是返回文字?
学生活动:打开“活动1 模板文件”文件夹下的app.py文件,根据学案的操作提示及部分代码,完成代码填空,并运行代码,完成Web应用的架设。
设计意图:引出模板文件、网页端和Web服务端的数据传输原理,引导学生进行代码分析。
问题6:单击确定按钮为什么没反应?
问题7:服务端如何获取表单数据?
问题8:服务端如何反馈数据至网页端?
知识讲解:数据传输过程,并进行代码分析。
设计意图:引导学生观察将数据从网页端传送至Web服务器,Web服务器将数据处理结果发送至访问者的浏览器并输出。
问题9:改编程序,实现不同的数据传输功能。
思考:如何将网页表单中的数据传输至Web服务端?如何将Web服务端的数据返回至网页端?
学生活动:根据范例,改编出个性化的Web应用程序。
设计意图:梳理掌握网络应用的编写步骤和流程,鼓励学生发挥创意。
③成果展示。
学生活动:同桌间访问Web应用,访问其他同学的Web应用。
设计意图:欣赏他人作品。
④项目评价。
学生活动:学生本机测试,给同学投票。
设计意图:生生互评。投票网站既是教学评价平台,也是一个应用了数据库的综合Web应用,为下个微项目做好铺垫。
● 结语
基于大单元视角的课堂微项目设计要有整体性,对单元内容进行整合、顺序调整、删减、补充等,并要有关联性,探索单元内容的内在规律、联系、层次以及学科思维等。总之,基于大单元视角的课堂微项目设计能够促进核心素养的培养,并为核心素养的落地提供了实践路径。