基于ITtools平台的高中信息技术深度学习实践研究——以“简易计算器的设计与制作”单元教学为例

黄瑶芬 广东省广州市南沙麒麟中学

● 深度学习概述

要真正落实深度学习，就要挖掘深度学习的本质特征。深度学习有五个特征，分别为活动与体验、联想与结构、本质与变式、迁移与创造、价值与评价。活动与体验是指学生不是被动地去容纳外在知识的灌输，而是作为主体，通过观察、思考、想象、表达、动手操作等活动对所学学科内容进行感知和理解。联想与结构包括两个方面：一是利用学生已有的经验调动学习；二是学生将学习内容与已有经验建立有意义的联系。本质与变式是指学生要能够通过质疑、探究、归纳、演绎等过程主动地把握教学内容的本质以及知识的内在联系。迁移与创造是指学生能在其他新的情境下，利用所学知识解决实际问题。价值与评判是指学生能与教师、同学进行有效的沟通与合作，能够有根据地反思和评价自己的学习状态和学习结果。

● ITtools平台对深度学习的支持

ITtools平台是一个信息技术教学辅助平台，其提供了文本页面、课堂调查和测验、作品提交和互评、学生互助、自由分组、小组合作、小组成果展示、学情监控、学情记录、自动阅卷等教学模块，通过这些模块的组合可以实现“个性化学习”“互助交流”“小组合作”“反思评价”等功能。通过分析ITtools平台的主要功能与深度学习特征之间的关系（如图1），可以看到ITtools平台对深度学习的落实起到很好的支持作用。

图1

● 基于ITtools平台的高中信息技术深度学习教学模式的探索与实践

深度学习倡导单元学习，结合学科特点、学生实际情况及教学实践，笔者设计了基于ITtools平台的高中信息技术深度学习教学模式（如下页图2），下面，以“简易计算器的设计与制作”单元为例阐述此教学模式在实施过程中的具体方法。

图2

1.确定单元学习主题

教科版《必修1 数据与计算》第二单元“编程与计算”的内容是程序设计的基本知识，包括Python数据类型、常量、变量、输入输出语句、运算符、表达式以及程序的三种基本结构。基于对课标和教材的分析可以得出此单元的核心概念是算法，即利用计算机解决实际问题的方法与步骤。通过ITtools平台进行问卷调查得知，学生对生活实际问题比较感兴趣。计算器是生活中常见的事物，将陌生抽象的Python编程与熟悉的计算器结合在一起，可以激发学生的学习兴趣。因此，本单元利用Python编程来设计一个简易的计算器，实现两位数的加、减、乘、除四则运算，要求运算的数据可以包括整数和小数，同时对除法运算进行数据有效性的验证等。

2.明确单元学习目标

在单元内容分析和学情分析的基础上，确定本单元的学习目标如下：

（1）学会利用计算机解决问题，分析给定任务的具体需求，抓住解决该需求的关键问题；分析关键问题的基本特点，用抽象的方法表述问题；针对问题设计解决的方案；最后使用编程语言将方案一一实现。 (信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任)

（2）掌握Python语言基础知识，了解常见的数据类型，能够根据实际问题的需要选择合适的数据类型；理解Python中的常量与变量，初步认识赋值语句和输入输出语句；掌握常见的Python算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、字符串运算符的用法，能够根据问题需求，写出对应的表达式。(计算思维)

（3）综合运用顺序结构、分支结构、循环语句的语句编写、调试简单程序解决问题。(计算思维)

3.实施单元教学

在目标的引领下，将学科知识情境化并转换为连续有层级的问题链，然后围绕问题精心设计学习活动，开展观察、体验、思考、阅读、实践、实验、讨论、交流等活动。要让学生全身心投入到这些学习活动中，除了要精心选择活动形式，还要为学生提供内容丰富、形式多样且符合个性需求的学习资源。因此，教师可根据“最近发展区”原则，筛选和加工出适合学生学情的学习材料，然后利用ITtools平台发布教学资源，开展教学活动，利用平台的个性化学习功能、互助交流功能、小组合作功能引导学生积极主动参与活动。本单元将Python编程知识转为实际问题——简易计算器的设计与实现，以计算器功能从简单到复杂的思路引导学生利用平台上的微课等资源自主探究或小组合作，先分析问题、设计算法再编程实现、解决问题，从而掌握知识并提升计算思维等核心素养。“简易计算器的设计与实现”单元教学的学习规划如下页表所示。

“简易计算器的设计与实现”单元教学的学习规划

4.进行持续性评价

单元教学需要持续性评价，因此教学中要关注学生的学习进展并及时给予反馈，进而引导学生根据自己的学习状况调整他们的学习策略。单元实施中可以利用ITtools平台中随堂测评、操作题自动批阅、小组成果展示、学情监控等评价工具对学生开展持续性评价。学生通过自主展示和互动交流，加深了对所学的知识点的理解，并得到肯定，有助于树立自信，实现自我价值。教师根据本单元教学目标，每节课都会设置一定数量的选择题、代码填空型编程题以及作业考查学生的学习情况。另外学生分小组完成的简易计算器也可以分享到ITtools平台，师生可以根据评分标准进行评价。

● 结束语

笔者通过实践探究发现，“ITtools平台的高中信息技术深度学习教学模式”应用于高中信息技术课堂，充分体现了“以学生为主体、教师为主导”的教与学的关系。在这种教学模式中，学生通过沉浸式学习，不仅掌握学科基础知识，理解核心知识，把握学科知识的本质及思维方法，还形成了正确的学习观、价值观。所以，这种教学模式符合以提高学生核心素养为目标的新课程理念，值得继续深入研究。