网络环境下高中信息技术大单元教学实践

2023-03-07翁锦琳福建省宁德市古田县第一中学

中国信息技术教育 2023年5期

翁锦琳福建省宁德市古田县第一中学

在高中信息技术新课程实施过程中笔者发现，基于某一主题和项目的大单元教学，将教学内容从传统的“课本知识”转变为“大单元项目”，能够让学生以更大的视野看待问题，有助于学生对知识的整体性把握，从而更有效地进行深度学习，并综合应用所学知识解决实际问题，提升信息技术学科核心素养。因此，笔者以UMU等网络教学平台为载体实施大单元教学，充分利用平台的资源呈现、互动和评价功能开展项目式学习，将教学形式从“线下讲授型课堂”转变为“以学生为中心的线上线下混合型课堂”，使教师、学生、教学内容、教学媒体之间产生良性互动，课堂教学结构得到优化，同时有利于学生充分利用课余时间开展自主性学习，提升学习效率。

●以学科大概念为依据，重组教学单元内容

在新课程背景下，伴随着课程理念、课程目标、课程结构的转变，教材由过去的“知识仓库”转变为一种“教学资源”，因此，教师可以根据学生实际情况，对教材进行“二次开发”，合理利用教材开展教学活动，由“教材本位”转变为“素养本位”。高中信息技术新课标主张建构包括数据、算法、信息系统、信息社会在内的学科大概念体系，并将学科核心素养渗透到课程中。[1]教师可以基于大概念对教材中的各单元教学内容进行合理的整合和重组，设计以项目为驱动的结构化大单元教学，还可根据学情进一步扩展和延伸到选修内容中。例如，高中信息技术必修一《数据与计算》（粤教版2019）教材内容可做如下页表1所示的整合。

表1 信息技术必修一大单元教学内容

以“算法与计算机程序”大单元主题为例，此部分内容主要对应学科大概念“算法”，强调的是学生的计算思维，是高中信息技术课程教学的重点内容，也是大学计算机相关专业的核心课程内容。算法设计与程序编写关系紧密，是编制计算机程序解决问题的核心步骤，因此将其整合为一个大单元，设计项目“加解密程序的研究与设计”，并通过网络教学平台开展项目学习。

●以网络空间为载体，构建单元知识体系

大单元设计需要依据某一主题，将相关章节的知识组合在一起重新排布，并以项目教学形式开展。在项目教学活动开展的过程中，需要同时进行知识的学习，即边学“知识”边完成“项目”。因此，教师应当重新整合教材知识，并将大单元知识呈现在网络教学平台中。平台的应用，为知识体系呈现和知识学习搭建了一个良好的载体，便于开展混合式学习，以解决大单元教学耗时长、学生学习时间不足的困难。平台搭建的课程空间一般使用树形目录结构进行组织，使知识呈现一目了然。教师将图文、微课、演示视频、单元知识测评等不同形式的数字化教学资源上传至平台，并构建网络学习空间。通过网络空间，学生能够更好地进行在线学习并产生良性互动。

学习空间应当包含以下内容：①教学目标和知识思维导图。以核心素养为依据对教学目标分类，并同时呈现项目目标；利用思维导图清晰、系统地呈现大单元知识体系，帮助学生迅速了解本单元所需掌握的知识和相关技能。②知识点讲解。将知识点以图文、微课、案例等形式上传至UMU等网络教学平台，学生可以通过平台快速找到自己需要学习的内容。③数字化工具操作手册。信息技术项目学习涉及许多工具软件的应用，学生可以根据需要对相关工具的使用进行学习，或者将其作为项目实施过程中的参考资源。例如，在“算法与计算机程序”大单元中，数字化工具包含Python开发环境工具、MindManager思维导图工具等。④知识点自测。通过网络教学平台的“考试”功能，学生可以测试知识点掌握情况。

●以深度学习为导向，设计大单元项目

目前的项目学习多数受限于课时及教学经验，虽然有项目作为驱动，但大多是采用类似任务驱动教学的方法，更注重任务的完成，而对问题的探究、学习还是停留在表层。而在项目学习过程中，强调既要完成探究活动和项目任务，又要进一步提升对大概念的理解，提高灵活运用知识分析和解决问题的能力，培养创新精神，实现深度学习。因此，教师在设计项目任务时，可以设计“探究活动”和“项目实施”两个环节。“探究活动”环节的目的是引导学生通过探究学习加深对知识的理解，为项目实施做准备。该环节采用“问题思考-任务探究”两步法，首先需要设置适当的问题链，采用“问题导向”的方法，逐步引导学生思考关键问题并深入理解相关知识、掌握技能，然后通过合作完成探究活动任务。而“项目实施”环节是在探究活动基础上的进一步深度学习，整合探究活动的学习成果，形成完整的项目作品和项目报告，强调的是应用信息科技解决实际问题。此外，应当注重知识的引申，提升学生综合应用知识的能力。

网络教学平台的使用更有利于学生的深度学习。借助丰富的数字化教学资源，学生能够从深度和广度上完成对知识的建构，并在教师的引导下，产生对问题更深层次的思考；通过平台的线上讨论功能，学生可以更好地进行互动交流，形成“头脑风暴”，并在教师的鼓励下产生批判性思维，通过不断质疑、释疑，生成更优的问题解决方案；通过平台的统计数据，教师可以随时观察学生完成任务情况，调整教学策略和教学内容，给学生指导性建议，引导学生思考和学习，保证探究任务完成的质量。

“算法与计算机程序”大单元项目的设计思路如下：

①项目情境设计。以“文件泄密等信息安全问题”作为情境导入，并引入加解密程序。

②项目探究活动设计。对于每个探究活动均给出问题链。先要进行问题的思考，再完成项目探究任务（如表2）。这样的学习模式有利于学生更深层次理解算法和程序的原理，而并非一味模仿完成任务。

表2 “加解密程序的研究与设计”项目探究活动设计

③项目实施环节设计。通过前面的探究活动，学生学习了算法与程序的基本知识、加解密的原理及简单加密程序的编写，为接下来的项目实施奠定基础。项目实施内容如下页表3所示，学生围绕“分析问题—设计算法—编写程序—调试程序”的线索开展程序设计项目，并撰写项目报告。

表3 “加解密程序的研究与设计”项目实施环节设计

在项目实施过程中还需注意分层教学。教师可以给出基本的程序框架，结合平台中的参考资料，绝大部分学生能够完成基本的移位加解密程序。对于学有余力的学生来说，还可以引导他们完善程序，如将key(移位加密的位移)作为变量输入，实现不同的加密效果；利用文件读入、读出功能实现对文本文件的加解密等。对于愿意参加竞赛的学生来说，可以引导他们使用更为复杂的加密算法，并在平台资源的帮助下，利用tkinter设计软件界面，开发出更为完善的加解密软件。

●以平台数据为支撑，实施高效精准评价

在大单元教学过程中，最难实施的是评价。由于大单元教学时间跨度长，难度大，在实施教学过程中教师往往更看重项目成果，而对学生的学习过程难以监督。针对这种情况，教师可借助网络教学平台，以平台数据为支撑开展多元化评价。

第一，对项目学习过程进行评价。学生实施项目的全过程数据，如各页面学习时长、探究任务完成率等都完整地记录在平台中，这些数据均可作为项目开展过程性评价的依据。

第二，对项目成果进行评价。利用网络教学平台，采取互评、师评等多种评价方式对学生项目成果进行评价。例如，在“算法与计算机程序”大单元教学中，项目成果为学生开发的“加解密软件”，学生以路演视频的方式将成果提交到平台，师生先在平台上完成评价和交流，教师再选择优秀作品开展线下展示与答辩活动。

第三，借助网络教学平台实施能力测评。首先，在知识学习过程中，可以设置一些客观题的自测，如程序语言的基础知识等，通过平台的数据分析功能，能够迅速统计学生客观题的正确率、班级完成率等；其次，可以借助信息技术学科专用的平台实现操作题的评价，如可以使用自建OJ平台进行程序代码的评测，更为高效、精准地检测学生学习效果。