深度学习视域下的高中信息技术单元教学设计

王智慧

［摘 要］文章围绕单元教学设计的四个关键要素，即引领性学习主题、指向素养的学习目标、挑战性学习任务、持续性学习评价，具体阐述深度学习视域下高中信息技术单元教学的设计路径与方法。

［关键词］深度学习；单元教学设计；高中信息技术

［中图分类号］    G633.67        ［文献标识码］    A        ［文章编号］    1674-6058（2023）05-0093-04

为了适应普通高中课程改革，贯彻落实新课程、新课标、新教材、新高考背景下的学科教学研究以及作业、命题、考试评价研究，引领教师破解课程改革中的难题，提升教师的专业研究能力，高中信息技术学科教研员积极投入到“深度学习”课题的研究中。

一、“深度学习”的解读

刘月霞和郭华在《深度学习：走向核心素养》一书中这样定义深度学习：深度学习是在教师引领下，学生围绕具有挑战性的学习主题，全身心积极参与、体验成功、获得发展的有意义的学习过程。从这个定义中可以提取几个关键要素，即教师、学生、挑战性的学习主题。对此，可以这几个关键要素为支点构建深度学习概念模型（如图1），建立关键要素之间的联系。从这个模型中不难看出，学生是模型的核心要素，也是学习的主体，所有的要素最终都指向学生的学习。教师的作用是引领学生围绕其设计的具有挑战性的学习主题开展学习。挑战性的学习主题，通过学习情境，承载着核心知识，能让学生在真实情境中解决问题，掌握学科本质及思想方法，体验成功，进行有意义的学习。深度学习真正的意义是让学生在深度理解和加工的基础上掌握学科核心知识，调整学生的学习方式，让学生成为学习的主人，提升学生的核心素养。

二、从高中信息技术学科视角理解深度学习

上述解读展现了深度学习视域下学生的学习，那么如何从高中信息技术学科视角去理解深度学习，并使其带有学科特点呢？华东师范大学李锋教授从高中信息技术学科视角，定义了高中信息技术深度学习的概念，即高中信息技术深度学习是指学生基于真实问题情境，在教师的指导下，结合数据、算法、信息系统和信息社会四个学科大概念的学习，领悟本学科独特的育人价值。在深度学习活动过程中，学生主动应用学科方法设计、实施、优化解决问题方案，发展信息意识，启迪计算思维，培养数字化学习与创新能力和信息社会责任。

解析概念，从中可提炼出四个关键词，即学生、基于真实问题情境、四个学科大概念、育人价值。其中，“学生”是主体，“基于真实问题情境”为引领性的学习主题，“四个学科大概念”代表结构化知识，“育人价值”意味着从知识传授到学科育人，这四个关键词最终指向的是高中信息技术学科核心素养。

三、实现高中信息技术深度学习的路径

从深度学习到高中信息技术深度学习，随着概念学科化的逐步明晰，也进一步要求教师探究深度学习学科化的方法与实施的路径。在探究之前，要明确关键所在。其一，理论层面。对学生而言，要让学生在解决真实问题的过程中进行深度学习，从而提升学生的信息素养。对教师而言，要实施指向核心素养的单元教学，提升教学质量。指向核心素养的单元教学是高中信息技术学科落实深度学习的抓手。单元教学设计从外部看是学习的融合体，将结构化知识与真实问题情境及信息技术学科的大概念充分融合；从内部看则是一组彼此关联的学习内容和学习活动。其二，实践层面。确定学科实践操作的思路，从课程标准和教材入手，在理解课程标准和教材的基础上，将单元教学设计与项目式学习相融合，指导学科教学实践。这其中，要把握住两条主线：一是用深度学习视域下的单元教学设计作为知识结构的主线；二是用项目式学习作为解决问题的主线。

四、深度学习视域下的高中信息技术单元教学设计与实施

（一）单元教学设计的核心组成

指向核心素养的单元教学设计，主要由四个关键要素组成，即引领性学习主题、指向核心素养的学习目标、挑战性学习任务、持续性学习评价。

（二）引领性学习主题的确定

引领性学习主题的目的在于将核心的结构化知识与真实的问题情境相融合，使学生在真实的问题情境中解决实际问题，获取核心的结构化知识。单元学习主题的确定路径如图2所示。

以人教版高中信息技术必修1第一单元“认识数据与大数据”为例。

第一步，从课程标准中提取出内容要求和学业要求，并进行分析。《普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称新课标）中的内容要求为：（1）在具体感知数据与信息的基础上，描述数据与信息的特征，知道数据编码的基本方式；（2）在运用数字化工具的学习活動中，理解数据、信息与知识的相互关系，认识数据对人们日常生活的影响；（3）针对具体学习任务，体验数字化学习过程，感受利用数字化工具和资源的优势。

学业要求为：（1）能够描述数据与信息的特征，知道数据编码的基本方式；掌握数字化学习的方法，能够根据需要选用合适的数字化工具开展学习。

从“内容要求”和“学业要求”中可以提取出本单元的核心概念（学科大概念）为“数据”，概念群为“信息、数据编码、数字化（数字化学习、数字化工具）”。

第二步，梳理教材章节中的核心知识（如图3）。

第三步，在上述两个步骤的基础上，在概念群间建立知识框架（如图4）。

第四步，根据知识框架所表现出来的关联，选择合适的情境及情境所涉及的维度。

“认识数据与大数据”这一单元的学习主题确定为“大众点评那些数据背后的秘密”，基于这个主题确定主题情境（即项目情境）和项目的驱动问题。

项目情境：越来越多的年轻人，来到一个陌生的地方，寻找当地好吃的、好玩的，第一反应不是打开大众点评App，就是打开小红书App，究其原因是大家把去哪吃饭、去哪玩、去哪购物等的决策权交给了互联网和大数据。那么透过互联网、大数据，大众点评平台的数据到底有什么奥秘呢？让我们一起来揭秘大众点评。

驱动问题：在揭秘了大众点评之后，你觉得大众点评可以怎样改进已有功能或者可以增加哪些功能呢？

（三）指向核心素养的学习目标的确定

指向核心素养的单元学习目标，是指学生完成单元学习后，应该获得的蕴含学科核心素养的学习结果，包括能灵活应用相应的知识、技能、策略，掌握能反映学科本质及思想的方法，具备解决问题的综合能力以及在经历一定的困难之后愉悦心理感受，还有对学科学习的好奇和期待。从上述表述可以看出，指向核心素养的单元学习目标的确定其实质是从核心素养的结果入手，延伸到学生的所知、所能、所成。基于此，确定了如图5所示的单元学习目标的实践路径。

以人教版高中信息技术必修1第三单元“数据处理与应用”为例。

第一步，从新课标的学业要求入手，了解学生预期的素养表现要求。

新课标中的学业要求：了解数据采集、分析和可视化表达的基本方法，能够利用软件工具或平台对数据进行整理、组织、计算与呈现，并能通过技术方法对数据进行保护；在数据分析的基础上，完成分析报告。“学业要求”主要目标是培养学生的信息社会责任和计算思维。

第二步，结合单元学习主题、学生的学情及新课标中的学业要求，确定本单元所要落实的学科核心素养及其层级。

1.按照问题解决方案，选用适当的数字化工具或方法获取、组织、分析数据，并能迁移到其他相关问题的解决过程中。（计算思维 ）

2.采用简单的技术手段，保护数据、信息以及信息设备的安全。（信息社会责任）

3.针对特定的信息问题，自觉、主动地比较不同的信息源，能描述数据与信息的关系，确定合适的信息获取策略。（信息意识）

第三步，找到新课程中对应的内容要求，了解知识、技能、策略的具体表现。

新课标中对应的内容要求：通过典型的应用实例，了解数据采集、分析和可视化表达的基本方法；根据任务需求，选用恰当的软件工具或平台处理数据，完成分析报告，理解对数据进行保护的意义。

第四步，从“内容要求”中找到单元大概念及概念群，将单元内容进行结构化整合。

“数据处理与应用”单元的大概念为“数据”。数据是信息的载体，是计算机加工处理的对象，是信息社会的一种重要资源。“数据处理与应用”单元的概念群为“数据采集、数据分析、数据可视化、数据安全、数据分析报告”。

第五步，叙写单元学习目标。

在前四步的基础上，确定“数据处理与应用”单元的学习目标，具体如下：

单元学习目标1：通过活动探究，了解数据处理的一般过程，掌握利用信息技术工具进行数据采集、分析和可视化的方法，认识到数据处理对日常生活的影响。

单元学习目标2：能够选择恰当的方法与工具进行数据处理以及解决问题。

单元学习目标3：在问题的解决过程中，能从数据中提炼出有用的信息，掌握数据安全的方法与策略，能够应用所获得的信息解决问题。

单元学习目标4：在完成任务的过程中能掌握数据分析报告的撰写方法，使用合适的信息技术工具完成数据分析报告，提出解决问题的合理化建议。

（四）挑战性学习任务的设置

在设计挑战性学习任务时，首先要明确主题任务，做好知识间的衔接，此时要围绕项目的驱动问题，确定主题任务，再分解主题任务为任务群（任务链）或问题群（问题链）；其次要在分解后的任务与知识之间建立联系，这里要强调任务过后的结果或者成果集，用结果去检验是否完成了任务，是否真正实现了知识与任务、知识与知识之间的连接，避免“为了活动而活动”“知识与活动两张皮”。

以人教版高中信息技术必修1第一单元“认识数据与大数据”为例，此单元的主题为“大众点评那些数据背后的秘密”，该主题项目的驱动问题为“在揭秘了大众点评之后，你觉得大众点评可以怎样改进已有功能或者可以增加哪些功能呢？”围绕项目驱动问题确定“探秘大众点评平台，从使用功能方面点评大众点评平台，提出自己的建议”这一主题任务，并将主题任务分解为任务链，即体验大众点评平台的功能，了解大众点评平台的功能使用、探究大众点评平台各功能背后的技术支撑、对大众点评平台的功能使用给出自己的建议，同时确定四个活动任务：“任务一：体验大众点评平台数据的应用”、“任务二：探究美食排行榜功能数字化”、“任务三：感受大众点评里的大数据”、“任务四：为大众点评平台的发展出谋划策”。

任务一对应了数据、信息、知识相关的内容，任务二对应了数字化、数据编码与数据压缩相关的内容，任务三对应大数据的特征与应用相关的内容，任务四对应数据对生活、学习的影响，实現了任务与知识之间的关联。从数据、信息、知识到数字化、数据编码与数据压缩，到大数据的特征与应用，再到数据对生活、学习的影响，实现了知识的结构化关联。

（五）持续性学习评价的实施

评价是有证据的，这些证据指向学生的学习过程、学习结果、学习行为、学习态度等多方面，关乎学生学习目标的达成，关乎学生学科核心素养的提升。持续性的评价，强调的是评价的连续性、不间断性，以及在时间和空间上的覆盖性，这种覆盖性强调了评价在整个单元中的作用发挥，更强调评价在每一个单元课时内的作用发挥，甚至强调评价对每个课时所有活动任务的作用发挥。

持续性的评价既包括过程性评价又包括结果性评价。评价的方式应多元化，可以是检测学生学习情况的检测性评价，可以是学生的自我对照评价，即给出知识、能力、素养等方面具体要达到的维度和指标，以及指标的不同程度，让学生对照去进行自我评价；还可以是关注学生学习过程中的参与情况、成长情况、问题与反思等的小组活动记录或者小组成长档案等（记录学生在单元学习过程中的点点滴滴）。

在设计单元持续性学习评价时，要对照单元学习目标，根据单元学习目标的要求选择相应的评价方式。如人教版高中信息技术必修1第三单元“数据处理与应用”单元中确定了以下单元学习目标。

单元学习目标1：通过活动探究，了解数据处理的一般过程，掌握利用信息技术工具进行数据采集、分析和可视化的方法，认识到数据处理对日常生活的影响。

单元学习目标2：能够选择恰当的方法与工具进行数据处理以及解决问题。

单元学习目标3：在解决问题的过程中，能从数据中提炼出有用的信息，掌握数据安全的方法与策略，能应用所获得的信息解决问题。

单元学习目标4：在完成任务的过程中能掌握数据分析报告的撰写方法，使用合适的信息技术工具完成数据分析报告，提出解决问题的合理化建议。

单元学习目标1强调探究活动，要求学生在探究过程中有自主学习与实践，并有所发现，因此对应探究活动的评价可以是针对探究过程的收获的评价（如知识、技能、所悟、所思），并用评价量表进行呈现；可以是针对探究发现的结果（如作品、结论）等的评价。单元学习目标2强调方法与工具的恰当选择，因此评价要针对不同数据处理需求的方法与工具选择，可以设计表格，给出数据的情境及数据处理后的作用，让学生填写对应的方法和工具。单元学习目标3强调围绕解决问题所需的有用信息，评价应针对信息的提炼、信息的合理应用以及信息对于问题解决的作用。评价针对学生分析、判断后给出的结果或者结论，可以用提问的方式评价学生。单元学习目标4既强调过程又强调结果，过程可以用量表的方式让学生自评，对自己进行反思；结果是学生撰写的数据分析报告，要让学生展示作品，进行自评和他评。

综上可知，深度学习视域下的高中信息技术单元教学设计应以学科大概念为引领，使教学内容进一步结构化，创造开放性的学习环境，设计情境化、系列化、具有挑战性的学习活动，让学习评价伴随学习全过程。

［   参   考   文   献   ］

［1］  郭华.深度学习及其意义［J］.课程·教材·教法，2016（11）：25-32.

［2］  中华人民共和国教育部.普通高中信息技术课程标准：2017年版2020年修订［M］.北京：人民教育出版社，2020.

［3］  刘月霞，郭華.深度学习：走向核心素养［M］.北京：教育科学出版社，2018.

（责任编辑 黄春香）