指向深度学习的“信息技术”课程单元教学设计研究

摘要：深度学习的目的在于发展学习者的高阶思维，让学习真正发生，是培养学生信息技术核心素养的必然要求。单元教学设计是提高一线课堂教学质量的有效方法，是促进学生深度学习的有效工具。指向深度学习的单元教学需要确定单元主题，制定单元目标，设计单元学习活动，制定评价体系。本文结合信息技术学科特点，构建指向深度学习的单元教学设计模型，结合高中“信息技术”具体教学内容进行探索实践，力求促进学生深度学习。

关键词：深度学习；单元教学；信息技术；教学设计

一、概述

2017年，我国颁布的《普通高中信息技术课程标准》强调要提升学生的信息技术学科核心素养［1］，要求教师从“知识传递”发展为“学科育人”，体现信息科技学科独特的育人价值，指向学生的深度学习。近年来，以单元教学为纽带，国内外许多研究者都开展了将深度学习与单元教学相结合的教学实践。Akyol等［2］研究指出，将深度学习与单元教学结合后对教学结果进行评估，发现通过合适的教学活动可以明显提高课堂的教学效果。RMFilius等［3］以深度学习理论为基础，提出了基于深度学习的单元整体性教学的几种有效策略。管光海等［4］指出基于深度学习理念的单元教学设计需要包括指向核心素养的学习目标、真实可靠的学习情境、富有挑战的学习任务、深度加工的学习过程和有机嵌入的学习评价等方面。

基于此，本文构建指向深度学习的“信息技术”课程单元教学模型，以单元教学为出发点，引导学生深度学习，帮助学生建立知识结构，促进学生信息技术核心素养的养成。

二、深度学习理念下单元教学的特征

在教学情境上，从“脱离情景的学习”转变为“基于主题引领的学习”，教师将复杂、抽象的理论知识融合在真实情境后再呈现给学生，学生围绕着情景和问题进行思考，全身心地体验知识；同时教师要知道在什么样的情景中应用什么知识，如何运用这些知识解决真实社会情境中的问题，从而避免学生在课堂中只进行了机械的浅层学习［5］。

在教学内容上，从注重“知识点”的掌握转变为注重学生“知识结构”的形成。这意味着学生所学习的知识不是碎片化的、零散的，而是有逻辑结构的，学生在教师的指导和引领下，有目的地联系新旧知识，运用知识解决问题，进而建构自己的知识结构。

在教学过程中，教师将强调“接受式”学习转变为“从做中学”，更加强调以活动促进学生的主动学习，引导学生全身心地投入学习活动中。学生在学习的过程中，主动地应用学科方法去设计、实施和优化解决问题的方案，发展信息意识，培养计算思维［6］。

在教学设计上，从关注“课时的设计”转变为更加注重“单元设计”。深度学习强调学生的知识结构应是有逻辑、有结构的，而在以往的教学设计中，大多数教师是围绕单个课时进行教学设计，忽略了课时之间的整体联系，这也间接地导致了知识的碎片化。

三、指向深度学习的“信息技术”课程单元教学设计模型

本文在单元教学设计的“ADDIE模型”的基础上［7］，提出了指向深度学习的信息技术课程单元教学设计模型，如图1所示。

（一）前期分析，确定单元学习主题

在确定单元学习主题时，需要对课程标准和教材内容进行详细的阅读，主题应体现学科知识，展现信息技术学科教学方法，并且能够引起学生的学习兴趣，深度参与学习活动，帮助学生发展核心素养。对于学习单元的界定，既可以依据教材所划分的自然单元，也可以根据实际情况跨越教材的自然单元，对教材的内容进行重组［8］。例如，学生在学习人工智能内容时，可以通过创建文明城市这个背景，设计“AI助力垃圾分类”单元学习主题，引导学生感受人工智能对生活的影响。

（二）关注本质，制定深度学习目标

目标的制定应围绕核心知识，将核心知识与学科核心素养密切结合，引导学生运用所学习的知识解决实际问题［9］。教师对照课标要求，深刻解读教材，对单元内容整体分析，梳理知识结构脉络，同时考虑学情，把握学生的知识基础，了解学生的典型困惑。在此基础上，教师确定单元学习目标和具体课时目标，从而使整个单元教学活动紧密有序。

（三）设计活动，掌握核心知识本质

活动的设计上，教师需要结合学生实际的生活情景，将教学内容与具体的问题情境紧密结合，从而激发学生的学习兴趣，促进学生深度思考。活动的设计要有助于学生计算思维、数字化学习与创新意识等学科核心素养的有效落地；要设计挑战与趣味并存的学习任务，尊重学生的错误，引导学生从错误中反思和学习。学生在参与活动的过程中解决实际问题，完成知识与方法的迁移，提升学生的计算思维，培养学生问题解决的能力；同时，在合作中的交流分享可以帮助学生取长补短，也能够使学生对知识深度理解。

（四）注重评价，反思单元主题学习效果

与传统的教学评价不同，指向深度学习的单元教学设计在教学实施之前就应思考如何进行评价，根据课程标准制定相应的单元学习目标和具体的课时目标。针对学生的个体差异和学习特点，针对性地进行评价，关注学生个体在学习前后的变化［10］。将教师评价、组员互评和个人评价有机地结合在一起，增加过程性评价，不仅关注学生学习结果，更注重学生学习态度的转变、是否掌握了学习方法等。例如，在项目实施过程中，教师为学生设置分课时评价和单元整体评价，保证学生在学习过程中对自己的学习过程和学习结果做到多维度的评估。

图1指向深度学习的“信息技术”课程单元教学设计模型

四、指向深度学习的“信息技术”课程单元教学设计案例

下面以人教版高中《信息技术（必修一）》为例，将2.3《程序设计基本知识》与第四章《走进智能时代》部分内容串联重组，进行指向深度学习的“信息技术”课程单元教学设计研究。

（一）前期分析，确定单元设计思路

本单元涉及顺序结构、选择结构和循环结构三种程序设计的基本知识，学生通过这三种基本结构的组织和运用，能够合理解决实际生活中遇到的问题。同时为了推进人工智能的发展，《新一代人工智能发展规划》指出应关注人工智能教育，实施智能教育项目，关注编程教育［11］。因此，本单元以“对话机器人”为项目主题，围绕程序设计基本知识开展深度学习。

（二）关注本质，制定单元学习目标

（1）知识与技能目标：掌握选择结构、顺序结构等程序设计的基本知识，并能够运用程序实现简单算法。通过解决实际问题，体验程序设计的基本流程，掌握程序调试与运行的方法；通过对人工智能典型案例的剖析，了解人工智能技术，能够正确地看待人工智能工具；理解人工智能技术的基本原理；经历使用编程开发智能工具的过程，完成智能工具的编程实现。

（2）素养目标：通过借助微视频、学习单等学习支架，了解人工智能相关技术的概念、应用，体会人工智能对人类生活方式的影响，培养数字化创新能力；通过对人工智能技术的理解、运用，提高观察能力、分析能力，有效培养学生计算思维能力；在解决关键问题的过程中，能从“开发的机器人需要有哪些功能”的角度出发，提出真正解决问题的方案；在小组交流的过程中，提高自身合作交流能力，培养信息社会责任素养。

（三）重组教学内容，规划单元序列

1.单元整体设计

参考袁晓萍教师［12］的单元整体教学的设计方式，将单元课型划分为单元起始课、知识建构课、自主整理课、单元专题课。具体每节课的安排如表1所示。

2.分解课时目标

根据单元教学安排，分解的课时教学目标如表2所示：

3.设计学习支架，辅助学生学习

为了帮助学生的持续性学习，为学生提供了导学案、半成品程序、微视频等学习支架，如图2所示。

4.注重评价，反思单元学习效果

指向深度学习的单元教学评价应包括核心活动任务评价、成效性评价和总结性评价。其中，成效性评价用于项目作品及展示的评价，安排在成果展示环节，针对成果和项目实施过程进行小组间的自评与互评；总结性评价安排在项目全部完成时，总结项目反思的环节，针对整个项目的开展情况进行总结。

结语

深度学习与单元教学之间存在着密不可分的联系，单元教学是实现深度学习的高效方法，但是实施指向深度学习的单元教学设计模型需要教师具备一定的课堂教学经验和扎实的专业基础，需要掌握教育学、教学论的知识，以及对深度学习和单元教学的前沿研究有所认识。因此，如何广泛推广和有效实施仍然是一个值得讨论和研究的问题。

参考文献：

［1］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）［S］.北京：人民教育出版社，2018.

［2］AkyolZ，GarrisonDR.Understandingcognitivepresenceinanonlineandblended communityofinquiry：Assessingoutcomesandprocessesfordeepapproachestolearning［J］.BritishJournalofEducationalTechnology，2019，42（2）：233250.

［3］RMFilius，RAMDKleijn，SGPrins，etal.Audiopeerfeedbacktopromotedeeplearninginonlineeducation［J］.JournalofComputerAssistedLearning，2017，35（5）：607619.

［4］管光海，顾建军.指向深度学习的普通高中通用技术课程单元教学设计研究［J］.基础教育课程，2023（04）：6572.

［5］张志新，杜慧，高露，等.发达地区中小学人工智能课程建设现状、问题与对策：以某“新一线”城市为例探讨［J］.中国电化教育，2020，404（09）：4049.

［6］周莹，冯华.深度学习视域下的单元教学任务设计：以初中物理为例［J］.基础教育课程，2021（08）：5661.

［7］郭华.深度学习及其意义［J］.课程·教材·教法，2016，36（11）：2532.

［8］崔允漷.学科核心素养呼唤大单元教学设计［J］.上海教育科研，2019（04）：1.

［9］孙京红，付丽.慎思笃行品“深度”：海淀小学数学团队基于“深度学习”的教学改进［J］.基础教育课程，2017（10）：48.

［10］马云鹏.深度学习的理解与实践模式：以小学数学学科为例［J］.课程·教材·教法，2017，37（04）：6067.

［11］凌秋虹.人工智能在小学信息技术课堂教学中实施的思考［J］.中国信息技术教育，2019（11）：3739.

［12］袁晓萍.基于单元整体设计开展多种课型教学［J］.人民教育，2023（18）：5659.

作者简介：郭瑾（1974—），女，汉族，辽宁大连人，硕士，副教授，研究方向：软件开发理论与应用、图形图像与计算机教育研究；刘璐（1996—），女，汉族，吉林白山人，硕士，研究方向：虚拟现实技术、深度学习与教育研究；厉昌凤（2000—），女，汉族，山东日照人，硕士，研究方向：虚拟现实技术、计算机图形学研究。

*通讯作者：高伟（1972—），男，汉族，辽宁沈阳人，硕士，教授，研究方向：虚拟现实技术、计算机图形学研究。