基于深度学习的高中信息技术新课程实施策略

基于深度学习的高中信息技术新课程实施策略

基于深度学习的高中信息技术新课程实施策略

自《普通高中课程标准(2017年版)》《普通高中信息技术课程标准(2017年版)》发布以来,发展和提升学生的信息技术学科核心素养成为当前高中信息技术学科课程改革的方向,促进学生深度学习是有效提升学科核心素养的路径,也是新一轮课堂教学改革的迫切要求。新课改理念如何落实、核心素养如何培养、深度学习如何开展等问题成为一线教师改进课堂教学实践、推进新课程实施的热点话题。

● 基于深度学习的高中信息技术新课程实践策略分析

深度学习是指向学生的学习,让学习真实地发生,解决学什么、为什么学、怎么学的问题,同时又指向教师的教学,让教更有深度,解决为什么教、教什么、怎样教的问题。深度学习提倡以主题单元式学习贯穿单元内容,以项目式学习串起主题内容的融合,实现从中观的角度切入实际教学,将宏观的课程与微观的课时之间建立起有机联系的设计思路。

1.项目情境化策略

(1)基于学生原有学习经验的情境创设

认知主义学习理论提出,要想让学生的学习主动发生,就要最大程度地激发起学生的学习兴趣和原有学习经验。学习经验不仅包括单纯地学习连续前后的知识,同时还包含学习本身衍生出来的其他经验,如学习方法、学习思维、学习情感、学习价值等,学会利用学生原有的学习经验,深度分析学生的学习风格与学习基础,打通学习经验上的“最近发展区”,让学习主动积极地发生。

(2)基于知识的主题学习内容的情境创设

随着信息技术的不断发展,信息技术学科承载的知识内容也在变化。深度学习提倡通过不同的学习内容来深挖对应内容的技术、时事等情境,注重与其他学科间进行融合创新,以项目式学习的情境设置来整合知识与技能。学生在课堂上不仅可以通过问题情境学会信息技术本身的文化知识,而且能利用技术来解决生活、学习中的实际问题,进而将情境转化为问题,将问题转化为知识,将知识转化为素养,在知识联系与发展认知结构中达到深度学习的意义建构。

2.问题基本化策略

(1)发展学生高阶思维形成基本问题

深度学习是提升学生的高阶思维能力的一种理解批判性的学习。在高中信息技术的教学实践中,一方面存在盲目的讲练结合的“灌输式”课堂,另一方面存在追求学生活动的任务驱动“活动导向式”课堂,其实这些都是对深度学习的基本问题把握不到位。学习不仅要从情境中发生,更要从问题中进行。问题的设计,应注重发展学生的高阶思维,将高阶思维转化为学习的基本问题。基本问题是学习的核心内容之一,也是学科的核心思想所在,它能够最大程度地吸引各类学生。

(2)利用学科大概念体系形成基本问题

在高中信息技术新课程教学中,要学会利用学科大概念形成基本问题,以基本问题架构起整体教学目标和过程。新课程提出了数据、算法、信息系统、信息社会等学科大概念,笔者分析必修1《数据与计算》可得出数据、信息、算法、程序等模块大概念,而通过对“数据处理与应用”部分主题单元的分析得出“数据、分析、价值”等主题大概念。通过对不同层次大概念的分析,笔者得出对应单元的基本问题,如“在多大程度上数据会有说服力?”“在哪些方面数据会变得更真实?”。只有深入分析主题单元的大概念,才能将大概念转化为教学中的基本问题,将教学的基本问题与教学目标相联系,进而串起整体化的主题单元式教学思路。

3.目标逆向化策略

(1)以浅层学习深化逆向目标

深度学习是从学生的浅层学习开始,引导学生发挥学习主动性走向具有批判性和创新性的有意义的学习,旨在培养学生的高阶思维能力。在高中信息技术课堂教学过程中,被动、孤立、机械的浅层学习常常会让很多学生提出“为什么”和“那又怎样”的问题,这便是产生深度学习的关键,也是教学设计需要重点考虑的。在单元教学中,应从学生角度出发,去考虑學科课程是学什么、为什么要学习本课程、主题项目要求是什么、为什么这样设置、本节课要达到什么目标、如何实施等问题。

(2)以基本问题落实逆向目标

在高中信息技术新课程教学中,通过逆向目标设计思维方式更容易达到深度学习的目的。在主题单元中,首先,要根据高中信息技术内容标准来制订学生所确定的一个或多个目标;其次,基于学科的四大概念得出本模块和本单元学习的大概念,明确大概念赋予的内容意义,明确“学生将会理解……”的具体内容;再次,尝试从主题单元确定的基本问题出发,通过深度学习的基本问题来指导学生进行探究学习,关注教学过程以提示所学内容的重要概念;最后,明确单元学习的结果,明确学生将会获得哪些重要的知识与技能,实现“确定的目标—预期的理解—基本的问题—单元学习的知识与技能”的目标逆向化策略。

4.评价持续化策略

(1)持续性学习依赖于持续化评价

深度学习是持续性的单元化学习,是基于某个挑战式项目主题的学习。由于深度学习的持续性等因素,需要在教学评价中设计持续化的评价体系,做到评价体系的纵向和横向整合,达到评价的有效、可靠、充分。持续化评价旨在改进学生的学习,针对学生学习活动提供清晰的反馈。持续性学习依赖于评价,必须具备评价实施的三大要素,即基于目标的清晰和公开的评价标准、学生在活动中和活动后有机会接受关于他们活动的反馈、学生持续性反思的机会。

(2)持续性证据促成持续化评价

在高中信息技术新课程教学中,要深入分析教学评价的要素和成分,细化探究作品和活动成果,把握主题单元教学实施过程本身学生的元认知成分的评价,进而形成持续性证据,如个人的观察评价、小组间的协作评价等。在目标评价层面,思考什么样的表现表明学生已经达到要求;在基本问题评价层面,思考什么样的证据能表明学生已深入思考了这些基本问题;在思维评价层面,思考什么证据能表明学生“弄懂了”从而达到高阶思维和提升学科核心素养。

因此,在高中信息技术新课程的教学实施中,应更加关注学生的学习情境,引导学生将学科大概念转化为学习的基本问题,深入落实教学中的各级目标逆向化设计,分清学生的发生和正在发生,以及将要发生的学习状态,做到像评估员一样持续地去评价教、评价学、评价教与学的主体,从而构建深度学习理念下的主题单元式教学策略(如图1)。 ● 基于深度学习的高中信息技术新课程的实施过程

在深度学习的视野下,高中信息技术新课程教学遵循主题单元教学。围绕知识技能、核心素养、高阶思维等目标,笔者选取参加第六届全国高中信息技术优质课比赛的课例——“腾冲市房源数据的分析和可视化表达”来分析具体实施过程。

1.选择单元学习主题

本单元案例是必修1《数据与计算》第三部分内容“数据处理与应用”。主题单元是通过典型应用案例,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,完成数据分析报告,理解对数据进行保护的意义的内容。单元学习案例以“父亲换房之路”短视频和“小睿同学家庭改善居住条件换房情境”的深度学习的项目情境,引导学生理解“数据、分析、价值”核心概念,并对基本问题进行理解和深度学习,从而制订“数据选房——腾冲市房源数据的分析和可视化表达”单元学习主题,使学生通过单元主题进行自主、协作、探究的深度学习。

2.确定单元学习目标

依据课标的内容要求(1.5和1.6)学业要求(A-5、A-6、A-7)以及学业质量水平1对应的学科核心素养质量描述[信息意识(1-2-3-4-5)、计算思维(1-2-4)、数字化学习与创新(1-2)、信息社会责任(水平2-5)]等确定主题单元的单元学习目标。

①理解数据采集、分析和可视化表达的基本方法;学会根据任务需求选用恰当工具平台处理数据,完成数据可视化和分析報告。

②通过“腾冲市房源的数据分析和可视化表达”主题项目的自主、协作、探究学习,能够将知识建构、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,促进信息技术学科核心素养的养成。

③通过欣赏数据表达成果、关注数据分析需求、挖掘数据分析的应用价值,形成DIKW层次模型思维,树立大数据时代公民的信息意识与社会责任。

3.设计单元学习活动

(1)主题设计思路

本单元案例教学实施以数据基础为出发点,以数据分析的基本过程知识为主线,从发展学生计算思维的核心素养为副线,通过设计“腾冲市房源数据的分析和可视化表达”的项目学习,选用Python数据专业挖掘分析软件,以计算思维、DIKW模型为思维暗线,让学生经历数据分析的学习过程。图2所示为本单元案例的设计思路关系图。

(2)单元学习规划

本单元学习规划按照数据处理与应用的基本流程进行设计,结合深度学习的主题单元式教学策略,总共划分为六课时,每个课时对应不同的课时名称、学习目标、学习内容、学习活动,并配备不同的学习资源,主题单元的总体学习规划如下表所示。

4.开展持续学习评价

在本单元案例教学实施过程中,依据评价的持续性特征的三大要素,笔者不仅从横向上围绕主题单元的项目评价表、单元活动实施、课时评价表,以及具体的技能知识评价形成持续性的评价体系,还从纵向上制作自主开发的导学学习网站,将不同的多重评价落实到具体的问卷星等平台上,从课堂观察、提问、展示、讨论等非测试型评价,以及纸笔测验或在线测验等方面,以“持续化学习证据和数据分析报告作品”的形式来呈现学习评价,交流研讨后进行实时反馈,从而达到持续性学习评价目标。

● 基于深度学习的高中信息技术新课程策略实施的思考

基于深度学习的高中信息技术单元主题案例——“腾冲市房源的数据分析和可视化表达”利用有效的数据分析与可视化表达的技术和方法,解决腾冲市房源数据中目标需求房源最多选的区域的基本问题。本单元案例呈现:新(选用新课标、新教材)、实(选用腾冲当地数据源)、专(选用专业数据探究方法与工具)、导(选用自主开发的创新融合各级各类实用极简教育技术的导学学习网站)等四大特征,将数据处理与应用的基本步骤教学明线、培养计算思维为主的学科核心素养暗线、DIKW层次模型的思维暗线融为一体,有效地推进深度学习下的高中信息技术新课程实施。但笔者也发现不少值得反思的问题,如深度学习的深度与广度的平衡点应如何把握、如何提升深度学习的理论操作水平进而更加有效地促进新课程实施和提升教学效果等。

参考文献:

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[7]杜娟,李兆君,郭丽文.促进深度学习的信息化教学设计的策略研究[J].电化教育研究,2013,34(10):14-20.

作者简介:彭丽欧(1983.2—),男,汉族,硕士研究生,广东省广州市番禺区象贤中学高中信息技术高级教师,研究方向为中小学信息技术学科教育教学、计算机教育应用;吴媛媛(1975.1—),女,汉族,硕士研究生,广东省广州市番禺区育龙中学,中学信息技术高级教师,研究方向为中小学信息技术课堂教学、计算机教育应用。

基金项目:本文系广东省2020年度中小学教师教育科研能力提升计划(强师工程)项目课题“极简教育技术在中小学教师培训中的策略研究”(项目编号:2020YQJK057)研究的阶段性成果。

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