學科核心素養(yǎng)視閾下信息技術深度學習探索

學科核心素養(yǎng)視閾下信息技術深度學習探索深度學習是指在教師的引導下，學生圍繞真實情境并富有挑戰(zhàn)性的學習主題，積極參與、沉浸式體驗、獲得發(fā)展的有意義學習過程。高中信息技術學科核心素養(yǎng)為信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新、信息責任，而深度學習是落實立德樹人根本任務、實現(xiàn)學生發(fā)展核心素養(yǎng)的重要途徑。下面，筆者針對基于學科核心素養(yǎng)的信息技術深度學習分享一些自己的思考與探索。深度學習主題鏈接真實情境信息技術正在逐漸改變?nèi)祟惖慕浑H、生活、學習方式，信息社會的數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化特征將學生置身于現(xiàn)實與虛擬兩個空間，教師的教學目標要從“知識技能學習”轉(zhuǎn)向提高學生運用數(shù)字化工具、方法解決問題能力上來。因此，在選擇信息技術深度學習主題時要注意：①對接課程標準和教材內(nèi)容要求，讓學習材料呈現(xiàn)結構性;②對接學生已有知識、生活經(jīng)驗，讓問題情境更具真實性;③對接深度學習本質(zhì)和學科核心素養(yǎng)發(fā)展內(nèi)涵，讓學習主題體現(xiàn)進階性。例如，在教授高中信息技術《基于物聯(lián)網(wǎng)的信息系統(tǒng)》一課中，學生對“物聯(lián)網(wǎng)”相關學習主題比較陌生，教師可以鏈接日常生活中遇到的“出門忘帶鑰匙”真實場景，先讓學生觀察、研究，并嘗試通過指紋識別打開門鎖，此時教師不要急于揭示智能門鎖工作原理，可以先讓學生試著畫出該智能門鎖的內(nèi)部結構，通過“指紋識別智能門鎖”系統(tǒng)把學生帶入真實的問題學習情境，激發(fā)學生的學習熱情，使其自覺調(diào)出先有概念，結合自己的生活經(jīng)驗，主動分析、快速形成解決問題思路，并以畫圖的形式進行結構性呈現(xiàn)，這樣可以幫助學生快速找準學習的最近發(fā)展區(qū)。然后再引入“人臉識別”信息采集方式，讓學生認識物聯(lián)網(wǎng)的“感知層”，通過進一步修改信息系統(tǒng)圖，讓學生了解物聯(lián)網(wǎng)的“網(wǎng)絡層”，帶領他們聯(lián)系生活中的物聯(lián)網(wǎng)應用，讓其領會物聯(lián)網(wǎng)的“應用層”。通過“基于物聯(lián)網(wǎng)的信息系統(tǒng)”學習主題鏈接真實情境，實現(xiàn)了發(fā)展學生高階思維和提高其解決實際問題能力的目標，這就是深度學習的意義所在。深度學習目標聚焦核心概念全面提升學生信息素養(yǎng)是信息技術課程的總目標，即幫助學生在各種數(shù)字技術和數(shù)字化環(huán)境支撐下，以數(shù)據(jù)、算法、信息系統(tǒng)、信息社會等學科大概念為統(tǒng)領，去理解信息技術基本知識，運用信息技術基本技能解決問題和完成任務，從而實現(xiàn)學科核心素養(yǎng)的全面發(fā)展。因此，在制訂學習目標時要從三維角度進行立體架構：Y軸—知識與技能、X軸—學科核心素養(yǎng)、Z軸—核心知識或大概念。其中大概念或核心知識能把教學內(nèi)容、學習主題等組織到一起，建立本質(zhì)的聯(lián)系，這樣可以突破傳統(tǒng)的教學設計制訂學習目標的局限，將視野拓展到整個單元教學內(nèi)容，從而建立大單元教學意識。例如，《高中信息技術·信息系統(tǒng)與社會（必修2）》第2單元信息系統(tǒng)的集成，其整個教學單元內(nèi)容主線為：計算系統(tǒng)—互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)—物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)—遠程控制系統(tǒng)。而整個單元還有一條大概念輔線“信息系統(tǒng)”（簡單系統(tǒng)—復雜系統(tǒng)），通過大概念這個航標能走近學生：關于信息系統(tǒng)他們的學習起點在哪兒？如何幫助學生與相關的先有概念建立關系？他們運用信息系統(tǒng)能做什么？為什么這樣做？如何證明學生通過本概念的理解獲得了發(fā)展？深度學習過程指向基本問題信息技術課程不僅要教給學生一些技能，還要傳遞技術背后的意義和思想。那么，如何培養(yǎng)學科思維，落實學科核心素養(yǎng)呢？李藝教授等提出了信息技術學科目標三層架構模式（基礎知識與基本技能、問題解決、學科思維），雙基是問題解決的基礎條件，解決問題是為了發(fā)展學科思維。在此過程中，問題的設計是關鍵，它能夠真正引發(fā)學生對大概念、核心知識的探究，能讓學生認識到學習某信息技術單元內(nèi)容的意義及價值所在，而且問題還必須置于一定的情境中，為學生在遷移應用中提供更多的創(chuàng)新、創(chuàng)造的機會。深度學習互動激發(fā)思維參與在深度互動中實現(xiàn)深度學習的顯著標志是學生的思維參與，深度學習的發(fā)生有賴于真實而有挑戰(zhàn)性的學習任務，它可以有效激發(fā)學生學習的內(nèi)在動機，學生在經(jīng)歷探索未知、解決問題的過程中，與學習任務持續(xù)深度互動，在質(zhì)疑、追問、反思中讓思維得到外顯，這樣，有意義的深度學習才得以發(fā)生。例如，蘇教版小學信息技術中的“算法”這一概念比較抽象，而且學生缺乏相關的先有概念，教師可以嘗試采取逆向設計的方式，把項目成品以游戲的形式讓學生真實體驗，并要求回答：你是怎么玩的？緊接著指導學生利用流程圖把解決問題過程結構化表示，讓學生在理解的基礎上逐步形成解決問題的算法。然后，學生嘗試搭建腳本進行調(diào)試，整個過程學生都在與學習任務進行持續(xù)互動，在理解中嘗試應用，在應用中加深理解，從而讓思維深度參與，實現(xiàn)了計算思維真正發(fā)展。深度學習以發(fā)展高階思維和解決實際問題為目標