高中信息技术课堂中促进深度学习的策略探究

【摘要】笔者从深度学习内涵出发，通过教学实践探索了一些促进学生深度学习的教学策略，通过多元驱动、单元设计、项目式教学、教学评一体化等方法促进学生对知识主动建构，将所学知识迁移，通过对实际问题的解决进行知识创新。【关键词】深度学习;教学策略;信息技术深度学习的概念源于计算机科学、人工神经网络和人工智能领域。国外关于深度学习的研究开始得比较早，1956年，布鲁姆在《教育目标分类学》中讨论了“认知领域目标”，认知目标被他由浅到深分为六个层次：了解、理解、应用、分析、综合和评价。深度学习的思想蕴含在认知目标划分的维度中。在20世纪70年代，Marton和Roge率先提出了深度学习的概念，在他们的论著中对学习者深度学习的内涵进行了界定。国内关于深度学习的研究最早出现在2005年何玲和黎加厚写的《促进学生深度学习》一文中，文中首次介绍了国外关于深度学习的研究现状及成果，同时探讨了深度学习的本质。文中指出深度学习是指在理解学习的基础上，学习者能够批判性地学习新的思想和事实，并将他们融入原有的认知结构中，能够在众多思想间进行联系，并能将已有的知识迁移到新的情境中，做出决策和解决问题。深度学习强调基于理解的学习、主动的知识建构、高阶的批判性思维、有效的知识迁移和复杂真实问题的解决。基于对深度学习的理论学习与研究，结合教学实践，笔者提出如下的课堂教学深度学习策略。策略一：多元驱动，促进学生深度思考在信息技术教学中，教师们往往会走入一个误区，让学生通过简单模仿达到对知识点的掌握。而简单机械地模仿，只是对知识的浅层被动记忆，尽管记忆也很重要，但是记忆不能与深度理解、思考及学习混为一谈。基于深度学习的视角，学生的学习要从“机械模仿”走向“自主建构”。教师教学要以学生为中心，以学习目标为导向，培养学生的批判性思维和创造性思维，鼓励学生独立思考。教师可以创建多元驱动，助推学生的深度思考。一是情境驱动，以发展思维为核心，带着疑问学习，助推学生深度思考探究。在信息技术教学中，如果教师可以创设生活化的情境、经验性的情境，将更能激发学生学习兴趣，引发学生的深度思考和探究。教科版信息技术第二单元列表这一知识点是作为循环结构实例中的一个点，需要学生理解并会应用，在原先的教学中笔者并没有联系生动的情境，学生掌握程度一般，对于列表这种数据类型不能灵活应用。经过调整，笔者设置“随机编故事”情境，给学生开放的思考空间，首先问学生有没有编过故事？一个故事最基本的元素有哪些？通过问题引起学生的兴趣并思考，学生分析一个基本的故事需要时间、地点、人物、事件等基本元素。接着笔者拿出事先准备好的小纸片按照故事的基本元素分类放好，请学生从每一类中随机抽取一张，组成故事说给同伴听。当学生对于随机抽取产生的故事充满兴趣，并想要自己来设计纸片内容时，笔者抛出今天的任务：编写程序实现自动编故事，并回答“用Python实现编故事你会遇到哪些问题呢？”通过前面真实情境的模拟，学生积极思考，提出需要解决的小问题：各个元素以什么形式存放，原先学习的简单变量似乎不能满足要求，怎么办？怎么随机选择元素？怎么把元素连接变成故事？怎么输出故事？学生发现有些问题运用已有知识能够解决，有些问题需要学习新知识去解决，带着问题去学习列表这一新知，让学生对信息技术的学习获得实际意义，感受到技术就在我们身边。通过生活化情境的驱动，激发学生主动参与其中，通过应用知识解决问题，知识才能变成学生内在的一部分，知识才能转化为解决问题的能力。二是任务驱动，由浅入深，着意迁移运用。深度学习与浅层学习的本质区别在于能否将知识进行迁移和应用。当学生的思维具备迁移性，学生所学的知识和技能就能脱离原来的情境，迁移运用到其他学科或者生活情境中，学习成果就能得到巩固和强化。在教学中，我们可以设置一些有层次的任务，驱动学生自主建构，通过基础任务让学生掌握基础知识，通过有挑战性的任务、有意义的问题，引导学生收集加工信息，运用知识解决问题，对知识进行主动建构。如在讲到“枚举算法”的时候，笔者将整个信息技术教学提炼，设置成三个任务：基础性任务，要求学生利用枚举法解决鸡兔同笼问题，计算循环执行次数;发展性任务，提出算法的时间复杂度，让学生思考如何降低时间复杂度，适当时候提醒学生通过减少循环层数和枚举范围优化算法，并计算循环总次数，这个任务有一定难度，笔者在教学中建立“学习共同体”，让学生自主探究设计优化算法，学生之间竞争并互相带动，通过展示学生不断优化的算法激发学生探究问题、解决问题的能力，引导学生不断实现信息技术学习进阶;提升任务，让学生用枚举法解决“猜猜谁是冠军”的问题，这是一个需要结合列表的综合性任务，具有一定难度，教师可以适当引导并让学生之间合作交流完成，从而解决问题，完成知识建构。当然任务驱动设计要具有层次性，由浅入深，要注意知识的递进，要有针对性和实效性，这样才能让学生保持活跃思维，进行深度思考。策略二：教学设计单元先行，把握学科全局知识缺乏学科全局展望的知识点式的设计自然较难实现深度学习。以核心素养为中心，以课程标准为导向，着眼大概念进行单元设计，最终落实到课程计划中，这是课程发展与教学实践中环环相扣的链条。单元设计的关键在于开展深度学习，促进学生高阶认知能力的形成。随着信息技术新课程的实施，我们发现教材的编写正是围绕“学科大概念”的数据、算法、社会系统和社会责任开展的单元项目设计。作为一线教师如何在有限课时条件下进行单元设计，需要对教材进行统筹再加工，进行教学设计时，注意本节内容与以往内容的联系，与后续内容的关系。如在高一信息技术“数据与计算”的第一和第二单元的学习中，可以整合为一个单元设计，通过一系列真实问题的解决，通過重组设计单元教学，对知识建立联系，有助于学生对知识的建构，从而促进深度学习的发生。一个单元是一个大项目，一个课时是一个小项目，通过单元的学习实践，让信息技术学习真实发生，让学生的学科思维得到发展，让信息素养培养有效落地。策略三：项目学习，深度学习的新兴驱动力项目学习的核心理念，一是培养核心素养，项目学习通过选择真实问题，创设复杂问题情境，融合知识学习，培养学生解决问题的能力和社会适应能力;二是实现深度学习，项目学习中的项目通常由常见问题构成，强调让学生在一定时间内对情境问题进行探究;三是关注个人成长，项目学习强调多学科融合学习，突出理论联系实际，在实际问题的解决中实现创新能力的培养。项目任务的真实性让学生的学习方式发生了改变，通过对真实情境问题的探究，巩固旧知识，习得新知识，并通过项目任务批判性地思考，在主动建构的过程中快乐创新。高中信息技术新教材中的例子大多采用项目形式组织，项目学习的问题设计驱动指向对核心知识问题的持续探究。在2020年苏州市优质课展示活动中陶老师的“疫情之下”项目探究活动让笔者印象深刻，本课例从当前的热点问题出发，从探究病毒感染机制到探究病毒传播机制再到现实中传播状况，问题设置的真实性和巧妙性让学生充满了兴趣，本课例设计过程以信息技术学科标准为指引，以问题为导向，开展实践探究，学生在项目学习中思考问题，提出问题，交流讨论，并结合原有的知识主动探究新知识（for循环和while循环）。项目学习实施的多样性、框架支持的趋同性、项目问题的递进性以及项目学习情境的真实性是促进学生深度学习，主动构建知识的有效途径。策略四：教、学、评一体化，促进学习不断深入“教、学、评一体化”指向有效教学，在课堂教学中教师的教、学生的学和对学习的评价具有目标的一致性。重视信息技术课堂日常学习的评价，一方面通过评价教师了解学生情况，及时调整教学方法、策略;另一方面，通过评价促进学生对自己的学习进行反思，发现自身学习方面存在的问题并加以改善，从而促进学习不断深入。为了更好地开展“教、学、评一体化”教学，在开展编程教学时笔者会借助一些教学资源平台，如国内知名少儿编程教育网站STEM86平台，其整合了国信蓝桥的专家团队、教育经验和教育资源，为一线教师开展编程教学提供支撑和帮助。如在“周而复始的循环”这一课时，笔者课前通过平台上的试题对学生做诊断性评价，摸清学情，從而设立符合学生知识储备的核心素养目标，并结合平台资源完成备课任务;课中，发挥教师为主导学生为主体的作用，让学生带着问题一步步完成教师在平台中设置的阶梯式