基于核心素养的中小学信息技术深度学习策略研究

2020年教育部对2017年版《高中信息技术课程标准》进行修订，2022年《义务教育信息科技课程标准》公布实施，信息技术学科教学迎来了新的变化，焕发了新的生机。课程标准强调在教学中要以立德树人为根本任务，培养学生的核心素养。很多教师在对核心素养与深度学习的理论进行研究的基础上，在教学中以深度学习为途径，把核心素养的四个维度作为目标，深入实践，初步形成了基于核心素养的中小学信息技术教学深度学习的有效策略。一、概念的理解（一）核心素养的理解在信息技术（科技）课程标准中明确指出要培养学生学科核心素养即计算思维、信息意识、信息社会责任、数字化学习与创新四个素养，其中信息意识包括文化积淀、人文情怀、审美情趣、信息意识、劳动意识等五个要点；计算思维包括理性思维、批判质疑、问题解决、勤于反思等四个要点；数字化学习与创新包括乐学善学、勇于探究、技术应用等三个要点；信息社会责任包括珍爱生命、健全人格、自我管理、社会责任、国家认同、国际理解等六个要点。（二）深度学习的理解深度学习区别于浅层学习，不是以教师“灌输式教”为中心，而是以学生的“主动学”为中心，学生真正成为学习活动的参与者、体验者，始终保持着高投入的状态，对新知识能够进行批判性思考，做出正确的辨析，将其与已有的知识形成联结，不断内化并完善自己的知识库，并且能够基于具体情境进行迁移应用，知道在什么地方用某个知识以及如何去用。深度学习的过程是一种基于“理解”的学习过程，是一个具有内驱力的学习过程，它的目标定位于学生学科思维的训练，问题解决能力、自主学习能力的优化，创新精神和创新能力的激发。二、基于核心素养的深度学习的研究意义开展基于核心素养的中小学信息技术深度学习的研究，分析深度学习与信息（科技）技术学科核心素养之间关系，发掘信息（科技）技术学科深度学习促进核心素养发展的新思路，在此基础上总结基于核心素养促进学生深度学习的教学策略，并据此进行教学设计及教学评价设计，然后进行教学实践。这种个性化教学实践将促进学生的深度学习，有助于教师转变观念，立足学生核心素养发展，对学生的培养在思想上实现从应试能力向立足于全面发展的综合素质培养转变，为教师在信息（科技）技术学科教学中落实核心素养，促进深度学习提供了具体方法，提高了教师基于核心素养的教学设计和实施能力。三、基于核心素养的深度学习的策略研究（一）基于深度学习的教师教学设计研究1.基于大单元整体的项目式教学设计所谓“大单元教学设计”是指以“大主题”或“大任务”为中心，依据课程标准，对单元学习内容进行分析、重组、整合和设计，形成具有明确的主题、目标、情境、任务、活动、评价等要素的一个结构化的学习单位。大单元整体的项目式教学的提出是结合现阶段项目教学方法对单元整体内容重新整合，要求教师要有整体观念，依据课程标准和教材内容，打破以课时为单位的教学导致知识碎片化，选择学生感兴趣的，有利于培养学科核心素养的项目主题以及贴近学生生活的情境素材，拟定学习目标、设置学习活动、实施课堂教学、展开学习评价，使学科核心素养具体化，可培养、可干预、可评价。目前大多数初高中信息技术教材采用大单元活动设计，倡导大单元整体的项目式教学，因此，教师在教学设计上要考虑整个单元的教学内容，对教学内容重新整合，设计项目范例，给出参考主题，引导学生如何针对内容确定项目主题，设计项目。经过不断实践，可以设计“基于核心素养的中小学深度学习教学设计模板”，在模板中与传统教学设计模板不同之处是在教学流程中增加了确定项目名称、项目规划、项目实施、项目总结、项目展示交流等环节，把常规教学设计与项目教学相结合，更加清晰地体现项目教学过程。2.以目标为导向的教学活动设计义务教育信息科技课程标准中明确义务教育阶段信息科技课程目标要围绕核心素养，体现课程性质，反映课程理念。义务教育信息科技课程总目标，一是树立正确价值观，形成信息意识；二是初步具备解决问题的能力，发展计算思维；三是提高数字化合作与探究的能力，发扬创新精神；四是遵守信息社会法律法规，践行信息社会责任。高中信息技术课程的目标着眼于全面提升全体高中学生的信息素养。高中信息技术课程总目标主要是帮助学生掌握学科的大概念，学会运用学科思维即计算思维去解决问题，遵守信息社会的法律规范，适应信息社会的不断发展变化，成为数字时代合格的中国公民。明确了信息技术的课程目标后，教学设计应该根据教学内容，结合单元目标及课时目标展开，可以采用总分总的活动设计，既要结合单元目标进行主题活动设计，又要兼顾课时目标进行分层次的活动内容设计，最后通过展示交流活动对活动进行总结。即以主题活动为主线，分层次的自主活动和展示交流活动使教学活动形成一个动态循环体达到学生自主学习的目的。（二）基于深度学习的学生学习策略研究项目式学习是一种以学生为中心的动态学习方式，是由教师来构建某一环境并提供素材，学生组建团队主动探索现实世界的问题、挑战和解决开放式问题的过程，在这个过程中领会更深刻的知识和技能的经历。项目学习是一种新型的学习方式，通过项目把社会生活中的相关内容嵌入到学生的学习中，学生通过项目小组加入到具体的学习活动中，强调通过团队合作探究解决真实场景中的问题，学生在探究过程中会逐步锻炼形成学科思维，学会运用学科思维解决问题；在必需的时候能与教师进行交流协作，一起探索，找出解决问题的方法，完成项目任务，提高自身能力。因此，项目学习是一种基于任务的学习，是学生的自主学习，是基于真实情境的学习，是多元化学习，是一种生成式的学习。学生在项目学习过程中能经历知识、技能获得的过程，学会科学探究的方法，达成对知识的建构和迁移，提高自身的学科核心素养和各种综合能力。新课标倡导学生开展项目式学习，就是培养学生在解决问题的过程中能够在一般问题解决规律中探索出技巧，提升能力，是实现学生深度学习的最好方式。开展项目式学习在确定主题活动后，首先要组建团队，进行人员分工，确保成员都有事可做，有内容可研，并在研究过程中发现问题、解决问题、发散思维、形成自己的观点，去创新创造。并以活动记录表的方式记录活动过程，记录表中包括研究目标与内容、研究方法与使用工具、研究中产生的疑问、解决的方法和步骤、研究的收获与反思等，保证活动过程中学生参与度，实现高效学习。基于深度学习的项目学习策略研究中要关注以下几点：1.在做中学在项目学习中，通过在做中学，学中做，实现深度学。从项目实践的过程来看，学生通过观察、讨论、调查等多种体验的形式，增加生活经验、悟得新知，获得丰富情感体验，寻求学习本身价值，发现学习意义；从项目活动的方式看，学生可以根据学习的内容和自身的实际情况自主选择学习方式，可以自主探究，学会如何发现并提出问题，建立问题关联，思考并解决问题；也可以合作探究，学会合作、倾听、表达，学会质疑，表达个性化观点；从项目实践的手段看，可以让学生走进现实世界考察，也可以借助信息技术探访虚拟的网络世界，将获得的知识与实践相联系，学以致用。2.加强合作学习鼓励学生进行小组项目，让学生在设计、实施项目过程中进行合作和信息交流，了解和体验多人协作对于解决复杂问题的重要性和必要性。合作学习激发了学生的学习兴趣，让学习变成一种互动，让学习在欢乐的气氛中进行，让学生的思维碰撞出新的火花，从整体上提升了学生的问题解决能力。在进行合作学习之前，先要有所准备，要让学生了解合作学习的过程与方法，知道合作学习的目的以及主要任务，这样学生才能更好地去实现合作学习，这是合作学习成功的关键。3.进行开放式的学习开放式的项目学习使学生能够根据自己的兴趣和需求进行学习，促进了学生的自主学习和自我管理能力的培养。学生可以自主选择项目主题，自由选择要加入的学习团队，选择个性化的学习资源，制订项目学习计划，安排项目学习时间，这样自主学习的过程培养了学生的学习能力和自我管理能力，提高了学习效果和学习成就感。开放式的项目学习活动，主题和学习活动不固定，没有固定答案，能够给学生留下充分的探索空间，支持学生在自主探究过程中实现知识建构。开放式的项目学习有利于创新思维的培养，当遇到问题时，开放式的学习环境有利于帮助学生从不同的角度、不同的层次、不同的侧面地去思考，去寻找问题的答案，在多种途径中探索并做出选择。4.注重反思性学习注重反思性学习，首先要增强反思意识，通过对项目中预先设计好的问题进行深入探究，引导学生有意识地去反思，提出改进建议，优化已有的认识，自我矫正学习方法，提高自主学习能力；其次要创设反思情境，一个良好的学习氛围会给学生创设一个轻松、愉快、信任、合作的学习氛围，激发学生积极思考，探寻问题的根源；最后就是要抓住反思的机会，尽可能为学生的反思性学习创造机会，对项目活动中出现的反思机会及时发现并抓住，对学生的质疑进行有效引导，或者与学生共同探索，促进学生进行反思。（三）开展深度学习的教学评价策略研究基于核心素养的信息技术深度学习评价应采用以评价为起点的逆向教学设计方法，形成动态“教、学、评”循环体，建构多元的教学评价模式。评价为先的“逆向教学设计”首先要“明确预期学习结果”即是否达到的课程目标要求，理清“教学将达到什么目标”即单元目标、课时目标是什么；然后再思考和设计“评估任务”，能具体地描绘出并能证明“达到了学习目标”的问题是什么；最后设计和安排教学过程，实施教学。在教学过程中，要对照设定的评价问题，时时判断学生是否达到了预期的学习目标，并时时调整教学节奏，使教学活动始终向着“即定的学习目标”有序推进；使学生在教学的每一环节都有确切的收获，实现“教、学、评”一致性。以学习目标作为思考教学的起点，以学习之后应达成的目标作为教学设计的出发点的逆向教学设计基本步骤如下：第一步，明确结果，厘清目标，找准靶向。弄清楚“我要把学生带到哪里”，教师设计教学时、学生开始学习时，都必须清楚地知道学的结果是什么，此步要以课程标准中的学段目标为依据。第二步，寻找评价的证据。厘清什么现象、什么反馈能够证明“我已经把学生带到了那里”。例如：将十进制数84转换成二进数是多少，如果学生能准确说出运算过程及结果，就证明学生掌握了相应的知识点，反之证明还没有达到目标，需要细化教学。这就是评价的证据及对教学的诊断和导向。这个步骤的核心就是设计评价。用什么具体的任务和问题来判断学生有没有达成目标，判定的依据是什么，把预估的、学生的反馈与目标的达成度对应起来，以此为依据设计下一步的教学行为。第三步，思考具体的教学方案。选择什么案例、设置哪些步骤节点、教学语言等，通过教学活动设计中的过程评价，思考怎么引导学生逐步实现小目标，向总目标推进。第四步，设计针对课程内容的课堂小测试、活动展示与评价，进行教学的总结评价，实现总目标的达成。基于以上分析，可以进一步制定“基于核心素养的深度学习信息技术教学评价反馈表”，在评价反馈表中关注评价的关键要素，包括学科核心素养落实情况、项目式学习探究学习实施情况、学科教学与五育目标、跨学科融合教学情况、基于生活真实问题情境创设情况、学生知识融合创新能力培养和高阶思维能力培养等。这样通过评价可以