学科大概念视域下的高中信息技术大单元教学

【摘要】本文聚焦于学科大概念视域下的高中信息技术大单元教学实践，以粤教版高中信息技术“数据”大单元教学为切入点，深入剖析当前大单元教学中存在的关键问题，通过文献研究和课堂跟踪等手段，结合众多一线教师的教学经验，提出一系列针对性强且便于操作的建议，包括深度把握教改纲领、有机整合大单元教学内容，聚焦研磨课堂教学、创新丰富大单元教学策略等。本文旨在为高中信息技术教师提供有价值的参考，以推动大单元教学实践的深入发展。【关键词】学科大概念；高中信息技术；大单元教学；教学策略2024世界数字教育大会在上海召开，此次大会聚焦于数字教育的实践与创新，旨在推动教育数字化的进程。高中信息技术学科与数字教育联系颇为紧密，如何在数字教育的创新道路上稳步前行，已成为每位教师面临的重要挑战。然而，传统的教学方式在应对学生数字素养发展需求时，日渐暴露出其局限性。而大单元教学这一颇具前瞻性且实用的教学模式，正逐渐成为解决这一挑战的理想选择。本文从教学实际出发，深入探索并寻求切实有效的教学策略，旨在提升高中信息技术教学的质量和效果，为学生的全面发展注入新的动力。现阶段大单元教学存在的问题在深入钻研高中信息技术大单元教学实践的征途上，经过广泛的文献研究与细致的课堂跟踪观察，笔者发现有三个问题正悄然成为大单元教学提质增效的绊脚石，亟待我们共同探寻解决之道。1.对大单元教学理念的认知缺失对大单元教学理念的透彻理解是教学实践的基石。大单元教学致力于通过整合知识、技能和情感态度，构建有机的教学单元，从而全面提升学生的数字素养。然而，在实际教学中，大部分教师仍按部就班，依然按照教材章节授课，未能真正把握大单元教学的核心要义。这种表面化的教学方式既限制了教学的深度和广度，也影响了教学活动的针对性和实效性，制约了教学效果的进一步提升。2.对大单元教学内容的整合较缺乏教学内容的组织是大单元教学中至关重要的一环。理想的大单元教学要求内容之间具备内在的逻辑关联和层次递进，共同构成一个完整的知识体系。但在实际教学中，我们观察到，许多教学内容之间缺乏必要的衔接和过渡，导致学生的思维链条出现断裂。此外，部分教师过于关注知识点的灌输，而忽视了知识点之间的内在逻辑关系和整合，使得教学内容显得零散而缺乏整体性，难以激发学生的学习兴趣和积极性，还可能引发学生对知识的混淆和误解。3.对大单元教学策略的运用单一化教学策略的选择和运用对于大单元教学的效果具有重要影响。大单元教学强调学生的主体性和参与性，要求教师在教学过程中灵活运用多种教学策略和手段，以激发学生的学习兴趣和创造力。然而，现实中部分教师仍然习惯于传统的教学方法，如讲授法和演示法等，忽视了其他更具创新性和多样性的教学策略，如项目式学习和合作学习等。这种单一的教学策略使得教学显得单调而缺乏吸引力，难以满足学生个性化的学习需求和发展潜力需要。为了有效解决上述问题，我们需要加强对大单元教学理念的学习和理解，进一步整合优化教学内容，注重教学策略的创新和多样性，充分发挥大单元教学的优势，实现教学的提质增效。深度把握教改纲领，有机整合大单元教学内容1.深度领会学科大概念精髓，引领大单元教学新方向《普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）》明确界定了高中信息技术的学科大概念分别是数据、算法、信息系统以及信息社会[1]。在推进大单元教学实践的过程中，对这些大概念的深刻洞察与全面理解，无疑是构建大单元教学内容框架的基石与关键所在。这些大概念不仅作为学科的支柱性要素，更在学习过程中发挥着贯穿始终的引领作用，还对构建完整的知识结构、提升学科素养具有至关重要的价值。因此，教师需深入剖析这些大概念的内涵，以其为导向，为大单元教学实践指引明确的方向。2.深度领悟大单元教学精髓，挖掘教学实践深层价值大单元教学，立足学科课程标准，聚焦学科核心素养，围绕某一核心主题或活动，进行整体规划与组织教学，为学生精心构建了一个全面、系统的知识体系和技能框架，显著提升了学生的数字素养与综合素质。更为重要的是，它推动了学生的学习进阶，助力他们逐步掌握信息技术学科的核心能力，为未来的学习与发展奠定坚实基础。因此，教师应积极运用大单元教学，深入挖掘其在教学实践中的深层价值，以此促进学生的全面发展[2]。3.深度整合大单元教学内容，构筑大单元教学新体系现以粤教版高中信息技术“数据”大单元教学为范例，对教学内容进行深度整合，力求构筑一套系统完善、高效实用的大单元教学新体系。（1）数据与大数据概述。为学生全面呈现数据与大数据的核心理念、特性及其与信息的紧密关联。学生将初步领略数据的魅力，为后续深入学习奠定坚实的基石。（2）数据编码与表示。为学生细致剖析不同类型数据的编码奥秘，涵盖二进制编码、ASCII编码、GB2312编码、图像编码、声音编码等，使学生深刻洞察数据在计算机中的存储与传输之秘。（3）数据的获取与处理。引导学生掌握数据获取的多样方法，如爬虫技术、问卷调查等，并引领他们领略数据处理的基本脉络，熟练运用数据处理器如Excel等，以锤炼其数据处理之能。（4）数据的可视化与表达。鼓励学生通过实践操作，将处理后的数据以直观、易懂的方式展现与表达，深度挖掘数据的价值，提升其数字素养与综合能力。（5）数据存储和安全。与学生共同探讨数据存储的机理与方法，以及数据安全的重要性，助力学生守护数据之盾，并掌握相关的安全技能。聚焦研磨课堂教学，创新丰富大单元教学策略如何在大单元教学实践中实施多元化的教学策略呢？本文以粤教版高中信息技术“数据”大单元教学为范例，做如下探索。1.引入项目式学习，丰富学生学习体验项目式学习作为一种以学生为中心的教学策略，旨在通过实际操作与探索，使学生更加深入地理解和掌握所学知识。教师可以精心设计一系列与教学内容紧密相连的项目，旨在引导学生主动投入学习，培养他们的自主学习能力和问题解决能力。例如，在“数据处理”教学中，基于新高考选科走班的大背景，教师可以为学生设计一个“高中学生选科决策分析”项目。在这个项目中，学生需要自主收集数据，如历次考试成绩、个人兴趣爱好、职业规划方向等。随后，学生要将收集到的数据输入计算机，进行数据的计算、排序、筛选、分析等操作，最终呈现一份详尽的选科决策报告。通过这一项目，学生不仅能够亲手操作数据处理流程，更能深入理解数据处理方式的原理和应用，锻炼和提升自身的实践能力和问题解决能力。2.借助案例分析，助推理论深入浅出案例分析为学生们搭建了一个直观且生动的学习舞台，通过精心筛选的典型实例，让学生们能够亲身接触并深入剖析理论知识在实际场景中的应用。例如，在“认识大数据”教学中，为了使学生们能够更深刻地理解大数据的概念、特征及其广泛应用，教师可以精心选择一个与学生生活息息相关的案例“智能推荐系统”。通过对这一系统的深入剖析，学生们能够清晰地了解大数据是如何基于用户的浏览和购买记录进行精准分析与预测的，最终为用户提供个性化的商品推荐。在案例分析的过程中，教师们充分发挥引导作用，带领学生们逐步探索案例中的每一个环节，深入挖掘大数据的奥秘，并结合案例中的实际数据，向学生们展示大数据分析所取得的惊人成果，使学生们真切地感受到大数据的巨大价值所在。这种教学方式不仅极大地激发了学生们的学习兴趣和积极性，更让他们对理论知识有了更深入的理解和领悟。3.妙用微课视频，拓展学生学习时空微课视频作为一种新颖的教学资源，凭借其短小精悍、针对性强的特性，极大地便利了学生的学习过程，学生可以在任何时刻、任何地点自由地进行学习，从而极大地拓宽了学生的学习时空。例如，在“数据编码方式”教学中，学生们需要深入了解模拟信号与数字信号的差异，及其各自的优缺点，同时还要掌握文本、声音、图像等多种类型数据的编码方式以及文件大小的计算方法。这些内容不仅抽象难懂，而且知识量庞大，若想在有限的课堂时间内完成全部学习，无疑是一项巨大的挑战。此时，微课视频便发挥出了其独特的作用，教师可以针对这些关键知识点，事先制作出相应的微课视频，供学生在课前进行自主学习。这样，学生们就可以在课堂上更加专注于问题的解答和实际操作的练习，不仅有效地突破了时间和空间的限制，而且显著提升了教学效果，使学生们能够更加深入、全面地掌握相关知识。4.深化小组合作，培育学生团队精神在教学实践中，小组合作学习的理念正日益受到重视，小组合作不仅为学生们搭建了一个交流互动的舞台，更让他们在亲身实践中深刻感受到团队协作的不可或缺。例如，在“数据处理”教学中，教师精心设计了“中学生体质监测数据调研”这一任务，这项任务不仅考验学生们的数据处理技能，更要求他们展现团队协作的能力。为此，根据学生的特长和兴趣，教师将他们巧妙地划分为不同的小组，每个小组负责数据处理的不同环节。在任务执行过程中，他们共同探讨如何更有效地采集数据、如何确保数据的准确性、如何对数据进行整理和分析。在这一过程中，学生们不仅学会了如何与他人协作，更学会了倾听他人的意见、尊重他人的观点。通过这样的小组合作，学生们不仅圆满完成了任务，更在实践中深刻体会到了团队精神的真谛。这样的经历将为他们未来的生活和工作打下坚实的基础，使他们能够更好地适应和融入团队，发挥出更大的潜力。5.创设学习情境，点燃学生的学习热情创设一个与现实生活紧密相连的学习情境，犹如展示一幅生动的画卷，它对于唤醒学生的学习兴趣和好奇心具有至关重要的作用，不仅能够使学生深刻体会到学习的实际价值，还能让他们在愉悦的氛围中轻松掌握知识。例如，在“信息及其特征”教学中，教师可以巧妙地创设各种学习情景：让学生通过观察报纸上的新闻、浏览手机里的短信、浏览社交媒体上的帖子等，深刻认识到信息在生活中的普遍存在，感受信息的普遍性；展示一些真假难辨的新闻或广告，引导学生进行分析和判断，共同探讨如何鉴别信息的真伪，从而提高他们的信息鉴别能力；设计一个富有创意的情境，让学生扮演不同角色，如商家、消费者、学生等，通过讨论同一信息在不同情境下的价值差异，帮助他们深入理解信息的价值相对性；展示一些新闻或事件的发展过程，让学生观察信息随时间的变化而发生的演变，从而更加全面地理解信息的时效性等。这些生动学习情境的创设，能够点燃学生的学习热情，让他们在轻松愉快的氛围中主动探索、积极学习，