指向深度学习的高中信息技术教学实践与思考

摘要：本文针对目前高中信息技术教学中存在难以学以致用的问题，紧扣深度学习基本特征，凝练指向深度学习的高中信息技术教学四个特征，提出指向深度学习的高中信息技术四种教学策略，并以《计算机系统互联》教学实践为例进行详细阐释。关键词：高中信息技术；深度学习；教学设计；计算机系统互联《普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称“新课标”）提倡学生在不同的问题情境下发挥综合能力解决实际问题以提升信息素养。由于信息技术学科专业性较强，与高中学生现有的学习生活经验脱节较大，加之缺乏专业训练，学生较难融会贯通加以迁移运用，这与新课标提出的要求相悖。追根溯源得知，学生需要在有限的课程学习中构建良好的知识脉络，领悟到学科思维方法方能学以致用。因此，笔者在高中信息技术设计实践中应用深度学习的思想和策略，致力于引导学生在问题情境中构建知识、提升能力、发展素养。指向深度学习是高中信息技术教学的必然选择国家基础教育课程改革以核心素养为核心，强调面对新时代的瞬息万变，学生必须具备素养以适应未来生活、工作的不确定性。因此，高中基础教育课程改革的重点应放在培养解决生活中的复杂问题上，迁移知识于新的问题与情境中，这样看来，深度学习就是基础教育改革的必然选择。1.深度学习涵义的理解对深度学习的理解众说纷纭，但一般是从与浅层学习的中得出对深度学习的理解。浅层学习强调简单的记忆、背诵等认知活动，知识难以得到灵活应用和迁移。如果能够进行深度学习，学生就会更具有内在动机，注重学习理解与学习内容的意义，并能将学习的各部分系统整合和关联。很多研究者将深度学习定义为学习者以多元的学习策略对内容进行学习和理解，简单而言是指学生学得更深、学得更远。美国国家科学研究委员会（NationalResearchCouncil）定义深度学习为：在一个互相学习和互动的社群内，藉由发展认知、人际互动、内省能力，让个体成为能够把所学应用至新情境，将知识迁移，最终成为知识领域内的专家。2.高中信息技术教学转型需要新课标改变以往偏重信息技术操作技能的价值取向，强调学生在实践应用中理解科学原理，进而提升信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任四大学科核心素养。理论内容大幅增加是所有信息技术教师必须面临的教学挑战，由于理论内容相对较为枯燥和抽象，难以理解，学生很难提升学习兴趣。尤其是很多一线教师习惯讲授式教学，导致高中信息技术教学仍然停留在记忆和理解等浅层学习上。因此，高中信息技术教师必须引导学生感知信息科技理论知识的价值，让理论知识与真实生活产生连结，将知识活学活用。深度学习是高中信息技术教学转型的必然需要，将深度学习作为一种教学追求和策略，尤为重要。指向深度学习的高中信息技术教学特征1.核心概念理解在社会变迁中学习内容快速增长，深度学习重在对核心概念的理解，这样有助于学生有效掌握多元的学习内容。新课标精炼了数据、网络、信息系统等学科大概念，内容中增加了大量科学原理内容，核心概念成为信息技术内容的统领。指向深度学习的高中信息技术教学必然要采取各种策略和方法促进核心概念的深度理解和灵活应用。2.经验迁移应用深度学习呈现的知识是整合而非孤立的事实、数据，是核心概念，是嵌入长期记忆的程序知识。在深度学习中，学生能够将学习到的概念、原理和技能迁移至新的情境中或其他类型的学习中。高中信息技术教学不再只关注数字化合格公民的“当下”，还关注学生适应未来社会发展的“长远”，让学生学习层次不再停留在记忆和理解层面，而是能够实现举一反三，即知识经验的迁移应用。3.自主学习倾向素养导向教学是师生共构的，当学生拥有更多弹性的学习机会时，会产生主动乐学的倾向，会发掘自己的需求，形成自我学习目标，自己选择和运用学习策略以及自我评价学习结果。高中信息技术教学不强调被动地接受学习，而是主张自主探究的主动学习，指向深度学习的高中信息技术教学应培养学生的自主学习能力，让学生在探究活动中逐渐成长为自主学习者。4.成长型思维成长型思维认为人们会倾向于以不同的思维模式来诠释自身的能力或特质，相信人的性格、智力、能力等可以通过努力获得改变，并具有无限可能。在深度学习中，学生会逐渐拥有成长型思维，成长型思维能引导学习行为投入的增加，使学生形成面对挑战与挫折的正向态度并更主动与积极地寻求协助。高中信息技术教学中增加了许多编程内容，编程教学对学生成长型思维的培养有着良好的价值与积极作用。指向深度学习的高中信息技术教学要给予学生更多积极投入、不断纠错和迭代成长的探究机会和活动设计，以培养学生的成长型思维。指向深度学习的高中信息技术教学策略——以《计算机系统互联》为例下面，笔者以教科版高中信息技术必修二《信息系统与社会》中的“信息系统的集成”单元中的《计算机系统互联》一课为例，详细阐释指向深度学习的高中信息技术教学策略。1.问题引导学习，加深思考深度深度学习不是以直接获得知识为目的，而是在问题解决的过程中展开学习，从而获得知识。教师在设计具体的学习活动时需要将书本的知识改造为等待学生解决的具体问题。笔者将“信息系统的集成”单元中的《计算机系统互联》一课的主要知识点进行了加工，设置了相应的情境和一系列待解决的问题。在设计问题时，需注意：①对知识点进行关联，形成问题链。例如，针对“计算机网络互联”的知识点设置的问题链为：不同类型的计算机网络系统有何异同？怎么评价计算机网络系统？网络接入方式、带宽等因素对信息系统有什么影响？不同网络协议的功能是什么？②设置有梯度的问题，让不同层次的学生都有能实现的任务或解决的问题。③把握好问题的难易度。设置的问题整体难度不应太大，让学生在已有知识的基础上通过教学支架或者教师的辅助就可以解决。④设置的问题要具有有效性。探究的问题可以统摄核心素养、教学目标、教学内容。在问题解决的过程中，学生可以获得一定的知识，以提升实践能力与创新能力。2.情境促进体验，加深认知深度深度学习需要学生保持持久的专注力。在设计学习活动时，需要教师创设一个具体的、有吸引力的情境，且具有一定的挑战性，以激发学生的热情和长久的学习兴趣。例如，在学习《计算机系统互联》一课时，笔者结合学校正在举办的原创有声图书展，通过“构建图书网络资源库”项目展开学习，让学生认识计算机网络类型及基本性能指标、网络协议等，并体验网络资源共享技术及其优势。这样的学习情境，既符合与学生真实生活相关的原则，也符合学生愿意创作分享的意愿，同时还具有一定的挑战性，有利于学生形成能够将新知识迁移运用于新情境的能力。3.探究促进自主，加深迁移深度深度学习要求学生能够自主迁移并有效应用知识。因此，教师既要改变以往以简单的讲授进行知识灌输的模式，也要改变机械地进行技能训练的方式，要采取探究的方式让学生自主进行信息科技原理与技能的探索、反思和总结，以加深其对知识的理解，拓展知识迁移的深度。例如，在学习《计算机系统互联》一课时，不要直接给出网络连接的具体方法，而是要抛出问题，给出自主学习任务单，让学生在实践中探索计算机系统互联的具体方法，虽然学生未必能一次性得出正确的解决方案，但在自主探究中，学生能够通过多元方式逐步突破计算机系统互联的教学重难点。4.实践促进内化，增加学习深度学科实践强调有深度的真实践，难以依靠单一课时完成，需要基于学生认知发展规律与核心知识结构形成单元整体。基于单元的教学设计具有整体性和系统化的特征，能有效促进学生对学科主线内容完整而深入地了解，促进探究实践过程真实发生以及学生认知逻辑与关键能力发展。例如，在《计算机系统互联》一课中，为了让学生在理解、设计和建造的过程中理解原理和活用技能，笔者引入“构建图书网络资源库”项目，让学生通过自主、合作和探究实践“网络原理—网络技术”的多重迭代循环，实现深度学习。结束语学生在深度学习中，能探索构建知识脉络，理清思想方法，提升学科核心素养。因此，如何立足学科思想与核心概念，聚焦能力与素养培养，设计出符合学生认知水平与探究兴趣的深度学习活动，对高中信息技术教师来说是一个巨大的挑