基于学习进阶理论的高中信息技术表现性任务设计

【摘要】本文聚焦基于学习进阶理论的高中信息技术表现性任务设计，以“周而复始的循环”教学内容为例进行深入剖析，构建了一套适用于高中信息技术循环教学的任务设计框架，依认知锚点设任务阶梯，借知识整合构建任务矩阵，凭项目拓展构筑任务高峰。该任务设计策略显著提升了学生对知识的掌握程度与应用能力，有效激发了学生的学习兴趣与创新思维，为高中信息技术教学方法的革新提供了有益的参考范例，对推动信息技术学科教学质量的提高具有重要意义。【关键词】学习进阶理论；表现性；任务设计学习进阶理论着眼于学生学习的渐进性与系统性，精准剖析学生在学习历程中的认知变化轨迹，将复杂的知识体系拆解为有序的层级架构，为教学活动提供了清晰的导航图。其应用于高中信息技术表现性任务设计时，能够依据学生不同阶段的认知水准与能力层级，量身定制契合学生发展需求的任务序列。从循环结构的基础认知起步，逐步过渡到嵌套循环、循环优化等复杂应用，任务难度呈螺旋式上升，与学生的学习进阶曲线完美契合[1]。这不仅有助于学生在逐步攻克任务的过程中夯实循环知识根基，更能引导他们在实践中深化对循环逻辑的理解，激发创新灵感，学会运用循环思维应对各类实际编程挑战。学习进阶理论下高中信息技术表现性任务设计总框架学习进阶理论强调学生学习过程的阶段性与连贯性。高中信息技术表现性任务设计总框架基于此理论构建，旨在引导学生逐步深入理解和掌握“周而复始的循环”相关知识与技能（图1）。该框架以学生认知发展为导向，通过合理规划任务序列，使学生在完成任务的过程中不断提升对循环概念的理解与应用能力。它涵盖了从基础认知到复杂实践的多个层次，注重知识之间的关联与整合，同时突出任务设计的系统性和逻辑性，为高中信息技术教学提供了清晰的路径和方法，助力学生在循环学习领域实现高效学习与能力进阶。1.依认知锚点设任务阶梯，循思维轨迹启循环初阶通过确定认知锚点，教师能够准确把握学生的知识储备和思维水平，避免任务过难或过易，提高学生的参与度和自信心[2]。任务阶梯式设计可以让学生按照合理的顺序逐步接触和掌握循环知识，从基础概念到初步应用，符合认知规律，降低学习难度，有助于他们系统地构建循环知识框架。在“周而复始的循环”教学中，教师开展教学前通过问卷调查、课堂提问、小测试等方式，了解学生对编程基础概念（如变量、数据类型、顺序结构）的掌握程度，以及他们对循环现象的直观认识和理解水平，确定如“对重复操作的初步感知”“对变量变化在重复中作用的朦胧理解”等认知锚点。之后，教师设计三级任务阶梯。对于一级任务“循环现象观察与描述”，教师通过多媒体展示一组包含循环元素的图片和视频，如自动旋转的风扇叶片、循环播放的动画片段等。然后教师设问：这些场景有什么共同特点？你能找到哪些元素在不断重复？引导学生进行小组讨论，每个小组推选一名代表发言，分享他们对循环现象的观察和理解。教师在各小组发言后进行总结和补充，强调循环的重复性和规律性，帮助学生建立起循环概念的初步印象。二级任务“简单循环结构仿写”中，教师在黑板上或通过电子教学平台展示代码示例，详细讲解代码中“for”循环的语法结构，包括“range（）”函数的作用（确定循环的范围）、循环变量“i”的使用方式以及循环体。然后教师布置任务，要求学生模仿该代码编写一个打印1到20数字的程序。在学生编写过程中，教师巡视指导，及时解答学生遇到的语法错误或理解困惑，如变量命名规则、缩进格式等问题。当大部分学生完成编写后，教师邀请几位学生展示他们的代码，并讲解自己的思路和遇到的问题。教师再次进行总结和强调重点。三级任务“循环参数调整与效果观察”中，教师在学生完成二级任务的基础上，提出新的要求：“请大家修改你们刚刚编写的程序，将起始值改为5，终止值改为15，步长改为2，观察程序输出结果有什么变化，并思考为什么会这样变化。”学生按照要求修改代码，并运行程序观察结果。教师组织学生进行小组内交流讨论，分析循环参数与输出结果之间的关系。每个小组将讨论结果记录下来，形成一份简要的报告。教师让各小组选派代表向全班汇报他们的讨论结果，并进行点评和总结，进一步加深学生对循环参数控制循环流程的理解，为后续深入学习循环结构的嵌套、复杂条件控制等知识做好铺垫。通过这样依认知锚点设任务阶梯并循思维轨迹的教学方式，能够帮助学生在“周而复始的循环”学习初阶更加顺利地入门，逐步提升他们的编程思维和对循环知识的理解与应用能力。2.借知识整合构任务矩阵，凭能力跃迁升循环中阶通过将循环知识与其他相关信息技术知识整合构建任务矩阵，学生能够清晰地看到不同知识板块之间的相互联系和协同作用，避免知识的孤立学习，加深对整体知识体系的理解和记忆，更好地掌握信息技术学科的内在逻辑[3]。在“周而复始的循环”教学中，对于横向任务维度，教师设计“基于循环和条件语句的数字猜谜游戏”，即编写一个数字猜谜游戏程序，计算机随机生成一个1到100之间的整数作为谜底，玩家输入猜测的数字，程序通过循环不断接收玩家输入，并使用条件语句判断猜测是否正确。如果猜测正确，显示祝贺信息并结束循环；如果猜测错误，根据猜测数字与谜底的大小关系给出提示（太大或太小），然后继续下一轮循环让玩家再次猜测，直到猜对为止。教师首先要带领学生回顾循环结构和条件语句的基本语法和用法。教师在黑板上或通过代码示例，展示如何在循环内部嵌套条件判断语句来实现游戏逻辑。然后，教师引导学生思考如何生成随机数，以及如何优化用户输入的处理（如数据类型验证）。学生在编写代码过程中，教师巡视并针对学生在循环控制、条件判断表达式编写、随机数生成函数调用等方面出现的问题进行个别指导。当学生完成代码编写后，教师组织学生进行游戏测试，互相体验对方编写的程序，并交流心得，进一步加深对循环与条件语句综合应用的理解。在纵向任务维度方面，教师设计“用循环和简单数据类型统计文本中字符出现次数”和“学生成绩管理系统”两个任务。“用循环和简单数据类型统计文本中字符出现次数”任务中，教师需要提供一篇文本文件，要求学生编写程序读取该文件内容，然后使用循环遍历文本中的每个字符，利用简单数据类型（如字典）来统计每个字符出现的次数。在这个任务中，教师要让学生运用循环的基本迭代功能和对字符数据类型的操作，初步体会循环在数据处理中的应用。教师先示范如何打开文件、读取字符，然后让学生自行完成循环统计逻辑的编写。完成后，让学生展示代码并讲解统计思路，教师进行总结和优化建议，如代码的简洁性、字典使用的规范性等。随着学生能力的提升，教师可以布置更具挑战性的“学生成绩管理系统”任务。这个系统要求学生综合运用循环、数组、结构体、函数以及各种算法。如使用循环来输入学生的成绩数据并存入数组或合适的数据结构中；通过循环和条件语句实现成绩的查询、统计、排序功能；利用函数封装不同的操作模块，提高代码的可读性和可维护性。教师引导学生进行系统的需求分析，确定系统的功能模块和数据流程。然后，学生分组进行项目开发。在开发过程中，教师定期组织小组汇报，了解项目进展情况，针对学生在循环嵌套（如外层循环遍历学生，内层循环处理课程成绩）、复杂数据结构操作、算法设计等方面遇到的困难进行集中讲解和技术支持。项目完成后，教师要求每个小组进行系统演示和汇报，展示系统的功能实现和代码结构，其他小组进行评价和提问。教师最后进行总结和评价，强调循环知识在整个系统构建中的核心地位以及与其他知识融合应用的重要性，帮助学生全面提升在“周而复始的循环”学习中的中阶能力水平，为进一步深入学习和实践奠定坚实基础。3.凭项目拓展筑任务高峰，借创新实践达循环高阶通过拓展性项目任务，学生需要突破常规思维，运用创新的方法和思路来解决复杂问题，这有助于激发他们的创新意识，培养批判性思维、系统性思维和创造性思维等高阶思维能力，使学生在信息技术领域能够提出独特的见解和解决方案。在“周而复始的循环”教学中，教师确定拓展项目主题与目标：基于循环的智能音乐推荐系统开发。本项目要求学生利用循环知识构建一个简单的智能音乐推荐系统，该系统能够根据用户的历史音乐播放记录，通过循环分析数据特征，运用一定的推荐算法为用户推荐个性化的音乐。教师设定目标，要求系统具备数据读取与存储功能（能够从文件或数据库中读取用户音乐播放数据，并将推荐结果存储以便后续分析）、数据处理与分析功能（运用循环对大量音乐数据进行特征提取和分析）、推荐算法实现功能（基于循环的迭代计算生成推荐列表）以及用户交互界面（方便用户查看推荐结果和提供反馈）。系统的性能目标包括推荐的准确性、响应时间等。数据处理环节，教师让学生运用循环处理海量的音乐数据文件，结合大数据处理技术中的数据清洗和预处理方法，利用循环对数据进行筛选、转换和整合，如通过循环遍历音乐文件列表，提取歌曲的关键信息并存储到数据库中，为后续的分析提供数据基础。在这个过程中，学生学习如何使用开源的大数据处理库（如Python中的Pandas库）来优化循环数据处理效率，实现技术融合创新。教师引导学生将循环与机器学习算法相结合，如在基于内容的推荐算法中，利用循环计算歌曲之间的相似度，或者在协同过滤算法中，通过循环遍历用户群体数据，找到具有相似音乐品味的用户，进而为目标用户推荐他们喜欢的音乐，让学生探索如何使用机器学习框架（如Python中的Scikit-learn库）中的相关算法函数，并将其与循环逻辑有机结合，以提高推荐系统的智能性和准确性。项目式学习方式能够全面提升学生在知识学习中的高阶能力水平，培养学生的创新实践能力和团队合作精神，使学生真正达到信息技术学习的高阶境界。结"语本文以学习进阶理论为基石，对高中信息技术“周而复始的循环”教学的表现性任务设计展开较为深入的探索，成功构建并验证了具有针对性的任务设计模型。这