高中信息技术项目教学的组织与实施

2022-05-19 11:13魏雄鹰
中国信息技术教育 2022年9期
关键词:素养信息技术课堂教学

魏雄鹰

2018年1月,教育部颁布了新修订的《普通高中课程方案(2017年版)》和高中各学科课程标准,明确了普通高中的培养目标是进一步提升学生综合素质,着力发展核心素养,使学生具有理想信念和社会责任感,具有科学文化素养和终身学习能力,具有自主发展能力和沟通合作能力。[1]围绕这一目标,各学科课程标准在修订时,都凝练了学科核心素养,更新了教学内容,提出了素养导向教学要求。《高中信息技术课程标准(2017年版)》在教学建议中提出了“教师在教学中要紧紧围绕学科核心素养”“把项目整合于课堂教学中,重构教学组织方式,创设有利于学生开展项目学习的数字化环境、资源和条件”等要求。因此,如何从传统的以知识为中心的教学,转向素养导向的项目教学,成为广大高中信息技术教师面临的新课题,本文从项目教学的组织与实施角度,探讨如何在高中信息技术课程中有效开展项目教学。

● 高中信息技术学习项目的界定

项目的界定虽然在不同角度有不同的理解,但限时性、目标性、成果性等是各类项目的共同特点,即项目一般是在有限的时间内,完成有明确要求的某项工作或者做出某个产品。

具体到高中信息技术学科,根据最新修订的《普通高中课程方案(2017年版2020年修订)》,高中信息技术课程必修学分只有3个,按每学分18课时计算,能保证的课时数只有54课时,而必修模块有2个,即数据与计算、信息系统与社会,要想在有限的课时内完成必修内容,且达到课标中规定的学业要求,难度非常大。课程特点决定了课程实施的特殊性,高中信息技术教学必须融知识学习与素养培养为一体,将项目教学融合在日常每一节课的课堂教学中,这个特点也决定了在进行高中信息技术必修课教学时,所设计的项目必须精准、精致且高效。因此,如果对高中信息技术教学中的“项目”做界定,一般需要具备以下几个特点:①项目的针对性比较强,能比较准确地覆盖某个单元或某节课的知识;②项目必须有较好的可行性,能在有限的课堂教学时间内完成;③项目具有一定的可扩展性,能让不同层次的学生都有所作为;④项目实施的难易度要合适,即要让学生充分运用所学知识和技能,并通过一定的努力才能完成,但也不能让学生觉得高不可攀。

在生活中真正实施项目时,还需要考虑成本、工期、质量、资源等因素。虽然项目教学强调项目实践的真实性,但毕竟是以学习为主,因此一些与学习暂时关系不大的因素,在教学中可以先略过。

● 高中信息技术项目教学的组织方式

基于项目的学习是指学生在教师的引导下发现问题,以解决问题为导向开展方案设计、新知学习、实践探索,具有创新特质的学习活动。[2]实施项目学习的一个重要特征是真实性,引导学生在真实情境中发现问题,创造性地解决问题,又在解决问题中发现新的问题。因此,开展项目教学,一个非常重要的前提就是尽量让学生在真实或拟真情境中,身临其境般地做项目,必要时,可以让学生采用“角色扮演”方式进行项目合作。

在实际教学中,由于受教学时间、场地、设备等因素影响,要真正实施项目教学难度较大,尤其是要在有限的40分钟课堂上,完成一个基于真实情境的项目,几乎是不可能的。因此,需要根据教学实际和教学内容特点,灵活组织项目教学。在实际教学时,学生不仅要学习大量的新知识、新技能,还要不断提升学科核心素养,这对教学的挑战性很高,教师需要根据不同的教学阶段,选择合适的项目教学组织方式。

1.在教师的指导下组织课堂教学项目,培养学生个体的项目化学习能力

目前,高中信息技术最常见的教学组织方式还是班级授课制,每个模块的教学内容一般需要在一个学期内全部完成。教师在开展新课教学时,既要进行知识与技能的传授,也要兼顾学科核心素养的培养;既要照顾多数学生的水准,也要考虑学生的差异性和个性发展。因此,在课堂上开展项目教学是最常见的组织形式,是所有教师都首先面临的挑战。

在组织课堂教学项目时,教师的身份往往是示范者、引领者或指导者。上课伊始,教师展示适当的教学情境,引出课堂教学项目,然后学生通过观摩教师示范、模仿教学范例等过程,尝试完成一个相对比较简单的、知识结构比较清晰的项目。在学生实施项目过程中,教师需要细致观察、随时指导,对学生遇到的共性问题可以再次集体辅导或示范,对个性问题,可以亲自指导或让学生相互帮助。学生通过一个个课堂教学项目,逐渐养成项目化学习的基本能力,能够针对一些界定清晰的问题,采用合适的问题解决方法,利用数字化工具来解决问题完成项目。例如,在“数据与计算”模块中,在有关用算法解决问题的教学中,教师可以通过类似于手机中的运动步数兑换类APP项目,让学生先抓住步数与兑换项目之间的逻辑关系,进行抽象与建模,再提炼出解决这个问题的关键步骤,最后用合适的算法描述方式描述算法。通过这个项目,学生可以初步体验用算法解决问题的思维特点,再通过后续有关用程序设计实现算法的内容学习,进一步培养用算法解决问题的思维方式,进而为计算思维的养成打下基础。

2.激发学生自主合作意识,组织单元教学项目

课堂教学项目在实施过程中,需要考虑大多数学生的知识和能力水平,因此会有较多的约束和局限性,使得学生在做项目时往往以模仿为主,难以培养学生独立解决问题的能力。而学科核心素养的真正形成,需要学生不断经历各类真实的项目实施过程来逐渐培养。因此,在课堂教学项目实施基础上,利用大单元教学组织学生实施相对复杂的单元教学项目,是有效提高学生问题解决能力、真正培养学科核心素养的组织方式。在单元教学项目组织过程中,教师更多的是起到启发、指导作用。单元教学项目一般可以在一个单元结束时组织,教师根据本单元的核心概念、示范项目,先启发学生寻找研究问题,再结合问题联系现实生活中的相关情境,然后逐渐明晰可以开展的项目,指导学生根据项目情况采用独立或合作方式来实施项目。例如,在“数据与计算”模块有关用数据处理单元学习结束后,教师可以引导学生结合生活经历,寻找身边的数据实例,或者从网络上搜索公开發布的数据集,确定数据分析项目,综合运用各类数据处理软件,完成数据整理、分析、可视化等全过程。学生在这个过程中,可以切身体验问题解决的全过程,无论项目最后是成功还是失败,得到的数据分析结果合不合理,都能从中体会到所学知识的价值。单元教学项目如果在一个单元的起始教学阶段就引导学生关注,并能结合后续课堂教学内容适时做些准备或尝试开展部分环节,则项目实施的成功率更高,学生的收获会更明显。

3.利用团队协作,组织跨学科跨领域的综合性项目

开展项目教学的目的,是培养学生形成信息技术学科核心素养,并能在日常的学习、生活中自觉运用已具备的素养解决问题,是学科育人的价值体现。学校教育也越来越注重学生综合素养的培养,因此利用各种类型的跨学科跨领域实践活动,如STEM教育、综合实践活动、游学旅行等,组织目的明确、综合性较强的项目,有利于真正提升学生的核心素养。在这类项目开展时,教师需要变身为管理者和组织者,首先根据项目规模,让学生组成项目组,讨论项目实施方案,再进行项目任务分工,明確项目实施时间表和各阶段的目标,教师适时关注项目进程,把握项目方向,及时开展项目评估。

● 高中信息技术项目教学的实施路径

开展项目教学的价值在于让学生通过解决真实世界中的真实问题,经历完整的问题探索与解决过程,还原学习的本质,整体落实学科核心素养。项目在于真实,但真实情境并非等同于科学家发现知识的完整事实经历,或者是工程师解决技术问题的实际过程,也就是真实性和真实不能画等号[3],否则,不仅在有限的课堂教学时间内难以实施,更有可能由于干扰因素过多,学生很难从中找到与学科相关的核心问题,教学效果难以保证。因此,在项目教学实施过程中,要根据不同的教学内容和教学目标,采取合适的实施路径。

1.项目融合,将新知识新技能学习融入课堂项目实施

项目学习习惯不是短时期内就能培养形成的,需要一个比较长期的学习过程来逐渐形成。高中信息技术新课标变化比较大,无论是必修模块还是选择性必修模块,几乎都是全新的,各模块的新知识很多。在日常教学中,教师往往会比较关注知识点的落实,习惯于采用讲授法、任务驱动法等教学方式开展新课教学,而对于项目教学有一个认识误区,认为学生新知识还没掌握,做项目是不可能的或者是非常困难的。实际上,新知识新技能的学习,与项目教学并不矛盾。在开展新课教学时,教师先梳理出本单元的教学内容,明确各课时的知识目标,然后寻找能承载新知识新技能的问题情境,设计出合适的、便于实施的项目,将项目有机融合到新课教学中。

例如,浙教版教材根据不同的教学阶段设计了内容项目、挑战项目、拓展项目等不同形式的学习项目,其中,编排在各章节正文中的内容项目,主要用于教师在开展新课教学时,作为新知识、新技能学习的载体。这些项目一般实施简便,基于章节的知识内容展开,与学习内容紧密结合,提供的资源和素材也比较丰富,既便于教师示范,也有利于学生模仿和实践。如在学习有关信息系统中的网络通信单元内容时,可以结合家庭局域网搭建,设计家庭云存储系统,将网络连接、网络配置、数据传输等内容都融合在该项目中,用1~2课时即可完成。

学生在这个过程中,既完成了新知识的体系构建,也锻炼了问题解决能力,逐渐养成问题分析、方案设计、调试反思等项目实施的一系列习惯和意识。

2.学以致用,基于单元项目实施培养学科核心素养

在有了一定的知识和技能的基础上,就要将所学知识学以致用,要能“知其然而知其所以然”。当持续了一定时间的新课教学,或者一个单元结束时,需要让学生复习巩固所学知识。在这个阶段,教师需要给学生创设一个解决真实问题的时机,以小组合作方式,共同承担一个利用所学知识在真实情境下解决实际问题的项目。

基于一个单元或几个单元的项目,有一个共同特点,就是项目要解决的问题往往是结构不良的,需要几个课时甚至一段时间才能完成,而课堂教学时间有限,在实施时,就需要另辟蹊径。这类项目的实施,一般可以有以下两种途径:①课内课后相结合。对于一些实施条件相对简单、复杂度不高的项目,可以采用课内启动,课内课后相结合实施,如与学生的学习、生活密切相关的项目,学生往往可以凭借先拥知识与经验、个人学习经历就可以解决,这些项目在实施时,就可以让学生利用课堂上的实践时间、课后的空余时间进行。②校内校外相结合。对于一些复杂度较高、实施周期相对较长的项目,可以采用校内课堂加校外补充的方式开展。例如,对于一些需要校外实地体验和研究的项目,或者对空间、环境要求较特殊的项目,教师在课堂上指导学生完成项目方案设计后,让学生利用双休日、法定假期等时间,在校外进行数据采集、访谈调研等,在校内进行数据处理、算法设计、搭建调试等,完成项目实施。无论采用哪种实施途径,学生都能完整地体验使用计算机解决实际项目的整个过程,需要熟练运用知识解决问题。在项目实施过程中,能促进学生对信息问题的敏感性、对知识学习的掌控力、对问题求解的思考力的发展,各种能力的综合也促进了学生信息技术学科核心素养的形成和提升。

3.实践创新,在各类信息技术应用项目活动中达成育人目标

学校教育的目的是立德树人。开展项目教学,可以较好地达到培养和提升学生核心素养的目标,但是课堂教学约束较多,特别是在大班教学环境下,无论是时间、空间,还是设施设备,都很难真正发挥项目教学的作用。因此,教师需要利用各种学生实践活动,如学校科技节、艺术节、体育节等校园文化建设活动,学生寒暑假游学旅行活动,跨学科跨领域探究实践活动等,让学生在这些活动中充分利用信息技术的优势,在各类真实情境中发现问题、提取问题,进而确定研究方向,构建一个能解决真实问题的项目,组建项目小组,按照项目实施的真实过程来做项目。其中有项目方案、项目进度、目标考核等一系列项目推进措施,在项目推进过程中,教师充当咨询者、评估者角色,必要时充当支持者角色。这些项目的实施途径,一般有以下两种:①多学科协同实施跨学科项目。学生在确定研究问题、组成项目团队后,可以在相关学科教师的支持下,利用各学科学习时间,推进项目实施,教师也可以组成导师团,协同指导或支持学生们实施项目。②校内外联动,充分利用各类资源实施综合性项目。越接近真实问题解决的项目,复杂度越高,实施难度也越大,所需借助的外部力量或资源也越多。

在现代信息社会,知识的习得已不再是核心,人的全面发展才是教育的重点。只要教师心中有学生,项目教学的组织和实施就不再是知识传授的阻碍,而是发展学生思维、还原学习的本质、全面提高学生核心素养的有效途径。

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部.普通高中课程方案[S].北京:人民教育出版社,2018.

[2]中华人民共和国教育部.普通高中信息技术课程标准(2017年版2020年修订)[S].北京:人民教育出版社,2020.

[3]刘徽.真实性问题情境的设计研究[J].全球教育展望,2021(11):30.

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