学科核心素养视角下的初中信息技术教材对比研究

2022-07-20 05:05杨琼陈丁雷
中国信息技术教育 2022年14期
关键词:信息技术课程计算思维学科核心素养

杨琼 陈丁雷

摘要:教材是课程标准的具体化,直接影响着学科核心素养的落实。教师对新教材的理解与创新性使用,是在课堂中落实学科核心素养的重要前提。基于此,本文以初中信息技术新教材作为主要研究对象,从学科核心素养的视角研读各省份新教材并进行了比较分析。

关键词:信息技术课程;学科核心素养;计算思维

中图分类号:G434  文献标识码:A  论文编号:1674-2117(2022)14-0051-03

学科核心素养及培养

学科核心素养是学科育人价值的集中体现,是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观念、必备品质和关键能力。若要将学科核心素养落实到课堂教学中,教师必须先领会学科核心素养内涵。课程标准对信息技术学科四大核心素养具体内涵的表述,均指向问题解决的过程,而在核心素养的学习培养与形成机制上,课程标准鼓励创设丰富多样的任务情境,倡导基于项目的学习方式,将知识建构、技能培养和思维发展融入到运用数字化工具解决问题和完成任務的过程中。因此在教学中,教师要先整体梳理各课程模块的教学内容,提炼学生习得知识后应具备的学科核心素养,以此为项目设计的出发点,设计真实的具有一定挑战性的高阶思维情境或问题,激发学生学习的内动力,引导学生主动寻求问题解决所需的知识和技能,从而使项目学习既能合理渗透学科核心素养,又能有效整合相关的教学内容。

教材对比与分析

笔者发现,在各新版本的初中信息技术教材中,编程模块以更多的比重、更大的难度凸显了它的重要性。因此,笔者选取了广东、浙江和山东等省份的初中信息技术教材中的编程模块进行对比与分析。

1.各版本教材简介

浙教版初中信息技术教材新增了大数据、数据结构、物联网、人工智能等内容,完善了媒体信息处理、数据处理与分析、算法与程序设计等内容。其中,编程模块占据了八年级上册整本教材。

广东版初中信息技术教材,强调在提升学生学科核心素养中实现跨学科综合育人。其中,编程模块占据了八年级下册整本教材。

泰山版初中信息技术教材,新增了Python、3D one、Arduino、人工智能、手机编程等内容,编程模块的内容分为两个单元出现在第1册和第2册。

2.教材内容选择

三个版本的教材都选择了Python编程语言,知识体系都较为完整。浙教版教材分为基础、结构及算法三个单元,而广东版和泰山版都分为两个单元(如下页表1)。在编程基础及程序结构部分三个版本教材在内容上几乎无差异,但在最后的提升部分表现出了较大的差异性。广东版教材根据Python第三方库的特点,利用第三方库制作一些实用程序,开阔学生眼界。泰山版教材从算法着手,让学生了解典型算法,对于有难度的“递归”“分治”等建议为提高内容,以了解和体验为主,重在培养学生的计算思维。浙教版教材的提升单元虽以“算法与程序设计”命名,但只涉及了较为简单的“枚举算法”,更多侧重于Python库的应用。

3.教材的内容编排

在内容编排上,三个版本的教材都尝试引入项目式学习的方式组织教学内容。广东版教材每一课采用主副标题,以问题解决的一般过程“分析问题—设计算法(先自然语言描述,再流程图描述)—编写程序—调试与运行程序”贯穿整个学习过程,知识技能的学习穿插在问题解决的过程中,体现了项目活动和知识技能双主线结构。泰山版教材以微项目的方式进行,通过对项目学习的内容、阶段进行有效划分,形成围绕项目主题的一个个微项目,每个微项目包括项目指导、项目实施、项目交流三个环节。浙教版教材在基础知识编写上主要采用知识点的方式呈现,在应用实例上则以“问题分析—算法设计—编写程序—调试运行”编写。

本文选取程序设计的三种基本结构之一“分支结构”对三个版本的教材作详细比较。浙教版分为“分支结构”“多分支结构”“多分支结构应用案例”三课,先进行知识讲解然后是知识应用;广东版教材以“区间测速”和“我的飞天梦”两个项目分别贯穿“条件判断语句”和“多分支语句”的知识内容;泰山版教材用“用选择结构程序做出判断”微项目组织,项目实施由“根据条件做出判断”和“根据多个条件逐步推断”两个活动组成。

三个版本的教材中均设置了类型多样、功能各异的学习栏目,对“分支结构”章节的栏目进行的统计如下页表2所示,其中数字表示此栏目在本章节中出现的次数。可以看出,浙教版教材课前明确学习目标,给出范例示意图;课中注重学生通过实践体验、思考拓展思维深度,关注知识点内容的掌握;课后强调练习的重要性。广东版教材以微项目贯穿,在引入项目前通过学生交流或探究的方式让学生明确项目意义及需求,激发项目学习的内动力;在项目实施中倡导将知识建构、技能培养与思维发展融入到问题解决和任务完成的实践过程中;项目拓展中的“实践与创作”则通过迁移应用,提升学生问题解决能力。泰山版教材主要通过活动的实施落实核心素养的培养,在具体的实施细节上给教师留有更多的发挥空间。

核心素养视角下初中信息技术教学的思考与启发

通过对三个版本教材程序设计模块内容的对比以及“分支结构”章节的内容编排分析,笔者对核心素养视角下初中信息技术的日常教学有了更多的思考。

1.紧扣学科大概念,落实核心素养

在程序设计模块教学中,教师要紧扣学科大概念“算法”。围绕算法,教师首先应明确“要解决什么问题”,可设置一个真实的具有挑战性的问题情境,通过交流、探究等引导学生发现、抽象出问题本质,并表达成计算机可以识别的问题;再分析思考“如何解决问题”,引导学生用自然语言及流程图描述解决问题的步骤和方法;最后用计算机编程的方式去模拟实现问题的解决以及类似问题的解决,有效培养学生计算思维能力。用大概念“算法”引领整个学习过程,不仅能让程序知识和编程技能的学习贯穿于问题解决的全过程,让知识与技能的学习在给定的情境背景下富有意义,更能提升学生的计算思维能力,促进学科核心素养的落实。

2.用好微项目教学,提升课堂效率

泰山版教材和广东版教材中都采用了微项目的方式,与项目式学习相比,微项目学习对时间、资源的要求更低,具有切口小、周期短、知识承载量少、活动任务体量较少等特点,在课堂教学中有更好的操作性。在项目开始前,教师要将去情境的知识情境化、项目化,结合核心知识点设计具有真实情境的微型项目,激发学生学习的内驱力;在项目实施中,让学生围绕驱动性问题进行持续性的主动探索与回应,以解决问题为导向开展方案设计、新知学习、实践探索等活动,以问题解决的高阶思维带动信息技术相关知识和技能的低阶思维学习,提升课堂效率;在项目拓展阶段,要让学生将项目中所学到的知识技能迁移应用到新的生活情境中,举一反三,提升问题解决的能力。

3.体现时代性,提高信息社会适应能力

身处信息时代的初中生,对现实生活中的热点问题充满好奇,有强烈的探知欲,三个版本的教材中都提供了具有时代性的经典案例,做了很好的示范。因此,教师在遴选或重组信息技术教学内容时,可引入学生普遍关心的社会热点事件或问题,培养学生对信息技术发展的敏感度和适应性,提高其信息社会适应能力。

总的来说,三个版本的教材通过不同的内容设计较好地落实了学科核心素养。在教学实践中,教师需要结合具体的教学情况与环境,灵活运用教材,在不断的实践与反思中提升课堂教学的有效性,实现培养学生学科核心素养的目标。

参考文献:

杨琼,岳仁超.面向计算思维培养的微项目学习设计与实践——以“算法——探秘摄像机的背后”为例[J].中国信息技术教育,2021(23):40-42.

作者简介:杨琼(1986—),女,硕士研究生,研究方向为信息技术教育。陈丁雷(1982—),男,硕士研究生,研究方向为信息科技教育。

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