指向深度學(xué)習(xí)的“信息技術(shù)”課程單元教學(xué)設(shè)計(jì)研究

摘要：深度學(xué)習(xí)的目的在于發(fā)展學(xué)習(xí)者的高階思維，讓學(xué)習(xí)真正發(fā)生，是培養(yǎng)學(xué)生信息技術(shù)核心素養(yǎng)的必然要求。單元教學(xué)設(shè)計(jì)是提高一線課堂教學(xué)質(zhì)量的有效方法，是促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的有效工具。指向深度學(xué)習(xí)的單元教學(xué)需要確定單元主題，制定單元目標(biāo)，設(shè)計(jì)單元學(xué)習(xí)活動(dòng)，制定評(píng)價(jià)體系。本文結(jié)合信息技術(shù)學(xué)科特點(diǎn)，構(gòu)建指向深度學(xué)習(xí)的單元教學(xué)設(shè)計(jì)模型，結(jié)合高中“信息技術(shù)”具體教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行探索實(shí)踐，力求促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞：深度學(xué)習(xí)；單元教學(xué)；信息技術(shù)；教學(xué)設(shè)計(jì)

一、概述

2017年，我國(guó)頒布的《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)》強(qiáng)調(diào)要提升學(xué)生的信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)［1］，要求教師從“知識(shí)傳遞”發(fā)展為“學(xué)科育人”，體現(xiàn)信息科技學(xué)科獨(dú)特的育人價(jià)值，指向?qū)W生的深度學(xué)習(xí)。近年來(lái)，以單元教學(xué)為紐帶，國(guó)內(nèi)外許多研究者都開(kāi)展了將深度學(xué)習(xí)與單元教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)實(shí)踐。Akyol等［2］研究指出，將深度學(xué)習(xí)與單元教學(xué)結(jié)合后對(duì)教學(xué)結(jié)果進(jìn)行評(píng)估，發(fā)現(xiàn)通過(guò)合適的教學(xué)活動(dòng)可以明顯提高課堂的教學(xué)效果。RMFilius等［3］以深度學(xué)習(xí)理論為基礎(chǔ)，提出了基于深度學(xué)習(xí)的單元整體性教學(xué)的幾種有效策略。管光海等［4］指出基于深度學(xué)習(xí)理念的單元教學(xué)設(shè)計(jì)需要包括指向核心素養(yǎng)的學(xué)習(xí)目標(biāo)、真實(shí)可靠的學(xué)習(xí)情境、富有挑戰(zhàn)的學(xué)習(xí)任務(wù)、深度加工的學(xué)習(xí)過(guò)程和有機(jī)嵌入的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)等方面。

基于此，本文構(gòu)建指向深度學(xué)習(xí)的“信息技術(shù)”課程單元教學(xué)模型，以單元教學(xué)為出發(fā)點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生深度學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生建立知識(shí)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)學(xué)生信息技術(shù)核心素養(yǎng)的養(yǎng)成。

二、深度學(xué)習(xí)理念下單元教學(xué)的特征

在教學(xué)情境上，從“脫離情景的學(xué)習(xí)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤盎谥黝}引領(lǐng)的學(xué)習(xí)”，教師將復(fù)雜、抽象的理論知識(shí)融合在真實(shí)情境后再呈現(xiàn)給學(xué)生，學(xué)生圍繞著情景和問(wèn)題進(jìn)行思考，全身心地體驗(yàn)知識(shí)；同時(shí)教師要知道在什么樣的情景中應(yīng)用什么知識(shí)，如何運(yùn)用這些知識(shí)解決真實(shí)社會(huì)情境中的問(wèn)題，從而避免學(xué)生在課堂中只進(jìn)行了機(jī)械的淺層學(xué)習(xí)［5］。

在教學(xué)內(nèi)容上，從注重“知識(shí)點(diǎn)”的掌握轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒅貙W(xué)生“知識(shí)結(jié)構(gòu)”的形成。這意味著學(xué)生所學(xué)習(xí)的知識(shí)不是碎片化的、零散的，而是有邏輯結(jié)構(gòu)的，學(xué)生在教師的指導(dǎo)和引領(lǐng)下，有目的地聯(lián)系新舊知識(shí)，運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題，進(jìn)而建構(gòu)自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)。

在教學(xué)過(guò)程中，教師將強(qiáng)調(diào)“接受式”學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)椤皬淖鲋袑W(xué)”，更加強(qiáng)調(diào)以活動(dòng)促進(jìn)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生全身心地投入學(xué)習(xí)活動(dòng)中。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，主動(dòng)地應(yīng)用學(xué)科方法去設(shè)計(jì)、實(shí)施和優(yōu)化解決問(wèn)題的方案，發(fā)展信息意識(shí)，培養(yǎng)計(jì)算思維［6］。

在教學(xué)設(shè)計(jì)上，從關(guān)注“課時(shí)的設(shè)計(jì)”轉(zhuǎn)變?yōu)楦幼⒅亍皢卧O(shè)計(jì)”。深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)應(yīng)是有邏輯、有結(jié)構(gòu)的，而在以往的教學(xué)設(shè)計(jì)中，大多數(shù)教師是圍繞單個(gè)課時(shí)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，忽略了課時(shí)之間的整體聯(lián)系，這也間接地導(dǎo)致了知識(shí)的碎片化。

三、指向深度學(xué)習(xí)的“信息技術(shù)”課程單元教學(xué)設(shè)計(jì)模型

本文在單元教學(xué)設(shè)計(jì)的“ADDIE模型”的基礎(chǔ)上［7］，提出了指向深度學(xué)習(xí)的信息技術(shù)課程單元教學(xué)設(shè)計(jì)模型，如圖1所示。

（一）前期分析，確定單元學(xué)習(xí)主題

在確定單元學(xué)習(xí)主題時(shí)，需要對(duì)課程標(biāo)準(zhǔn)和教材內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)的閱讀，主題應(yīng)體現(xiàn)學(xué)科知識(shí)，展現(xiàn)信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)方法，并且能夠引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，深度參與學(xué)習(xí)活動(dòng)，幫助學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)。對(duì)于學(xué)習(xí)單元的界定，既可以依據(jù)教材所劃分的自然單元，也可以根據(jù)實(shí)際情況跨越教材的自然單元，對(duì)教材的內(nèi)容進(jìn)行重組［8］。例如，學(xué)生在學(xué)習(xí)人工智能內(nèi)容時(shí)，可以通過(guò)創(chuàng)建文明城市這個(gè)背景，設(shè)計(jì)“AI助力垃圾分類”單元學(xué)習(xí)主題，引導(dǎo)學(xué)生感受人工智能對(duì)生活的影響。

（二）關(guān)注本質(zhì)，制定深度學(xué)習(xí)目標(biāo)

目標(biāo)的制定應(yīng)圍繞核心知識(shí)，將核心知識(shí)與學(xué)科核心素養(yǎng)密切結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)習(xí)的知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題［9］。教師對(duì)照課標(biāo)要求，深刻解讀教材，對(duì)單元內(nèi)容整體分析，梳理知識(shí)結(jié)構(gòu)脈絡(luò)，同時(shí)考慮學(xué)情，把握學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)，了解學(xué)生的典型困惑。在此基礎(chǔ)上，教師確定單元學(xué)習(xí)目標(biāo)和具體課時(shí)目標(biāo)，從而使整個(gè)單元教學(xué)活動(dòng)緊密有序。

（三）設(shè)計(jì)活動(dòng)，掌握核心知識(shí)本質(zhì)

活動(dòng)的設(shè)計(jì)上，教師需要結(jié)合學(xué)生實(shí)際的生活情景，將教學(xué)內(nèi)容與具體的問(wèn)題情境緊密結(jié)合，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生深度思考?；顒?dòng)的設(shè)計(jì)要有助于學(xué)生計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新意識(shí)等學(xué)科核心素養(yǎng)的有效落地；要設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)與趣味并存的學(xué)習(xí)任務(wù)，尊重學(xué)生的錯(cuò)誤，引導(dǎo)學(xué)生從錯(cuò)誤中反思和學(xué)習(xí)。學(xué)生在參與活動(dòng)的過(guò)程中解決實(shí)際問(wèn)題，完成知識(shí)與方法的遷移，提升學(xué)生的計(jì)算思維，培養(yǎng)學(xué)生問(wèn)題解決的能力；同時(shí)，在合作中的交流分享可以幫助學(xué)生取長(zhǎng)補(bǔ)短，也能夠使學(xué)生對(duì)知識(shí)深度理解。

（四）注重評(píng)價(jià)，反思單元主題學(xué)習(xí)效果

與傳統(tǒng)的教學(xué)評(píng)價(jià)不同，指向深度學(xué)習(xí)的單元教學(xué)設(shè)計(jì)在教學(xué)實(shí)施之前就應(yīng)思考如何進(jìn)行評(píng)價(jià)，根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)制定相應(yīng)的單元學(xué)習(xí)目標(biāo)和具體的課時(shí)目標(biāo)。針對(duì)學(xué)生的個(gè)體差異和學(xué)習(xí)特點(diǎn)，針對(duì)性地進(jìn)行評(píng)價(jià)，關(guān)注學(xué)生個(gè)體在學(xué)習(xí)前后的變化［10］。將教師評(píng)價(jià)、組員互評(píng)和個(gè)人評(píng)價(jià)有機(jī)地結(jié)合在一起，增加過(guò)程性評(píng)價(jià)，不僅關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果，更注重學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度的轉(zhuǎn)變、是否掌握了學(xué)習(xí)方法等。例如，在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，教師為學(xué)生設(shè)置分課時(shí)評(píng)價(jià)和單元整體評(píng)價(jià)，保證學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)自己的學(xué)習(xí)過(guò)程和學(xué)習(xí)結(jié)果做到多維度的評(píng)估。

圖1指向深度學(xué)習(xí)的“信息技術(shù)”課程單元教學(xué)設(shè)計(jì)模型

四、指向深度學(xué)習(xí)的“信息技術(shù)”課程單元教學(xué)設(shè)計(jì)案例

下面以人教版高中《信息技術(shù)（必修一）》為例，將2.3《程序設(shè)計(jì)基本知識(shí)》與第四章《走進(jìn)智能時(shí)代》部分內(nèi)容串聯(lián)重組，進(jìn)行指向深度學(xué)習(xí)的“信息技術(shù)”課程單元教學(xué)設(shè)計(jì)研究。

（一）前期分析，確定單元設(shè)計(jì)思路

本單元涉及順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)三種程序設(shè)計(jì)的基本知識(shí)，學(xué)生通過(guò)這三種基本結(jié)構(gòu)的組織和運(yùn)用，能夠合理解決實(shí)際生活中遇到的問(wèn)題。同時(shí)為了推進(jìn)人工智能的發(fā)展，《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》指出應(yīng)關(guān)注人工智能教育，實(shí)施智能教育項(xiàng)目，關(guān)注編程教育［11］。因此，本單元以“對(duì)話機(jī)器人”為項(xiàng)目主題，圍繞程序設(shè)計(jì)基本知識(shí)開(kāi)展深度學(xué)習(xí)。

（二）關(guān)注本質(zhì)，制定單元學(xué)習(xí)目標(biāo)

（1）知識(shí)與技能目標(biāo)：掌握選擇結(jié)構(gòu)、順序結(jié)構(gòu)等程序設(shè)計(jì)的基本知識(shí)，并能夠運(yùn)用程序?qū)崿F(xiàn)簡(jiǎn)單算法。通過(guò)解決實(shí)際問(wèn)題，體驗(yàn)程序設(shè)計(jì)的基本流程，掌握程序調(diào)試與運(yùn)行的方法；通過(guò)對(duì)人工智能典型案例的剖析，了解人工智能技術(shù)，能夠正確地看待人工智能工具；理解人工智能技術(shù)的基本原理；經(jīng)歷使用編程開(kāi)發(fā)智能工具的過(guò)程，完成智能工具的編程實(shí)現(xiàn)。

（2）素養(yǎng)目標(biāo)：通過(guò)借助微視頻、學(xué)習(xí)單等學(xué)習(xí)支架，了解人工智能相關(guān)技術(shù)的概念、應(yīng)用，體會(huì)人工智能對(duì)人類生活方式的影響，培養(yǎng)數(shù)字化創(chuàng)新能力；通過(guò)對(duì)人工智能技術(shù)的理解、運(yùn)用，提高觀察能力、分析能力，有效培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維能力；在解決關(guān)鍵問(wèn)題的過(guò)程中，能從“開(kāi)發(fā)的機(jī)器人需要有哪些功能”的角度出發(fā)，提出真正解決問(wèn)題的方案；在小組交流的過(guò)程中，提高自身合作交流能力，培養(yǎng)信息社會(huì)責(zé)任素養(yǎng)。

（三）重組教學(xué)內(nèi)容，規(guī)劃單元序列

1.單元整體設(shè)計(jì)

參考袁曉萍教師［12］的單元整體教學(xué)的設(shè)計(jì)方式，將單元課型劃分為單元起始課、知識(shí)建構(gòu)課、自主整理課、單元專題課。具體每節(jié)課的安排如表1所示。

2.分解課時(shí)目標(biāo)

根據(jù)單元教學(xué)安排，分解的課時(shí)教學(xué)目標(biāo)如表2所示：

3.設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)支架，輔助學(xué)生學(xué)習(xí)

為了幫助學(xué)生的持續(xù)性學(xué)習(xí)，為學(xué)生提供了導(dǎo)學(xué)案、半成品程序、微視頻等學(xué)習(xí)支架，如圖2所示。

4.注重評(píng)價(jià)，反思單元學(xué)習(xí)效果

指向深度學(xué)習(xí)的單元教學(xué)評(píng)價(jià)應(yīng)包括核心活動(dòng)任務(wù)評(píng)價(jià)、成效性評(píng)價(jià)和總結(jié)性評(píng)價(jià)。其中，成效性評(píng)價(jià)用于項(xiàng)目作品及展示的評(píng)價(jià)，安排在成果展示環(huán)節(jié)，針對(duì)成果和項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程進(jìn)行小組間的自評(píng)與互評(píng)；總結(jié)性評(píng)價(jià)安排在項(xiàng)目全部完成時(shí)，總結(jié)項(xiàng)目反思的環(huán)節(jié)，針對(duì)整個(gè)項(xiàng)目的開(kāi)展情況進(jìn)行總結(jié)。

結(jié)語(yǔ)

深度學(xué)習(xí)與單元教學(xué)之間存在著密不可分的聯(lián)系，單元教學(xué)是實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)的高效方法，但是實(shí)施指向深度學(xué)習(xí)的單元教學(xué)設(shè)計(jì)模型需要教師具備一定的課堂教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)，需要掌握教育學(xué)、教學(xué)論的知識(shí)，以及對(duì)深度學(xué)習(xí)和單元教學(xué)的前沿研究有所認(rèn)識(shí)。因此，如何廣泛推廣和有效實(shí)施仍然是一個(gè)值得討論和研究的問(wèn)題。

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作者簡(jiǎn)介：郭瑾（1974—），女，漢族，遼寧大連人，碩士，副教授，研究方向：軟件開(kāi)發(fā)理論與應(yīng)用、圖形圖像與計(jì)算機(jī)教育研究；劉璐（1996—），女，漢族，吉林白山人，碩士，研究方向：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、深度學(xué)習(xí)與教育研究；厲昌鳳（2000—），女，漢族，山東日照人，碩士，研究方向：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)研究。

*通訊作者：高偉（1972—），男，漢族，遼寧沈陽(yáng)人，碩士，教授，研究方向：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)研究。