直面信息技術教材，打造魔力課堂

王靜

從2019年9月開始，信息技術教師們陸續拿到新版教材，針對如何使用教材實施教學這一問題，討論一波未平一波又起。教材是教師教學和學生學習的重要依據，但教材作為國家意志和教學實踐之間的媒介，受諸多因素限制，它一般只能提供一套信息、一種方向、一組線索。而不同的地區、不同的學校、不同的生源，必然會有各式各樣的個性化學習需求，這就要求教師在教學中要善于處理教材，大膽對教材進行二次開發，根據學生的實際需要對教材進行增添、刪減、調整、置換、重組，把教材盤“活”，使信息技術的知識邏輯與學生的認知邏輯相適應，以取得圓滿的教學效果。

筆者作為教科版培訓專家組成員對2004版信息技術教材進行了深度閱讀與研究，2015年又參與了教科版《數據與計算》的教材研發工作。下面以教科版為例，與大家分享筆者在三輪新教材試用過程中的思考與實踐。

走進教材，激活累積資源

教材改版一定不是全盤否定，我們需走進教材激活累積資源。2003版課程標準要求培養學生的信息素養，《信息技術基礎》以信息處理與交流為主線，介紹信息的獲取、加工、管理、表達與交流的基本方法。《算法與程序設計》選修模塊要求學生能從簡單的問題出發，設計解決問題的算法，并能初步使用一種程序設計語言編制程序實現算法解決問題。2017版課程標準注重學科思維的培養，《數據與計算》針對數據在信息社會中的重要價值，分析數據與信息的關系，強調數據處理的基本方法與技能，介紹算法與程序設計的基本知識。

《數據與計算》與2003版《信息技術基礎》《算法與程序設計》有非常大的交集。整本書以“計算”為主軸，從開篇引入，逐漸深入。第1單元“初識數據與計算”，理清數據與計算的概念，是整本書的引子，為學生做好知識的鋪墊和銜接;第2單元“編程計算”讓學生開始學習Python語言，了解三大結構;第3單元“認識數據”，了解數據的呈現形式及管理方法;第4單元“計算與問題解決”側重于綜合問題的解決;第5單元“數據分析與人工智能”是前面知識的提升與拓展。第3單元數據的管理、第5單元數據的分析，在《信息技術基礎》中是有跡可循的，與“信息資源管理”有較多關聯，《信息技術基礎》中同樣有“信息的智能化加工”與第5單元的“人工智能”相對應。

盤活教材，用巧教材資源

只有整體把握教材內容，鉆研教材，盤活教材資源，課才能上得透、上得精、上得巧。在《數據與計算》中，筆者認為主要要抓住兩點：第一，用好電子表格;第二，對教材合理重組。

《數據與計算》開篇，鑒于學生對計算的概念沒有思考，通過“雞兔同籠”對算術運算中的“計算”與信息技術領域的“計算”的異同以及算術運算和基于程序的計算各自的特點兩個問題進行說明。教師可以借用電子表格，通過單元格自動填充和公式計算，讓計算機不厭其煩地枚舉各種情形，最終找到答案，通過Excel類比訓練學生計算思維，實現零基礎向程序設計的遷移。教師要注意提煉教學的關鍵，技術只是起點，如何計算是重點，培養學生計算思維及解決問題的能力是主要目的。

學生的認知邏輯發展有個體差異、區域差異和學校差異，教師教學過程中必須依據教材，尊重學生認知特點，對知識概念進行必要的重組、串聯，幫助學生形成知識鏈和知識網絡，從而深刻理解知識。這種串聯可以發生在學科內、學科間甚至是生活當中。

《數據與計算》選用了Python語言，雖然其功能強大、容易上手，但對從沒寫過程序的學生來說，代碼仍然是抽象的物種。第1單元有活動名為“編程解決‘雞兔同籠問題”，第2單元才進入編程計算。教材立意先讓學生對比人工計算、電子表格計算、編程計算的特點，通過探究對編程形成初印象。有些教師可能會質疑，這樣處理會不會削弱學生理論學習的系統性和認知的積極性，導致第一次的編程是朦朧狀態中進行的打字活動？如果你也有這樣的困惑，完全可以將相關的內容順序進行一定的調整。以教材為本，以課標為綱，針對學生實際情況，獨創項目使之有機結合起來。從簡單的實例入手，先讓學生對相關概念有初步的了解，從模仿開始參與設計程序，逐步探究和深化相關概念，并適時歸納總結，使學生扎實地學習理解新知識。

挖掘教材，用足實踐資源

高中信息技術課程的活力在實踐，在《數據與計算》中，對實踐資源有強烈需求的主要體現在兩個部分：人工智能及Python語言基礎實例。

人工智能時代需要學生從態度到實踐、從理念到行為、從內在到外在的全面躍遷，需要學生在理念層面、專業層面和實踐層面掌握與機器競爭、對話、合作的能力。在教學設計時，我們應該盡量做到“讓AI觸手可及”，在內容設計層面不能一味注重知識的呈現，在操作層面也不能過多地強調了解及掃盲式體驗，造就小學、初中、高中同質化的人工智能課堂。基于“學以致用”的教學理念及“科技創新”的培養原則，利用學校有利條件，可開發或購買一些人工智能學習平臺，讓學生與人工智能零距離接觸，由表及里、循序漸進地理解機器學習、深度學習及神經網絡等專業知識。通過物態和非物態相結合的模型展現，增強學生對抽象內容的直觀理解和對具象事物的抽象概括，提高學生的學習興趣和學習效能，加強學生對課程的體驗和感知，使其在實踐學習中提升認知能力，在實際操作中發現、創造、創新。

在講解編程計算時，如果學生對教材中的項目興趣不大，教師可以引入Turtle海龜作圖模塊。在新教材試教過程中，學生對Turtle畫圖展現了濃厚的興趣。每個學生都能全身心投入，順序、選擇、循環這些控制結構不再是教師按部就班地“教”，而是成為學生迫切想要了解的內容了。小豬佩奇、玫瑰、手機面板……看到同伴令人驚艷的作品后，學生的求知欲望會全面激發。For、If這些我們認為的知識難點，在學生自發的創作需求下，再加上直觀的運行效果，輕松地轉換成解決問題的思維方式。

結語

課堂教學千姿百態，但教材研究是基礎。如果沒有通讀教材，不能算是合格教師;如果沒有剖析教材，也許僅僅能站穩講臺。只有做好教材多維比對，吃透項目精髓，盤活教材，重擬個性化教學體系，才能打造魔性課堂，創建魅力講壇。