基于深度學習的初中信息技術課堂教學探究與實踐

高琳 鐘建業

信息技術學科旨在培養提升學生的信息素養，使其成長為數字時代的合格公民。較于其他基礎學科而言，信息技術學科具有時代性強、應用性廣、工具性與實踐性突出的特點。其教學內容通常以基礎性和遷移性較強的知識為主，很容易造成課堂教學中教師以技術操作講授為主、學生模仿學習新知的現象。因此，如何將學科核心素養的培養潛移默化地融合到課堂教學中，構建課堂教學實踐與科學理念之間的橋梁與路徑是迫切需要解決的問題。在教學過程中，筆者嘗試以深度學習的實踐模型為指導框架，關注學生綜合素質的提升與信息素養的培養，并進行持續的實踐探究。

● 大觀念組織下的單元主題設計

筆者選取的內容為北京市海淀區信息技術實驗教材初中上冊第三單元《數據處理與分析初步》，主要以Excel為工具學習建立表格、公式函數計算、圖表的建立以及數據的初步處理與分析，僅就學習內容而言，本課相對枯燥。筆者注意到關于“數據”單元的學習初中與高中教材均有所涉及，初中的內容偏重于數據的基礎認識與初步處理，高中的內容更關注數據在日常生活與社會領域發揮的作用，符合大數據時代的思維方式，而“數據”又是信息技術學科大觀念中十分重要的一點。因此，筆者汲取大數據的理念，以“數據”大觀念為基礎統領本單元的學習內容。

數據的完整生命周期需要經歷數據的采集與編輯、數據的分析與處理、數據可視化、數據應用與總結幾個階段，由于學生處于信息技術課堂中初識數據的階段，因此加入數據與信息環節承擔引領學生初識數據的重任。筆者以此為線索結合內容的難易程度與相關課時，整合重組教材相關內容，構建結構化、具有邏輯性特點的單元學習脈絡，通過數據會“說話”、數據有“力量”、數據有“故事”三個模塊引導學生完成本板塊內容的學習（如下頁圖1）。

● 關注學科素養達成的深度學習目標

指向學科核心素養的研究對教學目標的確定和表述提出了新的要求，使得教學目標由過去的三維目標描述方式轉向從學生的成長發展以及培養未來社會實踐主體的角度進行描述。有學者提出描述教學目標的三層結構模型，從實踐層面揭示了素養生成的機制，同時也為教學活動設計指明方向（如下頁圖2）。

其研究成果以問題解決為中間層連通底層的學科知識和頂層的學科思維，關注在差異化情境下運用學科知識解決實際應用中的問題，并通過多次的運用與遷移將學科知識內化于心，從而形成學科特有的思想方法與思維方式，最終實現培養核心素養承擔的重任。此方式與SOLO分類評價法有異曲同工之妙，重在關注學生解決問題時的思維能力與認知水平所達到的深度與廣度。因此，筆者將學習目標的描述從三個層級進行，具體以數據可視化模塊內容為例，設置如下表所示的教學目標。

● 以問題解決為目的的深度學習活動

信息技術課程實施的一個重要目的在于利用所學知識解決生活中的問題。以問題解決的目的的深度學習作為課程實施的核心與關鍵環節，需要學生在學習活動中典型而簡約地經歷知識產生的關鍵過程與環節，在經歷自主探究、發現問題、解決問題的過程中體會學科知識在人類歷史發展以及實踐生活中的意義所在，這也是深度學習的機制。

1.設置問題鏈引領活動主線

主問題是相對于課堂教學中簡單、隨意、低效的提問而言的，旨在梳理提煉環環相扣的關鍵問題形成問題鏈，在問題解決的過程中將新知與技能融入其中并不斷回溯，推動課堂中的深層次學習活動發生。《數據會說話——數據與信息》模塊的內容主要是讓學生認識了解數據，在談內容的實際教學中教師很容易將課堂以講授為主的形式進行。筆者在教學中提煉出“數據是什么”“數據有什么用”“數據怎么采”三個關鍵問題貫穿課堂活動主線，通過形式多樣的活動引領學生一步步走進數據、了解數據、收集數據，感悟數據與信息之間的邏輯關系、數據的作用以及獲取數據的方式。例如，展示著名旅游景點洪崖洞利用智慧景區建設解決客流劇增問題的案例，讓學生在洪崖洞微信公眾平臺參與互動，感悟大數據的力量;通過提供多種數據采集方法如文獻查閱、問卷調查、國家統計局官網、數據抓取工具等，給予學生充足的時間去自主探究獲取數據的方式。

2.深度活動與體驗探究知識本質

在真實的情境中讓學生全身心地參與，經歷完整的問題解決過程是深度學習的特征之一。在信息技術課堂中，教師應將陳述性知識與程序性知識以文本、視頻資源的形式呈現，為學生提供自主學習的腳手架，給予學生更多的時間去進行策略性知識的探究，激發學生去做自己感興趣的事情?！稊祿辛α俊獢祿杉c編輯》模塊的內容主要是使學生學會采集數據并以表格的形式按需整理出來。教學中，筆者以調研初中生最喜愛書目為主題開展教學，學生以采集數據—清洗數據—整理數據—清晰呈現為活動主線進行探究。采集數據環節，學生在課下根據個人興趣以制作調查問卷、查閱文獻、利用數據抓取工具采集網頁數據、從圖書館調取借閱書目數據等方式進行;獲取數據之后，課上在輔助性教學資源以及教師對關鍵知識的講解的幫助下，以小組合作的方式完成任務，最終以整理美化后的表格呈現調研結果，并通過作品展示進行小組間的分享交流。整個過程中，學生基于同一問題采取不同的方法進行探究和實踐，并通過過程分享與作品展示促進思想的交流與碰撞，在感受數據的力量的同時逐步完善自身的知識結構。

3.遷移與應用中模擬社會實踐

核心素養導向下的教學活動目標不僅僅是培養具有高階認知和高階思維的偶然個體，而是使學生成為能夠適應時代和社會發展的未來社會歷史實踐的主人。在信息技術課程中嵌入與信息技術相關的社會現實問題和情境，結合問題解決和處理的過程，在促進學生計算思維培養的同時，增強他們的信息社會責任意識，并將德育理念滲透其中是實現學科育人價值的重要途徑?！稊祿泄适隆獢祿梢暬纺K的內容主要是使學生學會建立圖表并且能夠選用不同的圖表來分析數據得出相應結論。大數據時代下，從海量的數據中提取有效信息并發現其中的關聯性為用戶提供決策顯得尤為重要，以圖表呈現數據是數據可視化的基本途徑。隨之而來的數據新聞成為互聯網時代新興的新聞形式，它是一種“基于數據的抓取、挖掘、統計、分析和可視化呈現的新型新聞報道方式”，需要經歷“準確收集數據—客觀分析數據—恰當呈現數據—數據與讀者互動”幾個階段來實現。

前兩個階段所需技能學生們已經掌握，因此筆者以“數據有故事-數據新聞我來報導”為主題，提供國家統計局網站獲取的近年國際旅游數據為源素材，請學生們選取不同的角度進行分析，通過合適的圖表來呈現數據進行說明報導，從而挖掘數據背后隱藏的規律或現象給讀者以深度思考。在課堂教學過程中，筆者首先通過呈現驚艷的數據可視化案例以及數據新聞激發學生的學習熱情，然后以一種類型圖表為例進行示范講解并提供相關微視頻資源，引導學生基于源數據進行圖文并茂的微型新聞報道。為了開拓學生思路，筆者以入境數據為例提供多個報導角度給學生參考（如下頁圖3），同時鼓勵學生積極探索新角度。在這個環節，明線為學生自主選取角度進行新聞報導，暗線為選取合適的圖表展示數據，從而雙線并行、潛移默化地將所學知識遷移應用到社會實踐當中。

本模塊的教學效果良好，學生不僅全程熱情高漲地參與學習活動達成初設的教學目標，還從文化輸出、民族文化交流、國家發展態勢等角度表達了自己的觀點，激發了學生的愛國熱情與民族自豪感，從而實現了信息技術知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀的統一，在活動中實現學習任務的德育價值。

● 多元化評價持續促進學生發展

初一年級的學生剛剛踏入中學校園，一方面對于新奇事物與知識具有極大的熱情與好奇心，另一方面還沒有樹立起強烈的規則與自我管理意識，存在信息技術課堂管理困難的問題。此外，深度學習主張依據學習目標確定清晰的評價標準，對學生學習情況進行持續性的評價，強調多元主體參與、過程性評價與總結性評價相結合，從而提供體系化的清晰反饋幫助學生改進學習。因此，筆者選取課堂管理和評價工具軟件輔助教學，為踐行深度學習下的持續性評價提供支撐，主要具備以下四方面優勢。

1.評價方式多元化

核心素養導向下的評價維度更加多元化，需要從批判性思維、創新能力、合作精神、價值觀等角度，對鮮活個體進行必備品格與關鍵能力方面的評價。傳統的紙筆評價無法滿足深度學習的評價要求，借助工具軟件，教師可以依據核心素養目標設定積極思考、想法新穎、遵守紀律、幫助他人、團隊合作、熱情主動等學習品格方面的評價指標，依據具體的教學內容與學習任務情況設定作業成績方面的評價指標，以評分和文字點評相結合的方式綜合運用于學生的學習活動中。

2.評價主體多元化

課上評價環節，除了教師對于典型作品進行關鍵性分析評價之外，借助學習單或在線平臺邀請學生以小組為單位進行互評，使學生化身教師角色依據標準對作品進行評價。在實際教學中梳理學生評價結果時發現，學生評價他人作品的同時往往會引發主動的自我反思、感悟新知，達到比單純的講授更優的教學效果。此外，可以邀請班主任以及其他學科教師共同參與學生的評價，邀請家長共同監督，促使評價結果更加客觀和理性。

3.評價反饋即時、持續地進行

依據工具軟件教師可以對學生的課堂表現給予即時的評判，實時生成班級的成績報表。每個階段對學生的評價都可以持續地記錄其中，實現過程性數據的完整記錄，并且可以根據時間段進行查詢，使得教學中的評價更加科學和精準。

4.評價結果可視化程度高

從心理學上看初中階段的學生強調自我，渴望被認可，因此教學過程中正面的激勵以及負面的評價都能夠引發學生的高度關注，軟件平臺可以及時地呈現個性化評價結果，并將結果量化與視覺化。既有光榮榜形式的橫向評價，又有基于學生個人成績的縱向評價，評價結果以圖表的形式清晰呈現;教師既可以導出各階段全班的成績統計情況，也可以導出每個學生的個人素質報告，無須進行繁雜的統計即可獲取科學的評價報告，使得評價直觀形象，參考價值更高。

● 結束語

本研究以信息技術核心素養的達成為導向，基于深度學習的實踐模型，選取《數據處理與分析》內容的教學進行多維度的實踐與探究。核心素養大背景下的深度學習研究是一個長期性的、開放性的研究過程，其研究成果對于課程標準落地、核心素養的達成具有重要的理論價值和現實指導意義，需要一線教育者在教學實踐中不斷的應用、實踐、總結、提煉，從而最終促使學生成長為全面發展的符合社會要求的人。