創(chuàng)設(shè)真實(shí)教學(xué)情境，促進(jìn)信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)提升

李偉

摘要：高中信息技術(shù)新課標(biāo)的頒布，明確了學(xué)科培養(yǎng)目標(biāo)。本文分析了教學(xué)情境必須具備的特征，探討了信息技術(shù)教學(xué)中的多領(lǐng)域情境設(shè)計(jì)，以及信息技術(shù)教學(xué)實(shí)施中多樣態(tài)情境應(yīng)用，以期為一線(xiàn)信息技術(shù)教師如何設(shè)計(jì)與應(yīng)用教學(xué)情境提供借鑒。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù);教學(xué)情境;核心素養(yǎng)

中圖分類(lèi)號(hào)：G434? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? 論文編號(hào)：1674-2117（2022）05-0042-03

● 教學(xué)情境的重要性

《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“新課標(biāo)”），在“課程性質(zhì)”中明確指出，“課程圍繞高中信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)，精煉學(xué)科大概念，吸納學(xué)科領(lǐng)域的前沿成果，構(gòu)建具有時(shí)代特征的學(xué)習(xí)內(nèi)容;課程兼重理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐應(yīng)用，通過(guò)豐富多樣的任務(wù)情境，鼓勵(lì)學(xué)生在數(shù)字化環(huán)境中學(xué)習(xí)與實(shí)踐”。由此可知，教學(xué)情境對(duì)學(xué)科教學(xué)的開(kāi)展有著重大的意義。

1.激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性

在倡導(dǎo)學(xué)為主體的教學(xué)活動(dòng)中，學(xué)生積極性的發(fā)揮很大程度上決定了教學(xué)開(kāi)展的效率。而通過(guò)教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)，使知識(shí)與情境有機(jī)融合，讓學(xué)生或置身于熟悉的生活場(chǎng)景中，或置身于生動(dòng)活潑的活動(dòng)氛圍中，或神游于思維靈動(dòng)的深度思考中，可以讓學(xué)生感受到知識(shí)與問(wèn)題解決的內(nèi)在聯(lián)系，感受到運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的具體可見(jiàn)的效用，感受到在問(wèn)題解決以后產(chǎn)生的成就感與個(gè)人價(jià)值，可以極大地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。由此產(chǎn)生的學(xué)習(xí)積極性更能使學(xué)生持續(xù)地關(guān)注學(xué)習(xí)，讓學(xué)習(xí)可持續(xù)發(fā)展。

2.促進(jìn)學(xué)科知識(shí)整體架構(gòu)的形成

新課標(biāo)凝練了本學(xué)科四個(gè)學(xué)科大概念，以此構(gòu)建了信息技術(shù)學(xué)科課程結(jié)構(gòu)，使得學(xué)科知識(shí)形成有機(jī)整體。由于受課時(shí)、教師理念的限制，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)往往容易產(chǎn)生就知識(shí)而教授知識(shí)，以及知識(shí)碎片化學(xué)習(xí)的現(xiàn)象。而以問(wèn)題解決為導(dǎo)向的教學(xué)方式可以通過(guò)情境的創(chuàng)設(shè)，引導(dǎo)學(xué)生利用知識(shí)解決真實(shí)問(wèn)題。真實(shí)問(wèn)題的解決，一般情況下非孤立的知識(shí)點(diǎn)所能勝任，必定需要學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，這在一定程度上促進(jìn)了學(xué)科知識(shí)整體架構(gòu)的形成。

3.促進(jìn)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的提升

新課標(biāo)指出，高中信息技術(shù)課程旨在全面提升全體高中學(xué)生的信息素養(yǎng)，而素養(yǎng)的養(yǎng)成需要學(xué)生反復(fù)經(jīng)歷一系列知識(shí)的學(xué)習(xí)、問(wèn)題的解決等過(guò)程。通過(guò)教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)可以為學(xué)習(xí)提供真實(shí)問(wèn)題解決的場(chǎng)景，學(xué)生通過(guò)應(yīng)用學(xué)科知識(shí)解決問(wèn)題的過(guò)程，提升學(xué)科素養(yǎng)。

4.促進(jìn)教學(xué)評(píng)價(jià)的有效實(shí)施

在倡導(dǎo)教學(xué)評(píng)一致性的教育背景下，教學(xué)評(píng)價(jià)起著關(guān)鍵作用，在新課標(biāo)的“命題建議”部分，通過(guò)詞頻分析可知，“情境”一詞占比極高，僅次于“素養(yǎng)”“學(xué)科”“要求”，位列第四。新課標(biāo)中更是強(qiáng)調(diào)“基于真實(shí)情境的問(wèn)題解決是測(cè)試學(xué)科核心素養(yǎng)的重要方式”。

● 教學(xué)情境必須具備的特征

1.真實(shí)性

事物發(fā)展有其內(nèi)在的特定價(jià)值，真實(shí)問(wèn)題的解決會(huì)涉及綜合能力與系統(tǒng)知識(shí)，因此在教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)中，必須遵循真實(shí)性的原則，以還原學(xué)習(xí)的本來(lái)面目。

2.學(xué)科性

教學(xué)情境僅考慮真實(shí)性是不夠的，應(yīng)同時(shí)考慮在此情境中是否與學(xué)科教學(xué)目標(biāo)保持高度的統(tǒng)一，問(wèn)題解決中本學(xué)科知識(shí)是否起到了主要作用，即教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)必須考慮情境與學(xué)科知識(shí)統(tǒng)一。

3.素養(yǎng)性

創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境的主要目的是提升學(xué)生素養(yǎng)，因此通過(guò)情境的創(chuàng)設(shè)，使學(xué)生面臨真實(shí)的問(wèn)題困境，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，經(jīng)歷問(wèn)題分析、抽象建模、設(shè)計(jì)算法、編寫(xiě)代碼等過(guò)程，以?xún)?yōu)化迭代的方案解決問(wèn)題，在此過(guò)程中，提升學(xué)生信息意識(shí)、計(jì)算思維等素養(yǎng)。

4.層次性

所謂層次性是指創(chuàng)設(shè)的情境引發(fā)的問(wèn)題解決，要能體現(xiàn)一定的能力層次，能為不同水平的學(xué)生提供問(wèn)題解決的可能，從而為學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

● 信息技術(shù)教學(xué)中的多領(lǐng)域情境設(shè)計(jì)

1.學(xué)科領(lǐng)域的情境

信息技術(shù)學(xué)科經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的發(fā)展，在算法與程序設(shè)計(jì)領(lǐng)域已經(jīng)形成了諸多經(jīng)典問(wèn)題案例。學(xué)科領(lǐng)域的情境具有針對(duì)性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)良好、已歷經(jīng)考驗(yàn)證明其可用性等特征，它是寶貴的學(xué)科財(cái)富，在教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)中可以作為較穩(wěn)定的來(lái)源。學(xué)科領(lǐng)域的情境示例如表1所示。

2.生活領(lǐng)域的情境

教育的目的在于促進(jìn)學(xué)生的成長(zhǎng)，知識(shí)的價(jià)值在于為學(xué)生的幸福生活奠定基礎(chǔ)。生活領(lǐng)域的情境是基于學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)而創(chuàng)設(shè)的，這類(lèi)情境與學(xué)生生活緊密聯(lián)系，容易引發(fā)學(xué)生的興趣;同時(shí)，學(xué)生應(yīng)用學(xué)科知識(shí)與技能解決問(wèn)題的過(guò)程也為學(xué)生熱愛(ài)生活、擁抱生活提供基礎(chǔ)，容易被學(xué)生接受。與學(xué)生緊密相關(guān)的生活領(lǐng)域情境，又可分為學(xué)習(xí)生活、家庭生活與社會(huì)生活三個(gè)分支，生活領(lǐng)域的情境示例如表2所示。

3.生產(chǎn)領(lǐng)域的情境

生產(chǎn)領(lǐng)域亦稱(chēng)“物質(zhì)生產(chǎn)領(lǐng)域”，主要包括工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、建筑業(yè)、林業(yè)、水利事業(yè)等。在實(shí)際教學(xué)中，教師可以考慮設(shè)計(jì)一部分生產(chǎn)領(lǐng)域的情境，以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、刻苦的鉆研精神與頑強(qiáng)的工作作風(fēng)，這對(duì)學(xué)生素養(yǎng)的提升具有不可替代的意義。例如，創(chuàng)設(shè)算法與程序設(shè)計(jì)的情境如下。

在信息系統(tǒng)的應(yīng)用中，為了達(dá)到給予不同用戶(hù)群體不同僅限的目的，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)登錄程序，以實(shí)現(xiàn)用戶(hù)的合法性檢測(cè)。規(guī)則如下：

①已注冊(cè)的用戶(hù)名和對(duì)應(yīng)密碼存于一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中，輸入正確的用戶(hù)和密碼登錄;

②檢測(cè)用戶(hù)輸入的用戶(hù)名，如果用戶(hù)名不存在或者為空，則一直提示輸入正確的用戶(hù)名;

③當(dāng)檢測(cè)到用戶(hù)名正確的時(shí)候，提示用戶(hù)輸入密碼，并檢測(cè)密碼與用戶(hù)名是否匹配，否則提示密碼錯(cuò)誤請(qǐng)重新輸入，并提示還有幾次機(jī)會(huì)重新輸入;

④在用戶(hù)輸入密碼時(shí)，如果輸入錯(cuò)誤超過(guò)三次，程序停止運(yùn)行;

⑤當(dāng)檢測(cè)到用戶(hù)名與密碼相匹配時(shí)，提示登錄成功。

情境分析：在生產(chǎn)領(lǐng)域，要求寫(xiě)出“完美的程序”，因此在規(guī)則的制訂上，必須參考生產(chǎn)領(lǐng)域的要求，做到嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)、準(zhǔn)確、無(wú)漏洞。

● 信息技術(shù)教學(xué)實(shí)施中多樣態(tài)情境應(yīng)用

1.以高趣味性情境激發(fā)學(xué)習(xí)欲望

為提升情境的趣味性，教師可從三方面加以考慮：其一，內(nèi)容有趣，應(yīng)選擇貼近學(xué)生實(shí)際的情境，選擇信息技術(shù)發(fā)展最前沿的情境，選擇具有信息技術(shù)知識(shí)淵源的情境;其二，呈現(xiàn)方式有趣，可以將觀(guān)看情境圖片、播放情境視頻、講解情境故事等多種方式相結(jié)合;其三，解決問(wèn)題情境的方法有趣，從解決問(wèn)題的角度，設(shè)置多樣而有趣的解決方式，如說(shuō)一說(shuō)、算一算、寫(xiě)一寫(xiě)、猜一猜、演一演、練一練。

2.以高適配度情境引領(lǐng)知識(shí)學(xué)習(xí)

創(chuàng)設(shè)情境使學(xué)習(xí)真實(shí)發(fā)生是情境教學(xué)的主要意義所在。因此，必須根據(jù)知識(shí)特征與素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)選擇高適配性的情境，如在學(xué)習(xí)分支結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)的課時(shí)中，可以設(shè)計(jì)如下情境：

在某快遞公司運(yùn)費(fèi)計(jì)算中，針對(duì)“物品重量”的計(jì)費(fèi)規(guī)則是：（1）一公斤（包含）及以?xún)?nèi)：內(nèi)地，每公斤23元;港澳臺(tái)，每公斤35元。不足一公斤，按照一公斤計(jì)算。（2）超過(guò)一公斤部分：內(nèi)地，每公斤10元;港澳臺(tái)，每公斤13元。不足一公斤，按照一公斤計(jì)算。請(qǐng)根據(jù)上述情境進(jìn)行運(yùn)費(fèi)計(jì)算的程序設(shè)計(jì)。

情境分析：此情境具有較高的真實(shí)性，來(lái)源于生產(chǎn)領(lǐng)域的實(shí)際問(wèn)題。從學(xué)科內(nèi)容的適配性來(lái)看，費(fèi)用需要根據(jù)物品的不同重量進(jìn)行計(jì)算，另外還與運(yùn)送的地址有關(guān)聯(lián)，需要學(xué)生采用分支結(jié)構(gòu)、多分支結(jié)構(gòu)解決此問(wèn)題。另外，解決此問(wèn)題需要學(xué)生經(jīng)歷分析問(wèn)題、抽象建模、設(shè)計(jì)算法、編寫(xiě)代碼等一系列過(guò)程，可有效地培養(yǎng)學(xué)生的信息意識(shí)、計(jì)算思維。

3.以高綜合性情境促進(jìn)應(yīng)用提升

學(xué)習(xí)是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，知識(shí)由了解、理解、掌握應(yīng)用到創(chuàng)新，需要教師科學(xué)引領(lǐng)。以高綜合性的情境創(chuàng)設(shè)，引發(fā)學(xué)生解決綜合問(wèn)題，可以使學(xué)生將學(xué)到的知識(shí)融會(huì)貫通，從而做到舉一反三，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)的飛躍。例如，在進(jìn)行信息系統(tǒng)的搭建實(shí)例教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，可以設(shè)置如下情境：

校園是學(xué)生學(xué)習(xí)的場(chǎng)所，安靜的環(huán)境才有利于學(xué)生學(xué)習(xí)。請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)“校園噪聲監(jiān)控系統(tǒng)”，包括硬件搭建與軟件編寫(xiě)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)校園噪聲的監(jiān)控。

情境分析：此情境具有較高的綜合性，來(lái)源于學(xué)習(xí)生活領(lǐng)域的實(shí)際問(wèn)題。學(xué)生在解決這一問(wèn)題的過(guò)程中，必須綜合考慮信息系統(tǒng)的硬件、軟件、通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)等因素。同時(shí)，還要綜合設(shè)計(jì)信息系統(tǒng)架構(gòu)，選擇合適的軟件系統(tǒng)架構(gòu)、硬件配置、編程框架，更要考慮其間的數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、運(yùn)算、輸出等邏輯，從而將所學(xué)知識(shí)綜合應(yīng)用于解決問(wèn)題中，以達(dá)到知識(shí)學(xué)習(xí)、素養(yǎng)培養(yǎng)的目標(biāo)。

4.以高開(kāi)放式情境培養(yǎng)創(chuàng)新精神

對(duì)于創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，從教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)的角度來(lái)看，可以考慮創(chuàng)設(shè)高開(kāi)放式的情境，打破學(xué)生的思維定勢(shì)，鼓勵(lì)學(xué)生從多角度、多維度、多路徑分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，從而培養(yǎng)其創(chuàng)新精神。例如：

如果一個(gè)非負(fù)數(shù)x的平方等于a，那么這個(gè)非負(fù)數(shù)x叫做a的算術(shù)平方根。請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)程序，求解一個(gè)非負(fù)數(shù)的算術(shù)平方根的近似值。

情境分析：此情境屬于學(xué)科領(lǐng)域的情境，具有較高的開(kāi)放性。平方根近似值的解法有線(xiàn)性穿插計(jì)算法、微分計(jì)算法、極限近似計(jì)算法、泰勒公式展開(kāi)法等多種算法，學(xué)生可以充分發(fā)揮其主觀(guān)能動(dòng)性，采用上網(wǎng)搜索、查詢(xún)資料、請(qǐng)教老師等方式多方位了解其多種解法，從而培養(yǎng)創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力。

課堂是教學(xué)的主陣地，如何創(chuàng)設(shè)多領(lǐng)域情境、實(shí)施多樣態(tài)情境應(yīng)用，從而呈現(xiàn)專(zhuān)業(yè)、開(kāi)放、靈動(dòng)、發(fā)展的良好教學(xué)環(huán)境，是學(xué)科教師不懈的追求。

參考文獻(xiàn)：

教育部.普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）[EB/OL].https：//wenku.baidu.com/view/44d42c8431d4b14e852458fb770bf78a65293ae2.html.

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