面向高中信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)

劉慧娟

摘要：學(xué)科核心素養(yǎng)如何培養(yǎng)是新課程標(biāo)準(zhǔn)推行以來(lái)受到廣泛關(guān)注的核心問(wèn)題。以學(xué)科大概念為指引、項(xiàng)目整合課堂教學(xué)為支點(diǎn)的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)對(duì)培養(yǎng)高中生信息技術(shù)核心素養(yǎng)有著獨(dú)特價(jià)值。研究以活動(dòng)理論和建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo)，圍繞信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)從項(xiàng)目主題、項(xiàng)目目標(biāo)、項(xiàng)目活動(dòng)設(shè)計(jì)原則、項(xiàng)目評(píng)價(jià)四方面構(gòu)筑項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)框架，以“基于枚舉算法的問(wèn)題解決”為例進(jìn)行項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐分析研究。

關(guān)鍵詞：項(xiàng)目式學(xué)習(xí);學(xué)科核心素養(yǎng);高中信息技術(shù)

中圖分類號(hào)：G642? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2022）16-0144-03

信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)旨在全面提升學(xué)習(xí)者的信息素養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)習(xí)者信息意識(shí)、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新和信息社會(huì)責(zé)任四項(xiàng)核心能力發(fā)展[1]。課程標(biāo)準(zhǔn)的教學(xué)建議明確提出“圍繞學(xué)科核心素養(yǎng)，以項(xiàng)目學(xué)習(xí)為主線，整體規(guī)劃設(shè)計(jì)課程，全面改善學(xué)習(xí)方式” [2]。學(xué)科知識(shí)只是形成學(xué)科素養(yǎng)的載體，學(xué)科活動(dòng)才是形成學(xué)科素養(yǎng)的渠道[3]。學(xué)習(xí)活動(dòng)作為課堂教學(xué)的重要支點(diǎn)直接影響學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)質(zhì)量，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)適應(yīng)新課程標(biāo)準(zhǔn)以及教育改革理念。基于此，本研究構(gòu)建圍繞信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的學(xué)習(xí)活動(dòng)框架，探究有效的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)，以促進(jìn)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)發(fā)生、發(fā)展學(xué)習(xí)者學(xué)科核心素養(yǎng)，具有理論與實(shí)踐雙重意義。

1信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)和項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的內(nèi)涵

1.1信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)

學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)科育人價(jià)值的集中體現(xiàn)。新課程標(biāo)準(zhǔn)中高中信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)由信息意識(shí)、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會(huì)責(zé)任四個(gè)核心要素組成。信息意識(shí)的內(nèi)涵具體表現(xiàn)在對(duì)信息的敏感度和信息價(jià)值做正確的判斷兩方面[4]。計(jì)算思維指培養(yǎng)學(xué)習(xí)者運(yùn)用信息技術(shù)領(lǐng)域的思維方法解決復(fù)雜的實(shí)際問(wèn)題。數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新強(qiáng)調(diào)數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境的創(chuàng)建、資源的建設(shè)、應(yīng)用和創(chuàng)新。信息社會(huì)責(zé)任指學(xué)習(xí)者具有一定的信息安全意識(shí)與能力，遵守法律法規(guī)和信息道德與倫理。四項(xiàng)核心素養(yǎng)與信息技術(shù)學(xué)科融合互動(dòng)，相互依存，相互成就。

1.2項(xiàng)目式學(xué)習(xí)

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)以建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者在真實(shí)問(wèn)題情境中探究學(xué)習(xí)[5]，有學(xué)習(xí)的問(wèn)題性、合作性、探究性、真實(shí)性、評(píng)價(jià)的過(guò)程性和結(jié)果性五個(gè)方面的特征[6]。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)之于信息技術(shù)學(xué)科學(xué)習(xí)具有兩個(gè)層級(jí)目標(biāo)：一級(jí)是在項(xiàng)目中對(duì)真實(shí)問(wèn)題的解決或者成果產(chǎn)出過(guò)程中，掌握相應(yīng)的知識(shí)與技能，使得知識(shí)結(jié)構(gòu)化;張文蘭[7]基于46項(xiàng)實(shí)驗(yàn)與準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究的元分析發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)習(xí)具有促進(jìn)作用。二級(jí)是學(xué)習(xí)者核心素養(yǎng)的發(fā)展。申靜潔等[8]研究者實(shí)踐證明項(xiàng)目式學(xué)習(xí)能夠促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展。本研究中，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是指學(xué)習(xí)者圍繞開放性的項(xiàng)目，思考并提出現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，交叉融合多學(xué)科知識(shí)，以學(xué)習(xí)共同體協(xié)作共進(jìn)開展真實(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)探究實(shí)踐，并把最后的成果進(jìn)行表達(dá)分享。

1.3項(xiàng)目式學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)科核心素養(yǎng)的優(yōu)勢(shì)

項(xiàng)目作為學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)“器皿”。其情境性的挑戰(zhàn)問(wèn)題設(shè)置指向計(jì)算思維，計(jì)算思維從應(yīng)用價(jià)值層面可簡(jiǎn)單釋義為利用計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的思想和方法來(lái)界定問(wèn)題、抽象特征、形成算法方案、建立模型以解決實(shí)際問(wèn)題。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)成果的產(chǎn)出指向數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新。在混合的數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境中，利用數(shù)字化工具查找采集所需資料、建立個(gè)人/學(xué)習(xí)共同體資源和成果庫(kù)、以便于自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)的開展，并進(jìn)行相應(yīng)的管理，在項(xiàng)目完成過(guò)程中應(yīng)用。在整個(gè)項(xiàng)目活動(dòng)體驗(yàn)過(guò)程中設(shè)計(jì)對(duì)信息資源有用與否的價(jià)值判斷和敏感性，以及在數(shù)字化學(xué)習(xí)空間內(nèi)建立信息社會(huì)責(zé)任感。以上項(xiàng)目式學(xué)習(xí)與信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的契合性分析表明項(xiàng)目式學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)科核心素養(yǎng)極具優(yōu)勢(shì)。

2 項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)框架

楊開城認(rèn)為學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)是對(duì)不同類型學(xué)習(xí)活動(dòng)成分的設(shè)計(jì)[9]。因此，面向信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)進(jìn)行項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)框架需要從項(xiàng)目主題、項(xiàng)目目標(biāo)、項(xiàng)目活動(dòng)設(shè)計(jì)原則、項(xiàng)目評(píng)價(jià)四個(gè)維度組建，細(xì)化學(xué)科核心素養(yǎng)落地的方案和策略。

2.1項(xiàng)目主題：從離散知識(shí)到學(xué)科大概念

學(xué)科大概念的提出是普通高中課程方案修訂的重要變化之一，為落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)提供了指引線索[10]。常規(guī)的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)主題依賴單元課程知識(shí)點(diǎn)的累加，基于學(xué)科大概念的項(xiàng)目主題能夠以基本問(wèn)題挖掘，通過(guò)相關(guān)概念、主題、有爭(zhēng)議的結(jié)論或觀點(diǎn)等方式進(jìn)行表述[11]，以此聚焦核心主題、架構(gòu)概念框架、反應(yīng)學(xué)科本真，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中對(duì)學(xué)科大概念的聚焦和深化是把握住信息技術(shù)學(xué)科核心育人價(jià)值的重要抓手，更是開展學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)。

2.2項(xiàng)目目標(biāo)：從三維目標(biāo)到學(xué)科核心素養(yǎng)

目標(biāo)是項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)的指揮棒[12]。學(xué)科核心素養(yǎng)從“以人為本”的角度引領(lǐng)育人目標(biāo)從“雙基”到“三維目標(biāo)”再到“核心素養(yǎng)”。在新課程標(biāo)準(zhǔn)中，倡導(dǎo)基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)方式，將知識(shí)建構(gòu)、技能培養(yǎng)與思維發(fā)展融入運(yùn)用數(shù)字化工具解決問(wèn)題和完成任務(wù)的過(guò)程中。強(qiáng)調(diào)了以項(xiàng)目為載體、融合知識(shí)與實(shí)踐以突破傳統(tǒng)“知識(shí)為中心”的弊端，使得學(xué)習(xí)者在問(wèn)題解決、成果產(chǎn)出的過(guò)程中，發(fā)展計(jì)算思維和數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力，培養(yǎng)信息意識(shí)和信息社會(huì)責(zé)任感。

2.3項(xiàng)目活動(dòng)設(shè)計(jì)原則：從傳統(tǒng)到項(xiàng)目整合課堂教學(xué)

1）以學(xué)習(xí)者為中心主體的設(shè)計(jì)原則

基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)應(yīng)以學(xué)習(xí)者為中心，凸顯“學(xué)主從教”的專業(yè)路徑。在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)中，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者“學(xué)”的活動(dòng)而非教師“教”的活動(dòng)。面向信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的學(xué)習(xí)是基于活動(dòng)的，更是基于學(xué)習(xí)者的。

2）建立學(xué)習(xí)共同體原則

當(dāng)代活動(dòng)理論中學(xué)習(xí)共同體包括人員構(gòu)成、學(xué)習(xí)契約和規(guī)則、在特定任務(wù)的分工與合作等基本因素[13]。建立學(xué)習(xí)共同體，學(xué)習(xí)者基于一定規(guī)則既自主又協(xié)作地圍繞一個(gè)項(xiàng)目主題開展學(xué)習(xí)活動(dòng)，隨著項(xiàng)目推進(jìn)，學(xué)習(xí)共同體得以各自發(fā)展又實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。

3）基于活動(dòng)問(wèn)題的設(shè)計(jì)原則

設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)的、適切的、可挑戰(zhàn)的、開放性的探究活動(dòng)，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，牽引學(xué)習(xí)者快速進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。引入基于生活情境的項(xiàng)目或跨學(xué)科融合的案例來(lái)架構(gòu)目標(biāo)，設(shè)計(jì)出引起學(xué)習(xí)者思維困惑的、激發(fā)知識(shí)遷移并創(chuàng)新應(yīng)用的活動(dòng)問(wèn)題，賦予學(xué)習(xí)者體驗(yàn)感和參與感。

4）制定學(xué)習(xí)支架設(shè)計(jì)原則

學(xué)習(xí)支架包含支持工具和學(xué)習(xí)資源。學(xué)習(xí)資源包括引導(dǎo)生成和解決預(yù)設(shè)問(wèn)題的腳手架，以降低學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)認(rèn)知負(fù)荷。支持工具根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目需求設(shè)計(jì)相關(guān)交互工具、知識(shí)圖譜工具、交流展示平臺(tái)等等。

5）激活有效性認(rèn)知發(fā)展的設(shè)計(jì)原則

設(shè)計(jì)基于學(xué)習(xí)者生活經(jīng)驗(yàn)、已有圖式意象有效的認(rèn)知策略，確保有效的、有意義的學(xué)習(xí)發(fā)生。維果茨基[14]認(rèn)為認(rèn)知發(fā)展在社會(huì)交互活動(dòng)中產(chǎn)生，其“最近發(fā)展區(qū)”理論對(duì)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)的意義在于創(chuàng)造出這個(gè)發(fā)展區(qū)，使得學(xué)習(xí)者在項(xiàng)目合作交互過(guò)程中相互促進(jìn)、共同意義建構(gòu)。項(xiàng)目問(wèn)題得以解決的同時(shí)獲得信息意識(shí)、學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、思維以及社會(huì)交互情感等方面的發(fā)展。

2.4項(xiàng)目評(píng)價(jià)：從只關(guān)注知識(shí)掌握到核心素養(yǎng)提升

評(píng)價(jià)具有強(qiáng)大的導(dǎo)向功能，什么樣的評(píng)價(jià)就有什么樣的學(xué)習(xí)者發(fā)展，傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)關(guān)注認(rèn)知類、顯性知識(shí)、單一類型智力的評(píng)估[15]，不利于學(xué)習(xí)者思維、情感態(tài)度、問(wèn)題解決能力等核心素養(yǎng)的發(fā)展。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)關(guān)注傳統(tǒng)評(píng)價(jià)內(nèi)容，更關(guān)注“如何評(píng)價(jià)以促進(jìn)核心素養(yǎng)”。首先預(yù)設(shè)具體的學(xué)習(xí)結(jié)果評(píng)價(jià)量表，平衡權(quán)重，以激勵(lì)學(xué)習(xí)者深入探究;其次在項(xiàng)目評(píng)價(jià)實(shí)施的過(guò)程中，突出引導(dǎo)作用，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者從完成基礎(chǔ)任務(wù)轉(zhuǎn)向優(yōu)化成品、創(chuàng)新作品。最后利用評(píng)價(jià)量表的具體標(biāo)準(zhǔn)獲取評(píng)價(jià)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，評(píng)價(jià)的結(jié)果重點(diǎn)關(guān)注學(xué)習(xí)者學(xué)科核心素養(yǎng)的變化和發(fā)展，開展核心素養(yǎng)評(píng)價(jià)的同時(shí)，注重將其轉(zhuǎn)化為具體的學(xué)習(xí)結(jié)果[16]。即將信息技術(shù)學(xué)科信息意識(shí)、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新以及信息社會(huì)責(zé)任四個(gè)核心素養(yǎng)轉(zhuǎn)化為具體的學(xué)習(xí)結(jié)果，以此對(duì)學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行解釋和反饋，以提升評(píng)價(jià)的水準(zhǔn)。

3 “基于枚舉算法的問(wèn)題解決”學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)案例

依據(jù)構(gòu)建的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)框架，選取M中學(xué)高一年級(jí)A班級(jí)，共45名學(xué)習(xí)者。以“基于枚舉算法的問(wèn)題解決”為例進(jìn)行項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)，主要從項(xiàng)目主題設(shè)計(jì)、項(xiàng)目目標(biāo)設(shè)計(jì)、項(xiàng)目活動(dòng)設(shè)計(jì)、項(xiàng)目評(píng)價(jià)四個(gè)方面展開。

3.1項(xiàng)目主題設(shè)計(jì)

“基于枚舉算法的問(wèn)題解決”選自人民教育出版社《數(shù)據(jù)與計(jì)算》第二章“算法與程序?qū)崿F(xiàn)”第四節(jié)“常見算法的程序?qū)崿F(xiàn)”，其“學(xué)科大概念”聚焦在算法，枚舉算法是其中一條非常重要的點(diǎn)。枚舉算法是按照問(wèn)題本身的性質(zhì)，列舉出該問(wèn)題的所有可能的解，并在逐一列舉的過(guò)程中，逐個(gè)檢驗(yàn)每一個(gè)可能是否符合約束條件。基于此我們?cè)O(shè)計(jì)“你的密碼我知道”為項(xiàng)目主題，采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)、學(xué)習(xí)共同體合作的方式，以學(xué)習(xí)者興趣為出發(fā)點(diǎn)，使學(xué)習(xí)者在利用枚舉算法解析密碼的過(guò)程中，提高學(xué)科核心素養(yǎng)。

3.2項(xiàng)目目標(biāo)設(shè)計(jì)

明確項(xiàng)目目標(biāo)，有助于學(xué)習(xí)者有意義學(xué)習(xí)活動(dòng)的有序開展，促進(jìn)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)發(fā)生。依據(jù)信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)設(shè)置如下五項(xiàng)目標(biāo)：

1）了解枚舉算法求解問(wèn)題的基本過(guò)程，理解其基本思想，能用流程圖描述該算法（計(jì)算思維） 。

2）理解枚舉算法的基本原理。能夠編寫程序并調(diào)試運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)問(wèn)題求解（計(jì)算思維）。

3）體驗(yàn)枚舉算法的執(zhí)行效率，認(rèn)識(shí)優(yōu)化算法的必要性（計(jì)算思維）。

4）歸納與遷移項(xiàng)目式學(xué)習(xí)方式，能夠基于枚舉算法拓展研究視角（數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新）。

5）通過(guò)項(xiàng)目合作探究，認(rèn)識(shí)基于計(jì)算機(jī)枚舉算法解決的優(yōu)勢(shì)價(jià)值，解決問(wèn)題過(guò)程中注重信息安全的意識(shí)的養(yǎng)成（信息意識(shí)、信息社會(huì)責(zé)任）。

3.3項(xiàng)目活動(dòng)設(shè)計(jì)

充分分析學(xué)生學(xué)情與學(xué)習(xí)內(nèi)容后，將項(xiàng)目分為“活動(dòng)熱身，認(rèn)識(shí)枚舉算法”“項(xiàng)目需求分析，繪流程圖”“項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)與算法實(shí)現(xiàn)”“算法優(yōu)化”“項(xiàng)目總結(jié)與研究拓展”五個(gè)階段（如表1所示）。

以項(xiàng)目“你的密碼我知道”為活動(dòng)主題，進(jìn)行枚舉算法探究，能夠讓學(xué)習(xí)者掌握以下四個(gè)方面的知識(shí)：枚舉算法實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵、順序結(jié)構(gòu)與循環(huán)結(jié)構(gòu)、用流程圖表征思維以及用項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)路徑解決生活中的實(shí)際問(wèn)題。

3.4項(xiàng)目評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)

項(xiàng)目評(píng)價(jià)涉及“項(xiàng)目學(xué)習(xí)活動(dòng)的具體化量規(guī)標(biāo)準(zhǔn)、過(guò)程評(píng)價(jià)實(shí)施、評(píng)價(jià)解釋與反饋”三個(gè)方面。編制項(xiàng)目活動(dòng)評(píng)價(jià)表，含“你的密碼我知道”項(xiàng)目的方案設(shè)計(jì)是否合適、程序?qū)崿F(xiàn)流程圖是否完善、技術(shù)功能是否能實(shí)現(xiàn)、枚舉算法基礎(chǔ)知識(shí)、算法的創(chuàng)新性四個(gè)方面，每一項(xiàng)由學(xué)習(xí)共同體共同設(shè)置權(quán)重。以學(xué)習(xí)者自評(píng)，生生互評(píng)以及教師評(píng)價(jià)的方式進(jìn)行多維評(píng)價(jià)，利用預(yù)先提供的評(píng)價(jià)工具收集相關(guān)數(shù)據(jù)，便于在評(píng)價(jià)結(jié)果解釋和反饋時(shí)，聚焦在學(xué)習(xí)者學(xué)科核心素養(yǎng)轉(zhuǎn)化為具體的學(xué)習(xí)評(píng)測(cè)，同時(shí)反饋在每個(gè)學(xué)習(xí)者的個(gè)人電子績(jī)效資格證書中，提升學(xué)習(xí)者自我效能感。

4總結(jié)

研究以活動(dòng)理論為指導(dǎo)，面向信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)框架，以項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)為基點(diǎn)，以情境性項(xiàng)目為依托，學(xué)習(xí)者為主體原則，基于學(xué)科大概念指引，創(chuàng)建真實(shí)的驅(qū)動(dòng)性的真問(wèn)題，再構(gòu)建學(xué)習(xí)共同體，融合自主學(xué)習(xí)與合作學(xué)習(xí)，將學(xué)科核心素養(yǎng)轉(zhuǎn)化為有效學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)。在今后的研究中，將項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)與更多課程內(nèi)容結(jié)合，以落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)。

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