基于ITtools平臺的高中信息技術深度學習實踐研究
——以“簡易計算器的設計與制作”單元教學為例

黃瑤芬 廣東省廣州市南沙麒麟中學

● 深度學習概述

要真正落實深度學習，就要挖掘深度學習的本質特征。深度學習有五個特征，分別為活動與體驗、聯想與結構、本質與變式、遷移與創造、價值與評價。活動與體驗是指學生不是被動地去容納外在知識的灌輸，而是作為主體，通過觀察、思考、想象、表達、動手操作等活動對所學學科內容進行感知和理解。聯想與結構包括兩個方面：一是利用學生已有的經驗調動學習；二是學生將學習內容與已有經驗建立有意義的聯系。本質與變式是指學生要能夠通過質疑、探究、歸納、演繹等過程主動地把握教學內容的本質以及知識的內在聯系。遷移與創造是指學生能在其他新的情境下，利用所學知識解決實際問題。價值與評判是指學生能與教師、同學進行有效的溝通與合作，能夠有根據地反思和評價自己的學習狀態和學習結果。

● ITtools平臺對深度學習的支持

ITtools平臺是一個信息技術教學輔助平臺，其提供了文本頁面、課堂調查和測驗、作品提交和互評、學生互助、自由分組、小組合作、小組成果展示、學情監控、學情記錄、自動閱卷等教學模塊，通過這些模塊的組合可以實現“個性化學習”“互助交流”“小組合作”“反思評價”等功能。通過分析ITtools平臺的主要功能與深度學習特征之間的關系（如圖1），可以看到ITtools平臺對深度學習的落實起到很好的支持作用。

圖1

● 基于ITtools平臺的高中信息技術深度學習教學模式的探索與實踐

深度學習倡導單元學習，結合學科特點、學生實際情況及教學實踐，筆者設計了基于ITtools平臺的高中信息技術深度學習教學模式（如下頁圖2），下面，以“簡易計算器的設計與制作”單元為例闡述此教學模式在實施過程中的具體方法。

圖2

1.確定單元學習主題

教科版《必修1 數據與計算》第二單元“編程與計算”的內容是程序設計的基本知識，包括Python數據類型、常量、變量、輸入輸出語句、運算符、表達式以及程序的三種基本結構。基于對課標和教材的分析可以得出此單元的核心概念是算法，即利用計算機解決實際問題的方法與步驟。通過ITtools平臺進行問卷調查得知，學生對生活實際問題比較感興趣。計算器是生活中常見的事物，將陌生抽象的Python編程與熟悉的計算器結合在一起，可以激發學生的學習興趣。因此，本單元利用Python編程來設計一個簡易的計算器，實現兩位數的加、減、乘、除四則運算，要求運算的數據可以包括整數和小數，同時對除法運算進行數據有效性的驗證等。

2.明確單元學習目標

在單元內容分析和學情分析的基礎上，確定本單元的學習目標如下：

（1）學會利用計算機解決問題，分析給定任務的具體需求，抓住解決該需求的關鍵問題；分析關鍵問題的基本特點，用抽象的方法表述問題；針對問題設計解決的方案；最后使用編程語言將方案一一實現。 (信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任)

（2）掌握Python語言基礎知識，了解常見的數據類型，能夠根據實際問題的需要選擇合適的數據類型；理解Python中的常量與變量，初步認識賦值語句和輸入輸出語句；掌握常見的Python算術運算符、關系運算符、邏輯運算符、字符串運算符的用法，能夠根據問題需求，寫出對應的表達式。(計算思維)

（3）綜合運用順序結構、分支結構、循環語句的語句編寫、調試簡單程序解決問題。(計算思維)

3.實施單元教學

在目標的引領下，將學科知識情境化并轉換為連續有層級的問題鏈，然后圍繞問題精心設計學習活動，開展觀察、體驗、思考、閱讀、實踐、實驗、討論、交流等活動。要讓學生全身心投入到這些學習活動中，除了要精心選擇活動形式，還要為學生提供內容豐富、形式多樣且符合個性需求的學習資源。因此，教師可根據“最近發展區”原則，篩選和加工出適合學生學情的學習材料，然后利用ITtools平臺發布教學資源，開展教學活動，利用平臺的個性化學習功能、互助交流功能、小組合作功能引導學生積極主動參與活動。本單元將Python編程知識轉為實際問題——簡易計算器的設計與實現，以計算器功能從簡單到復雜的思路引導學生利用平臺上的微課等資源自主探究或小組合作，先分析問題、設計算法再編程實現、解決問題，從而掌握知識并提升計算思維等核心素養。“簡易計算器的設計與實現”單元教學的學習規劃如下頁表所示。

“簡易計算器的設計與實現”單元教學的學習規劃

4.進行持續性評價

單元教學需要持續性評價，因此教學中要關注學生的學習進展并及時給予反饋，進而引導學生根據自己的學習狀況調整他們的學習策略。單元實施中可以利用ITtools平臺中隨堂測評、操作題自動批閱、小組成果展示、學情監控等評價工具對學生開展持續性評價。學生通過自主展示和互動交流，加深了對所學的知識點的理解，并得到肯定，有助于樹立自信，實現自我價值。教師根據本單元教學目標，每節課都會設置一定數量的選擇題、代碼填空型編程題以及作業考查學生的學習情況。另外學生分小組完成的簡易計算器也可以分享到ITtools平臺，師生可以根據評分標準進行評價。

● 結束語

筆者通過實踐探究發現，“ITtools平臺的高中信息技術深度學習教學模式”應用于高中信息技術課堂，充分體現了“以學生為主體、教師為主導”的教與學的關系。在這種教學模式中，學生通過沉浸式學習，不僅掌握學科基礎知識，理解核心知識，把握學科知識的本質及思維方法，還形成了正確的學習觀、價值觀。所以，這種教學模式符合以提高學生核心素養為目標的新課程理念，值得繼續深入研究。