促進深度學習的初中信息科技學科概念教學策略

王偉偉

一、問題的提出

《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》首次確立了義務教育信息科技課程核心素養，將其凝練為信息意識、計算思維、數字化學習與創新和信息社會責任四個維度，共同促進學生數字素養與技能的提升。該課程實施注重基本概念和基本原理學習，強調以科學原理指導實踐應用。因而教師需要結合實踐應用，幫助學生在深度理解信息科技課程的基本概念和基本原理的基礎上，認識信息科技對人類社會的貢獻與挑戰，提升知識遷移能力和學科思維水平。但就信息科技學科的特殊性而言，很多教師忽略“科”與“技”并重，容易把技能與工具屬性置于學科高位，在進行概念教學時重視操作實踐勝過理解概念本質，且概念教學多以講授為主，導致學生停留在淺表性學習，不利于發展關鍵能力。基于此，本文立足深度學習理論和教學實踐，就初中信息科技學科概念教學提出三項策略，期望改善初中信息科技學科概念教學課堂生態，促進學生的深度學習。

二、深度學習與初中信息科技概念教學

（一）深度學習理論

深度學習（Deep learning）也稱“深層學習”。相較于以往學生對知識的機械性記憶和非批判性接受的淺層學習（Surface learning），深度學習是學習者在掌握知識的基礎上發展自主學習、溝通協作及問題解決等高階思維能力，且學習者在情感上具備良好的學習體驗。從關注學習方式、學習過程再到關注學習結果，深度學習相關理論研究一直處在持續不斷的發展中。關于學習方式，深度學習強調新舊知識聯系、注重批判性理解及信息整合等認知加工方式；關于學習過程，深度學習指向學生學習過程中情感、行為的投入程度；關于學習結果，深度學習強調有意義的學習、深層次目標的達成、知識的遷移應用以及高階思維的培養。［1］總之，深度學習的目標是讓學生在掌握核心學科知識的基礎上形成批判性思維、解決復雜問題、有效溝通、學會學習等關鍵能力。

（二）初中信息科技概念教學

概念是知識與方法的載體，準確理解和掌握概念能夠幫助學生形成分析問題的基本邏輯與觀念。信息科技學科概念具有一定的特殊性及復雜性，既不像數學概念經過嚴格的邏輯推理，具有明確的定義；也不如自然科學概念大多基于觀察、概括、抽象與理性推理等一系列的論證。［2］。信息科技概念的形成具有鮮明的時代特征，難以給出絕對的界定，甚至很多概念都缺乏固定的標準答案。因此，科學地把握信息科技學科的核心概念具有一定的難度。

初中階段學生思維水平處于形式運算階段，具備一定的演繹推理能力，但仍需借助具象實例構建邏輯思維，學習信息科技概念時存在一定的困難，即對概念性知識點的認識尚較為片面，不能深刻理解概念的內涵與外延。部分信息科技學科概念偏向于計算機原理知識，其語義描述中使用的術語晦澀難懂，在一定程度上脫離了學生的實際生活，增大了學習難度。

三、深度學習理論支撐的初中信息科技概念教學策略

（一）巧用類比，促進遷移

對于術語過多、難懂且偏向于計算機原理知識的新概念，可以借助學生的先前認知經驗，將新概念與學生密切相關的事物進行類比，幫助學生進行知識遷移。

計算機的五大邏輯部件是“計算機硬件系統”一課的重點和難點。如果直接以講授為主，必然顯得枯燥無味，加重學生的認知負擔。學生也只能停留于淺層學習，不僅很難理清五大邏輯部件之間的關系，更達不到深度學習的要求。因此，可以把計算機處理信息的方式和人進行巧妙的類比，并將人處理信息的過程進行分解，思考在輸入—處理—輸出這三個階段，人分別需要什么器官或肢體來完成，計算機又分別需要什么硬件設備來完成。通過設計問題鏈逐步啟發學生深入思考，由人到計算機完成知識遷移，分析并歸納出五大邏輯部件及其關系（見圖1），達成深度學習所強調的“有意義的學習”。

圖1 計算機的五大邏輯部件

例如，在講授“文件與文件管理” 時，關于“文件夾”與“文件”這兩個核心概念，可以將其類比成超市中的貨架和商品、圖書館中的書架和圖書、書桌的抽屜和文件等學生在現實生活中較為熟悉的相關實例，幫助學生理解核心概念，完成知識的遷移。

（二）設計游戲，強化理解

將抽象的學科概念設計成有趣的游戲活動，激發學生興趣的同時能夠有效促進學生對概念內涵的理解。設計游戲時可從概念的內涵出發，對其學科特點進行提煉，充分挖掘其中蘊含的獨特育人價值，以促進學生的深度學習。

例如，教學“電子表格中的函數計算”內容時，涉及學生此前從未接觸過的一個新概念——函數。如果直接用陳述性語言向學生描述什么是函數，則太過于抽象。教師可以設計“考考你的反應力”小游戲，讓學生根據屏幕上的具體指令做出相應動作。學生勢必熱情高漲，積極投入到游戲中。完成游戲之后進而揭示電子表格中函數的定義：函數就像屏幕上的指令，用簡短的字母指代一系列預設好的動作。通過以上游戲活動讓學生體驗函數的內在機理，理解“函數”概念背后蘊含的思想方法與自身的特點及應用場合，充分體現了學科概念特有的科技內涵，同時也讓深度學習真真切切地在課堂落地生根。

（三）對比探究，發展思維

對于相似而又不相同的新舊概念，采用對比探究的方法演繹推理，能夠強化學生對新概念知識的理解記憶，在對比遷移的過程中主動理解和建構知識，使概念真正內化于心，成為分析和解決問題的工具。

“二進制”對于學生來說是一個抽象又陌生的新概念。在講授此概念時不妨采用對比探究法，用既是生活中常見的數制又是學生熟悉的“十進制”和“二進制”進行對比，先出示“十進制”的概念特征，再讓學生探究“二進制”的概念特征，通過對比達成新舊知識的遷移。

此外，還有圖形化編程教學中的一些核心概念，如“重復執行”“造型”“廣播”等，也可以通過創設對比促進學生對概念的理解，使其在調試程序的過程中對概念進行歸納總結，以發展編程思維、批判性思維等高階思維能力。例如，在講授“重復執行”概念時，可通過“順序”結構引導學生推理出“重復執行”指令，再通過對“重復執行……次”和“重復執行……直到”進行對比探究，加深學生對“重復執行”指令的認識和理解。在此過程中鼓勵學生多去調試程序，逐步驗證假設，重構并整合知識，從而發展其高階思維。

四、結論與思考

新課標指引下的初中信息科技課程教學，教師應注重將知識教育轉向素養教育，將學科概念轉換成適合學生的學習活動，同時把握概念的內涵和外延變化，做好概念教學，以發展學生的批判性思維、自主學習能力、復雜問題解決能力等高階能力，切實促進學生的深度學習，提升核心素養，發展關鍵能力。