李維明

摘要:高中信息技術選擇性必修課程“開源硬件項目設計”是“為學生個性化發展而設計的課程”,同時,該模塊也是整個選擇性必修模塊的最后一個模塊,其教學測評除應考慮本模塊之外,還應考慮選擇性必修課程之“個性化發展”內容的整體測評。為此,本文提出了相關建議。
關鍵詞:信息技術;選擇性必修;開源硬件項目設計;教學評測
中圖分類號:G434? 文獻標識碼:A? 論文編號:1674-2117(2023)08-0012-03
《普通高中信息技術課程標準(2017年版2020年修訂)》(簡稱《標準》)中的“模塊6:開源硬件項目設計”仍然是“為學生個性化發展而設計的課程”,在教學完成之后,其測評須考慮兩個方面:一是本模塊學習水平的測評,以解決本學期學分問題;二是對涉及“為學生個性化發展而設計的課程”之選擇性必修模塊4、5、6的整體測評,以解決學科核心素養發展水平是否達到要求的問題。
本模塊學習水平測評
與其他模塊一樣,模塊內容修習完成后總得有個評價,這就得通過模塊測評來實現,模塊測評的標準就是“學業要求”。
本模塊的學業要求主要分為三個部分:其一,“學生能在信息技術環境下綜合利用科學、技術、工程、人文藝術與數學學科的相關知識,理解利用信息技術解決問題的基本思路與方法,認識數字化工具在問題解決方案中的價值與作用”。其二,“知道基于開源硬件進行項目設計的一般流程,能將其應用于實際項目中,根據事物的特點進行一定的抽象,設計符合事物特性的系統;能利用各種材料、開源硬件與軟件實現所設計的項目方案,能利用開源硬件的設計工具、編程語言實現外部數據的輸入、處理,利用輸出數據驅動執行裝置的運行”。其三,“理解并自覺踐行開源的理念與知識分享的精神,理解保護知識產權的意義”。
其中一、三兩部分主要偏重認識與理解,第二部分偏重于操作與實踐,測評時應當如何來把握其重心、確定其權重呢?
《標準》要求:“通過本模塊的學習,學生能搜索并利用開源硬件及相關資料,體驗作品的創意、設計、制作、測試、運行的完整過程,初步形成以信息技術學科方法觀察事物和求解問題的能力,提升計算思維與創新能力?!边@其中的“搜索、體驗”之內容是對教學的要求,已經在教學中解決,而測評需要考查的是是否“形成以信息技術學科方法觀察事物和求解問題的能力”,這是考查的重點。因此,模塊測評的權重應當傾向操作與實踐方面。
核心素養發展水平測評
《標準》要求:“學生修習高中信息技術必修課程后,應該達到學科核心素養水平1,修習選擇性必修課程后,應該達到學科核心素養水平2,繼續修習選修課程后,應該達到學科核心素養水平3。”學科核心素養的四個方面——信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任在水平2中分別有較高的要求,這在《標準》附錄1中有明確的表述。
就個性化發展的選擇性必修模塊來看,“模塊4:人工智能初步”要求“通過搭建簡單的人工智能應用模塊,親歷設計與實現簡單智能系統的基本過程與方法”;“模塊5:三維設計與創意”要求“結合學習與生活的實例設計三維作品并發布,體驗利用數字技術進行三維創意設計的基本過程與方法”;“模塊6:開源硬件項目設計”要求“體驗作品的創意、設計、制作、測試、運行的完整過程,初步形成以信息技術學科方法觀察事物和求解問題的能力”。在這里,無論是搭建、親歷,還是設計、體驗,都指向一個目標——利用計算機解決問題的過程與方法,這正是計算思維的核心之所在。
對于主動選擇個性化發展的選擇性必修模塊學習的學生來說,素養的各個方面的發展是有一定基礎的,在這種情況下,測評時須重點考查其利用計算機解決問題的過程與方法,而這種解決問題的過程與方法更多的是體現在思路、思維方面,比較抽象而不易把握,所以測評時應有載體,應有抓手。再看選擇性必修模塊4、5、6,無論是“開源人工智能應用框架”還是“三維設計軟件”或“開源硬件的設計工具”,都依托了相應的開發平臺進行體驗、設計、制作、創新,所以開發平臺就是一個載體,就是一個抓手。測評時可以將考查重點放在是否利用適當的開發平臺整合各模塊功能,實現整體解決方案這方面來,以考查學生的數字化學習與創新能力,并通過具體的操作實踐,觀察學生核心素養的發展是否達到了相應的水平。
測評策略
基本策略:設計跨模塊綜合任務,并結合平時項目實踐觀察,以實現模塊學習質量及素養水平測評。
《課標》指出:“基于真實情境的問題解決是測試學科核心素養的重要方式?!边x擇性必修模塊4、5、6都是基于學生個性化發展的實踐性極強的內容,所以在測評時可以根據這三個模塊的特點,以開源硬件平臺應用項目為基礎,適當融入三維設計和人工智能應用,設計跨模塊的綜合任務,讓學生整合各模塊功能,實現整體解決方案,完成作品制作。與之前的教學任務不同的地方就在于,在測評任務的過程中要融入“測”的環節,而在作品完成后又要進行“評”的工作。
“測”,就是設置觀測點。假設某作品完成需要三個步驟,那么每完成一個步驟得到的半成品及其功能就是一個觀測點。例如,制作一個語音控制的燈箱就可以分為三個步驟——開源硬件的LED燈的實現、人工智能的語音模塊加入并控制、三維設計的燈箱制作,要求學生每完成一個步驟都填寫相應結果,從而實現可“測”。
“評”,就是如何通過測試情況評定學生成績及素養發展水平。學生成績評定比較客觀,根據是否完成作品實現功能就可以評出;而素養發展水平則可以通過測試過程及平時學習情況的觀察基本確定。對于特殊觀測對象也可以單獨命題,通過操作、實踐及理論知識的考察,了解學生素養水平“個性化”發展的情況。
總而言之,“測”“評”的手段多種多樣,無論是一個模塊的測評還是基于個性化發展模塊的整體測評,都可以通過不同的方式實現。要通過測評給出一個學業成績不是一件難事,但要給出一個素養發展的水平的確不是那么簡單。但探索總是必要的,是有意義的。只要科學、慎重地對待每一次測評,其價值終會體現。