王潔 呂俊玲




摘要:新課標要求信息科技課程要從信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任四方面培養學生的核心素養。從信息科技單元教學設計出發,通過確定單元學習主題、設立單元學習目標,設計單元學習活動、設計學習效果評價等過程,可滿足現階段新課標要求的基于學生核心素養的四維目標,打破鄉鎮中小學物聯網知識從零到一的困境。
關鍵詞:新課標;信息科技;核心素養;單元學習
2022年4月,《義務教育信息科技課程標準(2022年版)》(以下簡稱“新課標”)正式發布實施,新課標將信息技術更名為信息科技,并從綜合實踐活動課程中獨立出來。信息科技改變了以往信息技術以知識導向為主,課堂當中重實踐、重操作的傳統模式,開始以培養核心素養為導向,注重培養學生的信息意識、計算思維、數字化學習與創新、強調信息社會責任的全新教學模式。這就意味著教師要突破傳統的教學模式,實現“科技”導向下對學生適應力、創造力的培養,從而使學生能夠舉一反三、融會貫通。
新課標中提到的單元學習使學生能通過主題活動、問題鏈等方式完成具有挑戰性的任務,培養其計算思維,在完成任務的過程當中還能將知識點化零為整,進行有效整合,構建出利于學生發展的知識框架。
物聯網是新課標中的新內容。物聯網模塊的學習要求學生初步理解萬物互聯對人類信息社會帶來的影響、機遇和挑戰。物聯網是信息社會發展的新型基礎設施,將物聯網納入課程是信息科技課程發展的必然趨勢。
一、新課標背景下的單元教學實施
物聯網是繼互聯網之后的新型信息基礎設施,是推動大數據和人工智能等信息科技發展與普及不可或缺的組成部分。通過學習物聯網模塊的內容,學生可以初步了解物聯網是連接物理世界和數字世界的紐帶,了解物聯網的基本架構和關鍵技術,以及典型的物聯網應用,從而認識到物聯網的普及對學習和生活的影響。
單元學習不僅是聚焦單一數字素養與技能的學習,而是系統化圍繞某一共性知識體系進行整體設計的學習,單元教學大大提高了課堂教學的有效性以及課時的利用率,有利于學生核心素養的培養。
(一)確定單元學習主題
根據新課標要求,筆者結合教學實際深入分析知識要點,認真梳理教學內容,在理清物聯網基礎知識的相互關聯之后,明確以數字素養指向的核心素養為目標,建立起物聯網知識結構框架(見圖1)。
筆者根據學生以往的學習經驗,結合信息科技學科自身特點,通過全方位分析,從交通、醫療、生活、經濟等方面總體考慮進行情境創設,最后確定單元學習主題——從互聯網到物聯網。按照課程結構整合描述單元主題情境。
清晨,鬧鐘響起了舒緩的音樂,窗簾在鬧鐘響起的時刻緩緩拉開,你在柔和的陽光和舒緩的音樂聲中醒來,拿起手機查看今天的學習計劃,床頭的智能屏幕上顯示著你的身體健康指標,提醒你今天應該進行適當的運動。此時,穿衣鏡上已經顯示出了今天的溫度并且推薦了適合的著裝,微波爐里放著已經熱好的面包和牛奶。出門前智能手環提示你:今天可能會下雨,記得帶傘!想實現這樣的生活場景需要用到哪些智能設備呢?他們又是怎樣自動實現功能的呢?
(二)確定單元學習目標
根據單元學習主題,結合新課標中基于核心素養的目標導向,筆者制定了如下單元學習目標。
信息意識:要求學生能感知身邊的物聯網,熟悉物聯網與互聯網的關系,善于利用信息科技分享和交流信息。
計算思維:要求學生能初步理解物聯網的原理,能說出生活中物聯網的工作原理。
數字化學習與創新:要求學生能列舉物聯網在生活當中的應用,通過互聯網搜索完成智能家居設計方案。
信息社會責任:要求學生能理解物聯網給人們學習、生活和工作帶來的各種影響,具有自我保護意識和能力;自覺遵守物聯網領域的價值觀念、道德責任和行為準則,形成良好的信息道德品質,不斷增強信息社會責任感。
(三)設計單元學習活動
筆者根據單元學習目標設計了有利于學生發展的、具有挑戰性的單元學習活動。設計挑戰性的學習任務,能夠激發學生的學習熱情(見下頁表1)。
筆者根據單元任務設計課時問題鏈,將整個單元分為四個課時。每課時根據核心素養目標設計螺旋遞進式的任務,在滿足學生核心素養發展需要的基礎上,進行場景分析、原理認知、應用及遷移創新。筆者以項目問題為驅動,幫助學生在解決問題的過程中提升素養與技能。筆者在明確單元主體任務后構建知識內容框架,設計課時教學計劃,將本單元共分為五個任務,五個任務按照課時量分為四課時進行學習,層次分明,簡單易懂。
(四)設計學習效果評價
學生完成單元任務后,筆者根據學習內容,圍繞案例分析、小組分工合作、方案設計等幾個方面對學生的完成情況設計評價標準,之后進行學習效果評價(見表2)。
(五)設計單元教學及課時教學
從互聯網到物聯網的轉變是在潛移默化中發生的。不知不覺中物聯網已經悄然來到我們身邊,從小生活在互聯網環境下的學生很難察覺出細微的變化,所以教師在進行課時教學設計時要注意從淺入深、從表面到原理的逐步引導,以“物聯網絡便利多”一課為例進行說明。
1.教學方法
本節課以項目教學法為基礎,配合任務驅動法、合作探究法以及討論法進行探究式學習。項目教學法擺脫了傳統教學沉悶、常規的教學方式,以任務為驅動帶動學生探究學習,提高了學生的學習興趣。最后,以小組的形式提交項目成果,突出了小組合作學習,提高了課堂效率。
2.教學過程
在教學過程中應以學生為主體,以教師為主導,以培養學生的核心素養為目標,利用項目教學理論進行過程設計。
筆者課前發布項目式任務,讓學生搜索物聯網在生活當中的應用,對應用進行匯總并進行思維導圖設計。學生搜索網絡上的資源,最終合作匯總成思維導圖(見圖2)。
任務驅動法符合探究式教學模式,學生在自主探究和合作探究的過程中發現問題、解決問題,符合積極探索的發展規律。學生在“做中學”,在“問中學”,培養了其創造能力和分析能力,學生在學習的過程中不斷發出疑問,激發了求知欲望,通過自身探索和小組合作解決問題,最終培養了獨立自主、勇于進取的精神。
二、 單元教學在教學實踐中的價值
在“從互聯網到物聯網”單元教學設計到教學實踐的應用過程中,筆者注重以學生的發展為目標,創設以學生為主體,教師為引導者的學習模式,學生成為學習的主人,教師則起到引導和答疑解惑的作用,不但培養了學生獨立思考的學習習慣,而且引導學生善于利用數字化學習平臺、工具和資源自主學習,避免學生死記硬背概念,使理論課程變得更加輕松有趣。
在完成任務的過程當中,學生能真實感受到身邊的物聯網,通過身邊實例了解物聯網的基本架構,通過小組合作探究完成任務,不僅鍛煉了學生的自主探究能力,同時鍛煉了學生的團結協作能力和交流溝通能力。學生在完成智能家居設計方案時,經過反復地思考,不斷地分析,發揮了豐富的想象力,不斷進行優化設計,精益求精,最終形成切實可行的設計方案。
三、 單元教學設計實踐思考與改進
單元教學設計已經在課堂教學中實踐了兩個星期,獲得了良好的教學效果。在接下來的課程設計當中,筆者將會不斷改進和完善教學設計。
首先,在繼續完善基于核心素養的教學目標的基礎上,重點培養學生的數字化學習與創新能力。學生之前經過了長期的填鴨式教育,缺乏自主學習和探索創新的能力,教師需繼續加強引導,指導學生利用數字化資源平臺進行自主學習,提高學生的探索與創新能力;其次,應建立物聯網實驗室。理論的學習是實驗的基礎,完成理論部分的學習,必然將會進行到下一階段,即將物聯網應用到生活當中,那么具有符合學生學習需求的實驗設備是必不可少的條件;最后,繼續完善信息安全的滲透工作。信息安全應該貫穿信息科技課程始終,在教學準備、教學實施、學習效果評價等各個環節中都應該融入信息安全相關知識。教師應增強學生網絡安全防護意識,引導其維護網絡安全穩定,不斷增強信息社會責任感。
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(責任編輯:趙春艷)