楊欽紅 沈娟娟 張洪波
關鍵詞:信息技術 ?學業水平 ?應試策略
新課標將信息處理過程中隱含的信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任作為學科核心素養重點凸顯了出來。通過數學學習,學生除了能習得必要的數學基礎知識外,還可以增強學生問題分析、數據運算、數據建模、邏輯推理能力,提升學生立體思維、抽象思維水平。
1.悟透計算思維本質
信息技術學科教師只有深刻理解了計算思維的內涵與本質,才能自覺地把它的精神實質貫徹到教學行動中。計算機是人類社會發展到特定階段,用技術模仿人類解決問題過程的一項發明創造,所以計算機解決問題需要有輸入、輸出、存儲、運算與控制參與。其技術實現的01電子特性,注定人們用計算機解決問題時,會受到各種具體條件(如數據類型、數據范圍)的限制,同時又因為這些特性,讓計算機具有了一些人類無法比擬的優勢(如運算速度、循環和遞歸計算、輪巡和并行處理等),從而進一步形成了計算機自己的獨有特征,這反過來對人類思維習慣又產生了逆向影響。
計算思維作用于解決問題的過程,具備以下特征:問題適合于用計算機或其他工具解決;邏輯的分析與組織數據;基于計算機特征之上的模擬和模型抽象來表示數據;運用算法思維制訂自動化解決方案;在類似計算機特征條件約束下,實施可能的解決方案;遷移與運用。后人曾將對計算思維的聚焦點延伸到學習者情感態度以及思維中的人性層面,但從本源追溯,限于信息技術學科,依托計算機與網絡環境解決問題仍然是計算思維培養的最佳渠道。教學過程是不是在發展計算思維,教師可以用上述特征去衡量。
從熟悉計算機的5大組成到分析網絡工作原理,從信息編碼到信息加密,即使是用應用軟件處理信息的過程,如果引導得當,也可成為發展計算思維的路徑。
在計算機語言環境下學習編程,本來就是要以問題解決為載體,學生要關注知識發生的背景,要有問題意識;只有通過問題分析,才能在特定條件下進行數據抽象和模型建構;要運用數學知識,得到特定條件約束下條理化的問題解決步驟與方法;為舉一反三,學生需要自覺歸納、總結隱藏在問題解決背后的基本規律。
2.從學業質量水平要求中抽取關鍵點,指導教學過程
Python語言、SQL語言、HTML語言使用的基本規范,根據現實抽象建立數據模型,以數據庫為代表的各種數據文件多種情境下的操作,多種算法的本質理解與運用等。
新課標將學業質量水平分成了4級,水平2是高中畢業生信息技術學科學習合格需要達到的要求。它也是普通高中組織信息技術教學要守住的底線。學業質量水平2要求分成4條,逐條梳理、分析歸納。
第一條要求學生能夠定位信息來源,確定獲取信息的方法;能夠構建信息系統,并對系統可能存在的信息安全風險進行反思。第二條要求學生能夠使用軟件工具對數據進行整理、組織、計算與呈現;會用一種語言的三種控制結構合理地表示算法、解決問題;知道信息系統的組成與功能,能借助工具與平臺開發網絡應用軟件。第三條是掌握一定信息系統的應用策略,能評估常見數字化資源與工具的價值;應用工具加工與處理信息,表達思想、解決問題。第四條強調法律意識,增強保護意識,認識信息技術是一把雙刃劍。
對上述四條要求做進一步分析,第一條的第一部分和第四條,它嵌在學生日常學習生活過程中,并不需要教師通過課堂教學去刻意組織,僅需在復習階段稍加梳理。從知識層面說,第二條的第一部分及第三條,要求學生熟練掌握一些常用軟件的使用方法,學生在小學初中已經學習過這部分內容,復習時只需安排一點時間作適當回顧。第一條第二部分和第二條的第二部分要求學生學會建設網絡、網站,掌握一種編程語言及基本算法,理解系統內數據傳輸、呈現的原理與方法,從知識學習角度來說,對學生是全新的,它們當是課堂學習的重點與難點。
3.統整教材,提高教學針對性與有效性
教學實踐中,首先,將大概念轉變為教學暗線,用知識的邏輯結構體系作為明線安排教學順序。學科大概念并不一定需要在教學時刻意強調,學生在學習過程中通過實例體悟,自然形成理解,是學習的最高境界。其次,在組織教學時,將兩個必修模塊進行統整,調整為三個基本獨立的教學單位,用項目去統攝。第一部分,以Python語言網站為依托,用不同條件下的三角形面積計算作為學習任務,引導學生,以Python語言功能學習為主線,實行探究性學習。內嵌數據結構、算法設計,學習逐步從面向過程編程過渡到面向對象編程。第二部分涉及具體的小型信息系統建設,內容包含信息系統中的數據輸入(HTML語言)、處理(WWW服務器、數據庫服務器接收、加工與存儲數據)、輸出與顯示。信息系統中涉及的數據庫知識、SQL語言被轉移到了第一部分數據結構處提前學習。第三部分為網絡組成原理及信息系統集成。按照課程標準,教材中還有一些內容,如數據分析與人工智能、信息系統安全、信息社會建設等,由于受到教學時間限制,計劃新授課與復習課合并,在復習時一同完成學習。
在日常教學中,教師根據不同進階水平各自獲得最大發展。學習內容在不同教學時段要有詳略之分,在必備知識基礎上發展計算思維是教學的重點。并在最后擠出一個月留作復習時間,引導學生梳理、建立知識圖譜,并對所學的應用軟件輔之適當練習,通過學業水平考試應該是非常順利的事。