聚焦大概念的高中信息技術教學探索

劉曉萍

摘要：本文聚焦“數據”這一核心大概念，從搭建學科知識體系、整合教學主題、設計學習目標體系、設計課時流程、實施有效教學評測幾個方面對其進行分析—先從內涵、范圍入手，再從具體層面探索大概念在課堂教學有效性的促進和學生遷移知識能力提升方面的具體實施步驟和意義。

關鍵詞：大概念；數據；教學

中圖分類號：G434? 文獻標識碼：A? 論文編號：1674-2117（2023）14-0032-04

引言

《普通高中信息技術課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱“新課標”）指出，“重視以學科大概念為核心，使課程內容結構化，以主題為引領，使課程內容情境化，促進學科核心素養的落實”。[1]其中的大概念對精練學科知識體系、提煉學科概念框架以及課堂教學具有指導意義。因此，圍繞“學科大概念”組織單元性結構化體系教學，并落實學生核心素養特別是“數字素養”的提升，符合當代數字化經濟發展戰略的基本訴求，是培養數字化時代合格公民的必然落實點。

大概念解析

1.大概念的內涵

“大概念”最早是在2004年由美國教育專家格蘭特·威金斯（Grant Wiggins）提出的，大概念是能夠使離散的事實或技能有意義地聯系的概念，是強化學生思維并使學生具備應用和遷移能力的關鍵。[2]各界學者提出多種對學科大概念的定義，筆者借鑒學者們的研究成果，對信息技術學科大概念的理解作如下闡述：基于信息技術學科教材中相關要素抽象概括出來的，能對教材內的學科知識及與時俱進的先進技術或知識進行整合的，有助于理解信息技術學科體系內容的課時小型概念，形成主題中型概念，進而能對學科知識進行遷移運用并解決問題的有用的大型概念。

2.大概念的范圍

大概念的范圍很易令人誤解，“大”并非指內容多、范圍廣，威金斯教授認為學科的“核心”就是大概念，需要主動探究并深入研究才能理解學科內涵。英國科學家溫·哈倫［3］對概念的范圍的見解是，用于解釋的區間決定概念的大小，大概念還可以被融入區間范圍更大的概念。在理論上，概念在不同學科之間蔓延、歸納便可形成連接不同區域的更大概念，擴展此過程，直到歸為高深并抽象的頂層概念。所以，許多專家提出的大概念對初學者特別是一線教師來說比較晦澀難懂，而想讓學生通過知識點的融合與相對應的學科核心大概念對接，需要教師不斷嘗試引導并反思總結出可行方案。當然，也有研究者提出大概念的層級框架，將大概念依次分為跨學科、學科大概念，單元、課時大概念，再到具體的概念和案例事實或具體的知識、技能等。教師應在學與教的過程中根據需要合理使用恰當水平的概念。

數據大概念在信息技術教學中的意義探索

新課標中明確課程教學應以學科大概念為核心，以提升核心素養為目的，根據所建構的學科大概念體系、所設置的多元需求的課程結構，對教材內容加以重組、整合，融入數字化學習工具和相關技術工具，在理解建構的基礎上遷移運用知識。學科大概念是連接學科核心素養與課程內容的紐帶，在信息技術教學中有著重要的意義。

1.以大概念為錨點，搭建學科知識體系

學科大概念本身就是學科領域的核心，是課程內容之精華所在、價值所容，將零星瑣碎的學科知識緊繞核心，更能成為各種學科思想或理論的依托、載體。高中信息技術學科的核心大概念包括數據、算法、信息系統和信息社會，由此產生了兩本必修教材—數據與計算、信息系統與社會，以及六本選擇性必修教材和相關選修教材。

“數據”大概念反映并指向信息技術學科本質，信息技術學科的處理對象是以數據為基礎，處理方式重在實踐性的探索，處理過程重在思維的培養和創新能力的提升。近年來，數據不再單指計算機處理的對象，而成為數字時代推動信息社會發展的動力來源。因此，在學科教學中，就需要以大概念為錨點將看似無關的知識重新搭建成學科體系。筆者根據對教材內容的分析以及數據在信息社會中的意義，搭建出有關“數據大概念”的知識體系，具體如圖1所示。

2.以大概念為依托，整合教學主題

大概念教學是合乎知識內在本質和教育規律的，需要在綜合分析學科體系、學生特點、時代發展的基礎上，深化拓展原有知識體系，以單元模塊、項目任務、問題探究等為學習單元，融合教材，重構教學內容，順應時代的發展趨勢。通過研究分析，為了更好地實現大概念教學的理念，教師可以采取單元教學作為整合教學主題、實施具體教學的方法。單元主題教學是指教師在學科核心素養指引下對課標、教材進行深入解讀后，根據社會發展需要、課程內容解析以及學情分析，以單元為單位，對教學內容進行整合架構，形成結構化的教學主題。

將課程內容整合成單元，需要通過相關章節的重新選擇和組合，對教材進行二次開發、多元整合，讓教學主題靈活多樣，推動建構完整的概念體系。在“數據”大概念的教學中，筆者對教材進行了如下分析：在教科版必修1“數據與計算”中，有關數據大概念的單元有初識數據與計算、認識數據、數據分析；在必修2“信息系統與社會”中有大數據分析、數據處理的內容；在選擇性必修3“數據管理與分析”中，可選擇與學生日常生活相關的現象進行分析，如“數據安全”和“數據挖掘”，再結合本校學情，自定重組材料。鑒于數據的重要性，筆者對必修和選擇性必修教材中的內容進行了提煉重組，將“數據”學科大概念細分為中型主題概念、小型課時概念，具體如圖2所示。

3.以大概念為起點，設計學習目標體系

在設計“數據”大概念教學方案時要制訂相關的目標體系，以提升學生的核心素養為課程宗旨。教師要深刻分析核心大概念，挖掘“數據”相關課時小概念，設定有助于核心素養達成的學習目標體系。筆者根據對“數據”核心大概念與核心素養的關聯分析，設計了如表1所示的核心素養目標體系。

4.以大概念為中心，設計課時流程

以“數據”大概念統領的“數據與信息”“數據處理與應用”兩單元主題的設計，有助于教師對教學主線的把握，教師可以在核心素養的學習目標體系指引下，依據“數據”大概念的細末分支概念設計課時教學內容，創設基于真實生活中有關數據問題的教學情境，安排循序漸近的教學活動和案例分析，達成高質量課堂。課堂教學活動的目的在于引導學生參與到對“數據”的理解和探索中，避免單為調起學生的能動性而設計各種數據加工的操作類活動，卻忽視對“數據”大概念理解的引導。

要避免以上情況，要求教師對信息技術學科本質達到更深的理解，信息技術的發展可以說是對“數據”進行構造、存儲、計算的相應能力的發展。教師需要在高站位、廣視角進行剖析和領悟，對將教學目標從知識技能的教授逐漸轉變到核心素養提升的大單元教學進行深入研究，引導學生不僅要掌握信息技術“軟件包”，還要理解隱藏在內的有關“數據”的方法和原理，更要理解數據及其加工的相關知識，甚至還需要深入分析數據大概念和學科思維培養、核心素養提升之間的聯系，依據數據“課時大概念—單元大概念—學科大概念”的層次遞進和高中生的認知發展統籌安排課時，讓學生核心素養的提升與教師教學能力的發展齊頭并進。

根據以上對“數據”劃分所形成的課時小概念實施教學，有助于學生更好地理解“數據”大概念，具體課時設計如下頁表2所示。

5.以大概念為終點，實施有效教學評測

為了及時判斷教學實施過程中的目標達成度，評測學生在學習過程中對“數據”課時小概念的理解程度和相應核心素養的發展情況，基于課時的學習評價應側重于形成性評測。形成性評測應用于數據與信息、數據處理與應用的連續主題教學中，要求學生落實“數據”有關概念的理解、相關數據加工的技術和對數據的保護挖掘等意義的思考，讓學生自主積極地投入到與生活相關的“數據”知識和技能的探索學習活動中，并具有一定的知識遷移能力。

基于“數據”學科大概念的核心素養的達成，應實施總結性評測。總結性評測應與課程知識內容選擇、探究方法緊密結合在一起，讓學習標準和學習結果的實現更加突出?？偨Y性評測是對學生在某一階段（“數據”有關主題概念共11個課時）內學習的評價，評價內容要具有較強的綜合性，有助于學生學習能力的提升，評測試題應來源于真實的問題，如要求學生寫一份“生活中的數據分析報告”，從數據的來源、加工、價值和安全等方面進行分析，檢測學生對“數據”大概念的理解和應用“數據”解決現實問題的能力，提升學生的核心素養和知識遷移的能力。

結語

聚焦“數據”大概念的教學，旨在提升學生的信息技術學科核心素養，提升分析和應用數據解決真實問題的能力。學生能否在科目學習中正確理解和運用大概念，能否將大概念遷移至日常生活中，直接體現了核心素養的發展程度。正如威金斯所說，真正的理解包含著某種遷移：利用大概念超越已知的信息。[4]掌握并遷移“數據”大概念，可以幫助學生提升對信息社會的認知能力及在信息時代學習生活中解決實際問題的能力。所以，探索大概念引領下的信息技術教學，能夠為提升學生核心素養、培養數字化時代合格中國公民助力。

參考文獻：

[1]任友群，黃榮懷.普通高中信息技術課程標準（2017年版2020年修訂）解讀[M].北京：高等教育出版社，2020： 35+50.

[2]Grant W， Jay M.追求理解的教學設計（第二版）[M].閆寒冰，宋雪蓮，賴平，等，譯.上海： 華東師范大學出版社， 2017：6+77+140.

[3]溫·哈倫.以大概念理念進行科學教育[M].韋鈺，譯.北京：科學普及出版社，2016：15+39.

[4]威金斯，麥克泰格.追求理解的教學設計[M].閆寒冰，譯.上海：華東師范大學出版社，2017：46.