數字化學習資源在信息科技學科教學中的應用

【摘要】本文論述數字化學習資源在信息科技學科教學中的應用途徑，并提出具體做法：借助數字評價工具掌握學情，合理制訂教學目標；有效運用數字資源，合理創設教學情境；利用數字資源開展項目化學習，突破教學重難點；有效整合數字資源，創設混合式學習環境；巧用數字資源設計課堂小結，提升數字素養。

【關鍵詞】數字化 數字技術 信息科技學科 核心素養

【中圖分類號】G63 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2023）17-0092-03

信息科技學科核心素養主要包括信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任等?！督處煍底炙仞B》標準明確了教師數字素養的內涵，即教師適當利用數字技術獲取、加工、使用、管理和評價數字信息和資源，發現、分析和解決教育教學問題，優化、創新教育教學活動而具有的意識、能力和責任。在信息科技學科教學中，將數字化教學落到實處是教師教學能力的體現，是學生提升素養的要求。隨著信息技術的迅猛發展，數字技術已深入人們的日常工作、學習和生活中，教師要加強自身的教學能力，以適應信息科技的快速更新換代；教師要與時俱進，時刻關注信息科技的最新發展動態，掌握數字技術，提高信息處理能力、數據分析能力和決策能力，更新課堂教學手段，不斷適應數字時代的變革。因此，教師應將數字技術資源與信息科技學科知識、教學實施過程融為一體，提高課堂教學效率，促使教學目標順利達成，進而提升學生的信息獲取、加工和應用能力，培養學生的信息科技學科核心素養。

一、借助數字評價工具掌握學情，合理制訂教學目標

在數字化時代，學生獲取信息的渠道和手段越來越多，基于信息科技學科數字化教育資源日新月異，人工智能逐漸進入人們的日常生活，信息科技正在改變著教師的教學方式與學生的學習方式。教師在制訂信息科技學科教學目標時，首先要理解信息科技學科核心素養的內涵及課程理念，在教學過程中巧設教學任務，使核心素養在課堂上自然生成；其次要關注核心素養目標在教學過程中的可控性、可達性，充分考慮教學內容和教學過程的具體載體及教學方式，合理地確定教學目標。

為了確保既定教學目標的順利實現，教師要全面掌握學情，包括學生的成長背景、年齡特征、興趣愛好、知識基礎、認知能力、情感態度及價值觀、行為習慣、需求期待等，然后對學生的學情綜合研判，為制訂教學目標提供量化依據。教師可以借助數字評價工具，如智能閱卷系統、測評系統、UMU或問卷星等智能分析評價工具，實時掌握學生的學情，進而因材施教，不斷提高教學效果。

問卷星在線測試系統具有專業的在線問卷調查功能，可以設計填空題、簡答題、單選題、多選題，支持圖片、視頻、Flash等。學生提交答題卡后，選擇題和填空題都可以在線上直接判定，系統自動評分、統計數據、生成測試報告等。教師可以在課前利用問卷星在線測試系統編輯好題目，然后發送鏈接給學生填寫，學生完成后，教師可以在后臺查看學生的完成情況和相關統計結果，也可以利用相關的分析軟件對數據進行再處理，進而得到更真實、準確的信息。

例如，在《人工智能》這節課的課前準備中，筆者先從三個方面針對學生已有的信息科技水平、學習方式、對人工智能課程的了解和認知等展開調查。本次調查共發放問卷581份，回收有效問卷581份，有效率100.00%。調查結果如下。

在了解信息科技水平方面，82.62%的學生會使用文檔處理工具Word，71.26%的學生掌握了幻燈片的制作。在項目式學習調查方面，66.44%的學生喜歡在教師的幫助下和其他同學一起合作、討論，共同完成作業，只有3.79%的學生從不樂意認領各類任務，不主動幫助同伴；55.42%的學生在自主探究新技術環節有較強的好奇心和求知欲，并能通過查找資料學習新技能；40.10%的學生在學習新技術時，能根據自己的觀察和思考提出與主題相關的新問題，能夠幫助他人開展信息活動，主動地共享信息和資源。在人工智能課程調查方面，82.44%的學生認為人工智能能成為信息科技未來發展的一種趨勢，并影響學習和生活，這充分說明大部分學生對人工智能課程比較重視；不過，僅有40.10%的學生在平時關注最新、最前沿的高科技產品。

據此調查結果，筆者制訂了人工智能課程教學目標，具體如下。知識與技能目標：學習人工智能技術及其原理，掌握核心技術的意識；利用人工智能技術探究、設計與開發人工智能產品。過程與方法目標：通過體驗具體的人工智能產品，了解人工智能技術的基本概念；利用人工智能實驗平臺完成實驗探究，驗證技術原理，培養學生的計算思維；利用自主學習和小組合作探究，體驗創作的樂趣，增強利用編程思維解決問題的能力，實現將所學知識運用到實際生活中并解決生活中遇到的具體問題，培養學生的數字化學習能力和創新能力。情感態度與價值觀目標：通過創作完成人工智能作品并講解展示，感受人工智能技術在社會生活中的實際應用價值；通過課前5分鐘最新科技資訊分享，激發學生對人工智能技術的探索熱情，培養學生的創新意識，引導學生樹立正確的科學技術應用觀。

二、有效運用數字資源，合理創設教學情境

信息科技學科教學要切實以發展學生學科核心素養為導向，教學情境的創設是一個主要的手段。教師要有目的、有針對性地創設合適的教學情境，激發學生的參與熱情，讓學生體會知識的發生發展過程，進而引導學生思考，探尋知識的本質。

新課導入是課堂教學的首要環節。教師在每節課開始前要根據課程內容和教學要求以及學生的個性特點和學力水平，多渠道搜集、篩選與課程內容相關的視頻、圖片等數字化資源，利用簡單易上手的“愛剪輯”等視頻剪輯工具，將視頻、圖片加工制作成教學需要的數字資源。此外，教師設計的課堂導入也要貼近學生的學習、生活，契合學生的關注點和社會熱點等，然后在課堂上有意識地通過導入環節培養學生的學科核心素養。例如，在教學《查找與替換》一課時，教師可以抓住“神舟十三號載人飛船成功發射”這個熱點導入新課。教師先在網上下載“神舟十三號載人飛船成功發射”的視頻，然后在課堂上播放，直觀的視覺沖擊，讓學生充分感受祖國的強大，激發學生的愛國主義情懷，增強社會責任感。接著，教師出示一篇“神舟十三號載人飛船”相關文章作為“查找與替換”的例子，文中巧妙地設計將同音字“舟”誤寫成了“州”，讓學生自覺、主動地尋找恰當的方式獲取信息，敏銳察覺到信息的變化，然后采用有效策略對信息來源的可靠性、內容的準確性、指向的目的性做出合理判斷與處理。這樣設計課堂導入，巧妙地突出了教學重點“查找與替換”的操作方法。如此教學，既完成了《查找與替換》的知識與技能目標，又培養了學生的信息意識和信息社會責任等核心素養。

三、利用數字資源開展項目化學習，突破教學重難點

項目化學習是通過集中關注學科或跨學科的核心概念和主題，設計驅動性的問題，在學生自主或合作進行基于項目任務的問題解決過程中，積極學習和自主構建，生成知識和培養素養的一種教學。項目學習還原了知識的本質，注重知識的建構，學生在做中學、用中學、創中學，不斷提高對信息的敏感性、對知識學習的掌控力、對問題求解的思考力，同時促進學生信息科技學科核心素養的形成。

在教學過程中，教師先梳理各單元模塊的教學內容，再以單元教學內容為依托，確定單元學習中應培養的信息科技學科核心素養，并將此融入整個單元的每一節課中，作為項目化學習的思考因素，力促項目實施既能滲透學科核心素養，又能有效融合教學內容。學生在開展項目實踐時，在數字化學習環境中，利用數字設備主動探索新知，并與團隊成員合作，解決實踐中遇到的問題，協同完成項目。

例如，在《認識計算機的各個部件》這一課中，教師先設計項目——小組合作完成一臺滿足小組基本學習需求的計算機的組裝，然后設定教學目標為通過實物識別計算機各種常見的硬件設備、通過微課認識組成計算機的主要部件和了解計算機各主要部件的作用，培養學生的觀察能力、動手能力、合作能力和勇于實踐的精神。

教師課前利用PowerPoint的動畫效果制作計算機的輸入設備、存儲設備、運算設備、控制設備、輸出設備等工作流程的動畫，也可以用Flash軟件制作一個簡單直觀的動畫視頻。在新知學習過程中，教師首先播放計算機的輸入設備、存儲設備、運算設備、控制設備、輸出設備的工作流程的動畫視頻。接著通過角色扮演活動，請一個小組五名學生分別扮演運算器、控制器、存儲器、輸入設備以及輸出設備，讓學生模擬計算機計算“1+1”的工作過程，引導學生深刻理解計算機的工作流程。這樣教學，學生通過觀看計算機的工作過程動態視頻和角色扮演，充分了解計算機五大設備的工作流程，從而在愉快的學習活動中突破重點和難點，進一步培養學生的計算思維和數字化學習與創新等核心素養，同時為項目的順利實施打下堅實的基礎。

四、有效整合數字資源，創設混合式學習環境

受家庭條件差異、生活環境不同等多方因素的影響，學生的個體差異較大，知識儲備參差不齊。但現代教育技術的不斷更新以及數字化資源的多樣化，需要教師嫻熟運用各種資源進行有效整合，這就對教師的教學能力提出了更高的要求。教師可以利用數字技術資源突破時空限制，創設網絡學習空間與物理學習空間相融合的混合式學習環境，將現實空間與網絡空間相結合，改進學生的學習方式，激發學生的學習興趣，同時豐富教師的教學手段，拓寬師生互動交流的渠道。

教師在課前將一節課的教學目標按知識點分割，一個知識點制作一個相對獨立的、短小精悍的、指向明確的微課，然后在課前根據學情和教學目標將微課投放在希沃白板中的交互平臺上，讓學生利用課余時間自主選擇觀看微課進行課前預習。在課堂教學中，教師除了日常的授課環節，還要重點關注學生課前預習過程中遇到的問題，幫助學生及時答疑解惑。課后教師也可以通過交互平臺與學生交流，了解學生在學習過程中的疑問與困難，及時為學生解決問題。這種線上與線下相結合的混合式學習模式已經成為教育教學的新常態，打破了時空的限制，讓師生的互動交流更順暢。

例如，在講授Python程序設計時，教師先設計如下教學目標：通過學習print（ ）輸出函數，讓學生體驗Python的程序設計的基本流程并收獲成就感。為了讓學生能夠比較輕松地了解Python程序設計的基本流程，教師利用數字化學習資源創設混合式的學習環境：課前，教師先制作好“什么是字符串”“什么是打印輸出”的微課，同時設計一個與教學目標相符的簡單問題——請打印輸出你的姓名的拼音，然后將微課和問題同步投放到希沃白板的交互平臺上，讓學生在課前根據自己的需求預習。課中，學生帶著在預習中遇到的問題進入課堂，在教師的組織下進行小組探究活動，進一步拓展思維空間。教師設計層層遞進的任務，引導學生利用print函數繪畫愛心和輸出祝福語，進一步培養學生解決問題的能力，發展學生的計算思維。

五、巧用數字資源設計課堂小結，提升數字素養

課堂小結環節是對一節課的教學內容進行梳理、歸納、總結的環節，起到提綱挈領、畫龍點睛的作用。教師在進行課堂小結的時候，也可以多角度使用數字化資源，讓整節課小節更簡潔、更高效。

在設計課堂小結環節，教師可以利用專業的思維導圖軟件，如XMind或MindMaster制作思維導圖，幫助學生理清知識點；也可以利用希沃白板的思維導圖工具或者魚骨圖工具來制作思維導圖，幫助學生梳理所學知識之間的聯系，構建知識體系。教師可以提前將整節課的相關知識點做成思維導圖，并折疊起來，在學生進行小結時同步逐層打開進行講解。此外，教師還可以在知識點上添加圖片鏈接或者多媒體鏈接，學生只要點擊鏈接就可以跳轉打開；或者將思維導圖做成填空題，讓學生自行小結。

例如，在《有聲有色的幻燈片》一課中，教師在課前可以采用思維導圖工具制作思維導圖（如圖1所示），然后在學生小結的過程中同步層層點擊打開，逐漸呈現幻燈片學習的知識體系，讓學生的思維能力得到穩步提升。

總之，在信息化時代開展數字化教學，教師要充分了解學情，注重教學情境的創設，將數字化學習資源融入教學的各個環節，進一步挖掘學生的潛能，提升學生的思維能力，從而在提高課堂教學效果的同時，促進學生信息科技學科核心素養的全面發展。

注：本文系廣西教育科學“十四五”規劃2023年度課題“基于學科核心素養的初中人工智能課程項目式教學實踐研究”（2023B142）的研究成果。

作者簡介：梁平（1973— ），廣西合浦人，高級教師，主要研究方向為中學信息科技教學及人工智能教學。

（責編 林 劍）