利用大數據開展的高中信息技術大單元教學設計

摘 要：新課標中指出信息技術學科應吸納學科領域前沿成果，在數字化環境中利用高效便捷的工具學習和實踐，實現學生信息素養的全面提升，因而具有整體性、連貫性，能夠調動學生自主性的大單元模式教學在這一背景下應運而生。為更好地開展大單元教學，筆者將以大數據為支撐，利用其數據優勢鏈接起零散的高中信息技術知識。本文將以《信息系統的組成》一課為例，探討如何利用大數據構建高中信息技術的大單元教學。

關鍵詞：信息系統；大單元教學；大數據

在信息化社會中，大數據已成為推動社會發展的重要力量，而高中信息技術教育則承擔著培養未來信息時代公民的重要任務。《信息系統的組成》是信息技術課程中的關鍵部分，它涉及計算機硬件、軟件、網絡、數據庫等多個方面。然而，傳統的教學方式可能難以讓學生全面理解和掌握這些復雜的概念。因此，引入大數據的視角，不僅可以使教學內容更加生動、具體，還可以借助大數據的分析能力，對學生的學習過程進行跟蹤和評估，實現個性化教學，提高教學質量和效果。

大數據的應用可以實現對學生學習行為的精準記錄和分析，為教師提供更加全面、深入的學生學習數據。同時，大數據還可以幫助教師發現教學中的問題和不足，為教學改進提供有力支持。在《信息系統的組成》這一單元中，大數據可以幫助學生更好地理解信息系統的結構和功能，提升對信息技術的認知和應用能力。

本文將詳細闡述如何在《信息系統的組成》單元中運用大數據，以期為高中信息技術教學提供新的思路和方法。

一、信息技術學科核心要義及大單元教學分析

（一）高中信息技術學科核心要義

在信息社會中，信息系統以其多樣的功能和廣泛的應用，深入滲透至人們的日常生活。對于高中學生而言，理解并恰當利用信息系統，不僅是適應時代發展的需要，更是提升個人生活能力的重要一環。高中教科版信息技術課程旨在通過剖析信息系統的核心要義，幫助學生建立對信息系統的基本認識，并培養他們的信息意識、計算思維、數字化學習與創新以及信息社會責任等核心素養。在課程的實施過程中，學生通過體驗“智慧校園”中的各類管理系統，不僅能深刻感受到信息系統在日常生活中的重要作用，還能在實踐中提升對信息系統的選擇和運用能力。此外，成績分析系統作為信息系統的一個重要應用，能夠幫助學生發現學習中的薄弱點，并提供個性化的學習建議，有效提高學生的學習效率。這一過程的體驗，不僅有助于培養學生的數字化學習與創新能力，也為他們今后的數字化創新活動奠定了堅實的基礎。最后，課程還強調了對信息社會責任的培養。在信息化時代，如何規范合理地使用信息系統是每名學生都必須面對的問題。通過課程的學習，學生能夠認識到信息系統對社會的影響，并學會在遵守信息法律法規的基礎上，合理恰當地選擇和使用信息系統，以實現個人和社會的共同發展。

（二）高中信息技術學科大單元教學分析

在高中信息技術學科教學中，《信息系統的組成》是偏理論性的課程，教學的重難點是了解信息系統及其基本組成元素，雖然涉及的知識點不多，但是概念比較抽象，該章節知識又與后續章節中《信息系統的功能》《信息社會中的安全》屬于目標、性質相似的同類型內容，如果三章內容分開講解，不利于學生形成整體的知識圖譜。

1.對于信息系統的概念，教材中利用網絡平臺購書為切入點，讓學生感受查找圖書、訂單生成以及平臺推送等系統功能，喚醒學生使用信息系統的意識，又借助校園圖書管理系統、數字化校園系統、12306鐵路系統等各類不同的信息系統分析信息系統的組成及其復雜程度，側重實際項目分析，知識體系較為模糊、延伸性也不夠，而信息系統具體是什么？學生還是不能準確地把握。而且在學生體驗網絡購書的過程中，發現學生選擇的平臺不盡相同，有專業的購書平臺（當當、京東、淘寶等），也有學生選擇抖音，雖然都可以實現購買書籍的需求，差異性是什么以及與信息系統的關聯性學生并不了解，說明學生對信息系統的認識不夠系統和深入，缺乏對信息系統的整體認識。

2.對于信息系統的組成要素，教材中利用圖書管理系統借閱圖書的過程讓學生感受信息系統的組成，大部分學生覺得體驗感不強，不足以分析出信息系統組成的基本要素，少部分同學嘗試分析出信息系統的基本構成要素，但是依然覺得人是系統的操控者，而不是系統的組成要素，都是學生對信息系統的構成存在的認知偏差。

3.通過實際教學結合教材分析發現，如果只按照教材順序開展教學，知識結構的完整性、流暢性以及系統化都會被削弱，不利于培養學生綜合處理問題的能力，也達不到新課標指出的四大核心素養的培養。知名學者鮑鵬山也說過：“當知識不成體系時，它是無用的，只是碎片。長期接受碎片化信息，容易使人們養成用孤立的眼光看問題的習慣。”只有具備整體性、系統化的知識才有利于學生核心素養的逐漸養成，才是符合時代發展

需要[1]。

因此，現有的高中信息課堂迫切地需要具備整體性、連貫性以及流暢性的學科知識網的大單元教學。

二、高中信息技術大單元教學實施策略

（一）大單元教學的核心概念

通過對大量相關文獻的研究，發現不同學科對于大單元教學有不同的看法和理解，信息學科作為一門理論與實踐相結合的學科，筆者認為信息技術的大單元教學要求信息技術教師要先掌握整本書的架構，在此基礎上根據知識之間的關聯性創建不同的主題，這里的主題就是單元，圍繞主題結合學生實際情況開展相關主題教學，確保知識的連續性和整體性。

（二）大單元教學的課堂實施

大單元教學分為四個階段。第一階段：整體感知。教師徹底放手，讓學生自主建構單元知識結構、能力結構，通過完成高質量學習任務群，讓學生整體感知、認知、鏈接、生成。第二階段：探究建構。探究知識與已有知識、知識與能力以及知識與生活的必然聯系，探究知識本質，獨立構建認知體系。第三階段：應用遷移。將知識和能力與社會生產生活建立聯系，創新方法解決問題，完成任務，生成新知。第四階段：重構拓展。反復構建，生成并完善本單元的知識體系、能力體系、邏輯體系和價值意義體系，完成清晰的大單元知識的最終構建，確保知識能力達標過關。

（三）學科大單元教學的現狀

因為筆者處在一個三線的小城市，教學水平較低，大單元教學近一兩年剛開始提出，高中各核心學科如語數外等在各類賽課中積極推行，信息技術學科主要以高二的學業水平測試為主要導向，大部分的高中信息技術教師仍然以固有的教學方式開展常規化教學，對于什么是大單元教學，如何實施以及后期的評價都不太了解。在市教育部門推行的三學課堂和校推行的融匯課堂中越來越凸顯出大單元對于常規化教學的重要性，高中的信息技術教師也積極開始對大單元教學進行初步的探索，對其背景、優勢、框架搭建、課程構建、后期評價進行系統的學習。基于以上的學習和研究，也發現在信息技術學科中進行大單元教學，需要對信息技術教材有整體把握，根據知識點之間的關聯性，提煉出學科內涵和本質，形成核心主題，圍繞核心主題開展有序的大單元教學。全面把握教材，精煉學科內涵，再結合學生實際學習情況如果只借助某一個教師的能力肯定是遠遠不夠的。那么身處大數據時代的優勢就凸顯出來了，人們可以借助大數據去學習和分析出學科內涵和本質，提煉核心單元主題，實現大單元教學模式的構建。

三、《信息系統的組成》大單元教學設計

筆者在綜合教科版信息技術必修1《數據與計算》中的觀點以及多方科研資料的基礎上，可以看出大數據主要具備四個方面的優勢，數據量大、類型多樣、高速型、應用價值高。結合前面文章中提到《信息系統的組成》教學現狀。筆者嘗試利用大數據的優勢構建《信息系統的組成》大單元教學理念的課程，下面將分別從課程前期的準備活動、課程中的教學活動以及課程后期的教學評價活動闡述[2]。

（一）課前教學準備

提優海量數據，豐富課堂素材，搭建課程框架。課前筆者利用大數據平臺檢索《信息系統》課程的相關信息，將獲取到的信息歸納、整理，做到對教材整體的全面把握，對學生現有學習情況多方位把握，以此為基礎選擇最恰當的教學方法和學生學習方法。同時利用其海量數據和多樣的學習資源，創建真實的貼近學生學習生活的課程主題，既能激發學生學習興趣又能豐富學生學習方式。通過課前資源的預習讓學生對所學主題形成一個初步的概念，也可以利用各類平臺如微信、騰訊會議、釘釘等形式將疑問標記提交到教師端，教師登錄教師平臺積極了解學生學習情況，及時優化自己的后續課程。

（二）課中教學活動

1.借助數據平臺，創設真實情境，激發學生的學習興趣

創設情境，引出主題。項目情境：“前一段時間在北京召開的黨的二十大，同學們都有關注嗎？二十大報告中指出不僅要文化自信，更要文化自強，可以看出國家對民族文化的高度重視。而北京作為我國的首都既有最先進的科學文化，還蘊藏著深厚的歷史底蘊。假如你有個去北京研學的機會，需要做哪些準備呢？比如怎么去？如何住？參觀路線？”學生借助各類信息化平臺，從海量的數據中提取出切實可用的信息，為下一步操作做準備，在真實情境的探討過程中，不斷消除學生對于信息系統知識的認識偏差，幫助學生初步認識信息系統，建立原來平時使用的網絡平臺就是信息系統的一種[3]。

2.支線任務多樣，借助團隊協作，聚焦知識核心

分組體驗，知識初探。各小組以主線任務“北京研學”展開體驗活動，組1通過當當網選購“北京歷史文化”相關圖書，了解當地的風土人情；組2依據出行的時間和地點選購一張合適的車票，組3提前查詢當地的天氣，以便準備出發的所需物品。各組體驗不同的信息系統，完成相應任務單，由組長進行匯總并將小組最終作品提交到教學平臺，組長展示匯報，其他小組商討后由組長在平臺內點評，送花，最后教師點評，通過收集、匯總后臺各組獲得小花數量，找到分數最高的組。通過各小組不同的任務體驗，各組長交流反饋，將更好地聚焦核心知識點，構建學生對信息系統的認識。在各組互評的過程中，利用學習平臺，各組提交任務反饋單到數據平臺，通過各組的打分、送花，學生能更直觀地感受到數據的變化，感受到數據平臺的魅力，將更好地調動學生參與的主動性，培養學生的協作性，也促進教師與學生的互動性，使得評價多元化。

3.突破時空限制，繪系統結構圖，重點難點突破

合作探究，知識深化。教師指出“因為各種原因北京研學旅行暫時取消了，不過大家也不用遺憾，現有一款較為強大的信息系統－－故宮博物院，通過它，人們也能身臨其境地感受我國悠久的歷史文化底蘊，增強人們的文化自豪感。”請同學們作為一名游客深度體驗和游覽該系統的各個模塊，嘗試剖析該系統的組織架構，再以小組為單位繪制該系統結構圖。通過各小組展示的系統功能圖，可以得出系統的大小是相對的，由此突破知識的難點從系統結構組成的復雜程度來看，信息系統可以分為簡單系統，復雜系統，以及隨機系統。

4.點評交流分享，知識拓展延伸，實現知識閉環

總結提升，拓展延伸。回顧本節課知識，學生可以將本節課的收獲和感悟上傳到學習端口，以彈幕的形式在班級公告窗口飄浮，將最大化讓學生感受到信息系統的強大性和實用性。教師根據學生的反饋，在這一階段讓學生意識到日常的購物、住宿、旅行、醫療、學習等方面都有信息系統的存在，它已經成為信息社會中必不可少的工具，深刻影響著社會。延伸出信息化社會，也要注意個人的信息安全防護，實現知識的閉環。

（三）課后評價活動

課后高效復盤，打造精準評價體系，助力核心素養。一節課的結束絕不僅限于下課鈴的響起，往往因為課堂時間的限制，知識點的覆蓋是有限的，那么課后的高效復盤一定是必須的。教師通過對課堂形式、課堂過程和課堂中學生的表現，反思本節課自己情境創設的是否貼合學生實際，是否激發了學生的學習興趣，反思課堂中任務設置的是否合理，是否體現階梯性，讓操作水平不同的學生都能有所收獲；學生通過課后問卷、課后小練習等形式，進一步檢驗自己本節課知識的掌握情況，鞏固所學知識點，拓寬學習視野，實現知識點的整體性和連貫性和核心性。教師收集學生對于本節課的反饋，通過大數據分析能精準對每名學生的學習狀態、知識掌握度以及學生對課堂素材和內容的滿意度進行掌握，在此基礎上及時優化后續課程。高效的復盤和精準的評解，才能讓一節課更加完整，才更利于學生實現知識的閉環，形成信息技術的核心素養和綜合實操能力的培養[4]。

結束語

綜上所述，大數據時代，隨著信息化教育的不斷推進，對教師和學生提出了更高的要求，數據技術為新課改下的高中信息技術大單元教學開拓了新的課程教學思路。高中信息技術一線教師要善于使用各種信息化手段開展日常教學，培養具備能夠獨立思考尋找解題思路，符合時代需求的信息化人才。

參考文獻

[1]崔允漷.學科核心素養呼喚大單元教學設計[J].上海教育科研，2019（4）：1.

[2]黃如花，林焱.大數據背景下數據素養教育研究[J].數字圖書館論壇，2016（5）：19-26.

[3]陸威.對主題式教學模式在高中信息技術教學中應用的幾點探討[J].才智，2019（6）：157.

[4]余文森.核心素養導向的課堂教學[J].教學月刊：中學版（政治教學），2018（6）：2.

本文系宿遷市中小學教學研究第二期（2023年度）立項課題“核心素養背景下高中信息技術大單元教學的策略研究”成果之一（項目編號：SQ2023JK08-L66）。