基于數字化學習與創新培養的高中信息技術教學策略探究

張瑞安

摘 要：數字化學習與創新是高中信息技術學科核心素養之一，是指學生選擇并運用數字化資源與工具，整合學習過程中的資源，解決學習問題的能力。隨著信息技術的不斷發展，數字化學習與創新能力已經成為學生必備的素養之一。但就信息技術課堂教學現狀來看，教師普遍使用講授法，待其講解知識后再交由學生進行模仿練習，使得學生的創新意識和獨立思考能力受到阻礙，更無法提升其創新素養和數字化學習能力。為此，本文主要探索數字化學習與創新理念下高中信息技術學科的教學創新。

關鍵詞：數字化學習與創新；高中信息技術；教學策略

隨著信息技術的快速發展，其深刻地改變了人們的生產生活以及日常學習，以往的信息技術人才培養標準已經不再符合社會需要，這就需要更新信息技術人才培養方案，將提高學生信息素養作為人才培養目標。而數字化學習與創新在其中發揮重要作用，有助于學生了解并掌握數字化學習系統、運用數字化技能解決實際生活中的問題，以滿足數字時代對于學生的要求。因而在高中信息技術學科教學過程中，教師可以引入項目式學習、微課教學等模式，促進學生數字化學習與創新素養的發展。

一、高中信息技術課程教學現狀分析

（一）機房硬件配置陳舊

當前各學校機房內電腦主要以秧田式排列，這種直線式的排列方式并不利于學生之間進行組內協作與討論。同時，機房內大部分未接入無線網絡，而當前的信息技術教學，需要使用智能手機完成作品的上傳以及小組討論等活動，無線網絡的缺失并不利于教學活動的高效進行。

（二）機房軟件資源缺乏

當前各學校機房電腦中幾乎全部安裝Office辦公軟件，而Photoshop和Flash等相關軟件安裝比較少，AI、PR等視頻處理軟件安裝數量相對更少，更缺少Python編程相關軟件。一方面，學生在學習相關技術知識時，不可避免會使用到這些軟件；另一方面，數字化學習與創新能力實際上是一種綜合性能力，涵蓋對于圖像、視頻、文字等多方面能力的處理，而缺乏相應的軟件資源，使得學生核心素養的提升受到阻礙。

（三）教師教學方法陳舊

信息技術課堂中教師慣于采用講授式以及任務驅動教學方法，對于學生計算機基礎能力以及信息獲取能力的提高有所裨益，但是忽視學生自主學習、獨立思考以及創新創造等方面能力的提升。這就需要教師深入了解教學理念，不斷創新教學方法，采用包括項目式學習模式在內的方式方法，促進學生信息技術能力的提升。

二、高中信息技術課程教學原則分析

（一）明確教學目標導向

在新課程改革的背景下，高中信息技術課程的教學應當緊密圍繞提升學生的信息素養為核心目標。這需要教師深刻理解數字化學習和創新的內涵，將其融入教學設計中，以確保學生能夠在信息社會中游刃有余。教師應該以培養學生的信息素養和創新能力為導向，制訂有針對性的教學方案。這種方案應當融合信息技術的核心知識與實際應用，引導學生在解決問題、合作交流和創造性思維等方面取得實質性的進展。通過建立明確的教學目標，教師能夠更好地引導學生的學習，培養其信息搜索、分析、評估和利用的能力，使他們能夠適應快速發展的數字化環境，并在其中展現出積極的創新精神。因此，明確的教學目標導向是高中信息技術課程取得成功的關鍵所在。

（二）引入項目學習理論

項目學習是指教師在了解課程教學內容與目標的前提下，創設生活化的真實情境，設計多元教學任務，讓學生依照自身興趣愛好選擇學習任務，引導學生進行自主探究與小組合作，激發學生的學習積極性與主動性，培養和提高學生的探究能力與創新能力。可見，對于高中信息技術課程教學而言，引入項目式學習理論，有助于其沖出傳統講授式所帶來的教學困境，將知識學習、技能培養以及創新素養的提升都融入項目實踐當中。

選定項目是指教師根據教學內容和教學目標，設計學習任務，確保任務難度適中，既不能過于簡單，又不能超出學生的能力范疇。在闡述項目主題內容后，再由教師依照“組內異質，組間同質”的原則，對學生進行科學分組。

制訂計劃是指教師指導學生制訂項目計劃，填寫項目計劃表與分工表，包括項目主題、組長姓名、組員姓名、主題要求，為項目順利開展做好保障。其中教師需要引導學生合理細化任務主題，將一個大任務分割成多個小任務。

活動探究是指學生能夠按照項目計劃進行實踐探究，其中教師需要提供相關的視頻學習資料、案例資料等，為學生提供方向指導，并且實時關注學生的學習狀態。當學生遇到問題時，可以先在組內進行溝通交流，待組內無法解決之后，再由教師答疑解惑，以提高學生的獨立思考能力。

作品制作是以成品的形式展示小組對于項目主題的理解，也是對學習活動的整體概括與總結，信息技術課程作品主要以課件、海報、動畫、報告等形式展現。同時，學生還需要完成項目計劃書，并且與作品一起展示保存。

成果交流是指教師組織學生進行成果的展示與交流，讓各個小組交流其在創作與思考過程中的體會與感悟，引導其了解和學習其他人的創作經驗等。

活動評價既包括任務完成后的總結性評價，也包括對于項目學習過程中的過程性評價。既包括教師的評價，也包括學生自主評價、生生互評等。通過多元評價，幫助學生客觀了解自身學習情況，同時教師也能夠根據主客觀評價的異同，了解學生的學習狀態，總結教學經驗，優化教學設計。

（三）打造豐富教學情境

客觀來看，信息技術知識的學習過程較為枯燥，且為了提高學生學習水平，還需要通過大量反復的練習，這就使得學生對于信息技術學科的興趣程度不高。因而，教師需要借助信息技術，模擬生活情境，激發學生的學習熱情，在課前將與課程學習相關的資源素材上傳到信息技術資源庫中，供學生提前下載學習，開闊學生的眼界，打破學生固有的思維模式，拓展其思維的廣度與深度，有助于提高學生的認知能力[1]。

三、高中信息技術課程教學創新策略分析

以高中信息技術必修1第六章《人工智能及應用》為例，該部分內容主要面向高一年級學生，在現實生活中讓其充分感受人工智能技術對于日常生活的深刻改變，如語音輸入法、圖片文字識別、機器翻譯等，因而對于這一章內容的學習學生具備天然興趣。但是對于人工智能的具體概念、發展歷程以及應用情況了解不夠深入。基于此，教師需要借助項目式學習模式，提升學生的核心素養。

（一）課前階段

1.創設學習情境。在學生進入本節課學習之前，教師可以播放AI作曲演唱的歌曲以及展示智能掃地機器人、語音輸入法等圖片，讓學生深刻認識到人工智能對于生活的改變，使其在頭腦中建立起對于人工智能的印象，激發學生對于人工智能的興趣，為后續項目操作打下基礎。

2.確定項目學習基礎。在開始項目學習之前，教師需要依據教學內容、學生情況、教學目標，結合數字化學習與創新要求，確定項目主題。在“剖析企業智能客服機器人”項目中，組織學生進行合作探究，在剖析智能信息系統的基礎上，了解人工智能，認識其在信息社會中的作用，實現知識建構、技能培養以及數字化學習與創新的整合。具體來看，教師可以指引學生圍繞生活中常見的企業智能客服機器人，細化項目主題，如“空調企業”“洗衣機企業”智能客服機器人等，選擇其感興趣的題目進行深入調研學習。

3.提供學習資料。在信息技術學科的教學過程中，不僅需要學生能夠熟練掌握信息技術知識，更需要懂得如何運用知識解決實際問題。在數字化時代，教師的身份已經改變，其不再是知識的直接傳授者，而是數字資源的收集與制作者。在課前，教師依據教學內容與目標，將相應的知識以微課系列視頻的形式展現出來，每個視頻的長度在5分鐘左右，確保視頻內容重點突出，便于學生及時復習與鞏固。例如，在本課教學中，所準備的微課視頻包括《人工智能介紹》等以及項目案例操作視頻。同時，還需要提供記錄表單、Python（高級編程語言）、思維導圖、語句相似度計算方法等工具，輔助學生進行記錄與思考，提高學生學習有效性。

4.開展自主合作學習。網絡技術空間為學生進行合作交流提供便利，在QQ群內，便于教師及時發布作業、上傳學習資料、督促學生完成學習任務，并且為師生交流互動提供平臺。在微信公眾號中，能夠在線觀看教師的教學視頻，學習其他同學的可視化報告書等。二者相互補充，激發學生的學習積極性[2]。

（二）課中階段

1.學習理論知識。在學習“人工智能”相關知識時，教師需要緊扣信息技術與日常生活的聯系，從而激發學生的學習興趣。同時講解項目學習模式的要求與流程，使得學生明確自身的學習任務。

2.組建學習小組。教師明確本節課的學習目標：培養學生數字化學習能力；在數據分析基礎上，完成分析報告；了解并認識人工智能技術在人類社會的作用及影響，讓學生帶著目標進行學習。同時，教師還根據班級內學生的學習情況以及信息技術操作水平，以5—6人為單位科學組建學習小組。

3.制訂項目計劃。在制訂項目計劃前，教師需要明確項目計劃的組成部分，包括項目任務、探究方向、任務完成時間等，指導學生將大的任務主題細化為多個任務，提高自身學習效率。待項目計劃完成之后，小組內各成員從自身情況出發認領具體任務，確保項目學習有序開展。

4.小組合作探究。在教學開始之前，部分學生雖然觀看了教師提供的教學資源包，但是學習較為粗糙，只是初步了解本節課的大致內容以及學習框架。為此，教師還需要采用活動探究的教學方法，逐步推動學生進行深入思考。

活動1：體會各選題企業智能客服機器人服務，了解領域知識智能問答系統，用Python編程計算Jaccard（杰卡德）相似度系數來判斷問句相似度。

引導學生與智能客服問答機器人進行對話，對比提出的問題以及機器人的反饋，判斷機器人能夠準確回答問題。并且依照各小組主題，將用Python語音編程實現Jaccard相似度系數算法程序結果填入活動表格中。

活動2：借助微課視頻，掌握圖靈測試操作過程，了解圖靈測試的意義；整理歸納人工智能發展歷程及重大事件；模擬操作智能客服機器人構建“知識庫模塊”時的模型訓練程序。

通過學習、討論相關視頻，學生對于圖靈測試的意義以及人工智能的誕生及發展歷程有更加深入的了解。同時，引導其體驗智能客服機器人“知識庫模塊”訓練程序，并且將探究結果填入活動表格內。

活動3：借助日常生活中人工智能的應用案例，感受人工智能對于社會各領域發展的影響；交流討論人工智能技術對于人類社會的影響，以及可能產生的問題及解決策略。

科技與社會是一體兩面，人工智能技術的出現勢必會對社會產生影響，組織學生交流討論人工智能技術的應用案例，使其更加全面地認識到人工智能技術，思考人工智能技術的廣泛應用可能造成的有利一面與不利一面，感受人工智能技術在信息社會的巨大應用潛力，進而討論交流如何應對人工智能技術所造成的問題，提出自己的想法與見解，并且將交流成果填入活動表格內。

5.成果制作與創新。在掌握相關理論知識的基礎上，各小組依照探究任務、微課視頻，借助數字化學習工具，將小組內的討論交流成果進行歸納與梳理，并且整理成為相應的項目成果展示報告。之后，將項目成果展示報告、項目計劃書等相關材料以文件夾的形式，上傳到QQ群中。

6.成果展示與評價。各小組依次上臺匯報，分享與交流實踐探究過程中遇到的問題及解決方案，并且展示各小組對于人工智能技術的探究成果，有助于學生吸取他人的經驗，促進自身能力的提升。對學生作品進行評價之前，教師要對所有小組作品進行肯定與鼓勵，包括學生在協作學習過程中的態度、活動探究過程、報告內容與結構等。在學生成果報告進行評價之前，教師要對每個小組工作做出表揚和獎勵，如他們在合作學習活動中的態度、活動探究進程、報告類型和形式等。之后再展示微信公眾號后臺對于優秀項目成果報告的投票結果，共同欣賞優秀成果。通過學生自評、互評、教師點評等多元評價形式，給予學生展示自我的平臺與機會，同時在交流評價過程中，也有助于學生進行反思總結，加深其對于人工智能技術的認識[3]。

結束語

綜上所述，在高中信息技術教學課堂中采用講授法，難以滿足學生數字化學習與創新發展需要，加之部分學校機房硬件設施陳舊，給其信息素養的提升造成阻礙。為此就需要教師依據課前、課中、課后三個階段，構建信息技術學科教學體系。在課前搜集大量相關的資源與素材，為學生進行協作學習創造良好氛圍；在課中，借助微課視頻等形式強化學生對于概念理論的認識與吸收，為后續應用環節打下基礎；在課后，組織學生自主開展協作式學習，引導學生內化吸收技術知識，并且以作品的形式呈現自身技術思維，充分發揮學生的創新能力與數字化能力。

參考文獻

[1]許月媚.高中信息技術數字化學習與創新素養培養實施策略探究[J].教育信息技術，2020（Z2）：118-120.

[2]茆海紅.基于數字化學習與創新培養的信息技術教學環境建設研究[J].中小學電教（教學），2020（7）：3-4.

[3]方進.基于數字化學習與創新培養的高中信息技術教學策略探究[J].高考，2020（29）：87.