基于學科大概念的初中信息科技大單元教學實踐

摘要：本文以“人工智能”大單元教學為例，基于學科大概念的整體性重構信息科技教學內容，將碎片化知識進行系統化整合，并從大單元教學的視角出發，通過設計大單元教學情境、明確大單元教學目標、組織大單元教學活動、實施大單元教學評價等過程，將教師的教和學生的學進行有效結合，以實際生活的真實情境，激發學生的學習興趣，引導學生進行深入思考，培養學生信息科技學科核心素養。

關鍵詞：學科大概念；初中信息科技；大單元教學；人工智能

中圖分類號：G434" 文獻標識碼：A" 論文編號：1674-2117（2024）06-0037-04

《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》（以下簡稱“新課標”）明確指出信息科技課程要培養學生的核心素養，提升學生的數字素養和技能。然而，傳統的初中信息科技課程教學往往以單一知識、技能為單位進行教學，教學活動零散，知識碎片化，學生無法形成整體性、系統性的學科知識，很難落實學科核心素養。為此，新課標指出，初中信息科技課程教學要圍繞學科大概念組織學科教學內容，以大單元教學的視角規劃教學內容，幫助學生建構出系統的信息科技學科知識，促進學生信息科技核心素養的提升。

理解初中信息科技學科大概念的內涵和意義

學科大概念是一種復雜而富有內涵的教育理念，其在學科發展的過程中扮演著核心角色，是學科知識的精華所在，具有較強的普適性。學科大概念不僅能夠幫助教師建構學科教學的知識框架，而且能夠幫助學生進行知識的記憶和遷移，培養學生的學科核心素養。新課標指出信息科技圍繞六條邏輯主線進行課程內容設置，其中初中信息科技圍繞學科大概念“網絡”“人工智能”兩條邏輯主線組織學科教學內容。每一個學科大概念對應一個學科大知識模塊，既明確了學生學習的核心內容，又為構建初中信息科技課程內容體系奠定了基礎。同時，初中信息科技的學科大概念也體現了信息科技獨特的教育特征。因此，在初中信息科技教學過程中，要重視學科大概念，基于學科大概念實施大單元教學。

基于學科大概念的初中信息科技大單元教學設計策略

傳統的初中信息科技課堂教學以課時為單位選擇具體的教材內容進行教學設計，對教材內容的完整性和學科知識的系統性缺乏整體性的把握，課前、課中、課后以及課時與課時之間時常是不連貫的。因此，初中信息科技大單元教學設計要突出整體性，將教學的每個環節都納入整個大單元教學來規劃，這種整體性設計有助于優化學生的認知結構，使學生對知識點的掌握更加系統和深入。初中信息科技整體性大單元教學框架如圖1所示。

1.基于大概念整合教學內容

新課標指出信息科技課程教學要注重構建邏輯關聯的課程結構，而學科大概念就是課程的邏輯主線。因此，初中信息科技大單元教學設計需圍繞初中信息科技學科大概念“網絡”“人工智能”組織學科教學內容，將信息科技的教學內容重新加工整合，以便對初中信息科技的學科知識進行系統性把握。

2.基于核心素養確定學習目標

新課標指出，義務教育信息科技課程的學科核心素養包括信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任四個方面，其不僅是學生必備的關鍵能力，更是課程育人的集中表現。因此，初中信息科技課程學習目標的確定要基于信息科技課程的學科核心素養。

3.基于真實情境串聯教學內容

新課標指出信息科技課程教學要倡導真實性學習，創設真實的問題情境。因此，初中信息科技大單元教學設計要基于真實情境串聯教學內容，將情境創設與學生的社會生活實踐相結合。真實情境有助于學生“學好”“學透”，提高學生靈活運用所學知識解決學習和生活中的實際問題的能力。

4.開展項目式教學活動

項目式學習讓學生在完成具體項目的過程中，通過自主學習、合作交流學習掌握知識和技能，培養創新思維。新課標指出，信息科技課程教學要突出學生的課堂主體性地位，引導學生在做中學、用中學、創中學，發揮學習的主動性，這與項目式教學活動的目的不謀而合。因此，在初中信息科技教學中開展項目式教學活動顯得尤為重要。

5.基于全過程實施多元化評價

新課標倡導素養導向的多元評價。因此，基于學科大概念的初中信息科技大單元教學也需進行多元化評價設計，其中包括教學評價主體多元化、教學評價形式多元化、教學評價測量工具多元化。堅持基本知識與實踐考核相結合，綜合運用測試、作品評價等方法，全面考查學生的學習狀況，同時堅持自評和他評相結合、過程性評價和總結性評價相結合，使之成為一個整體。

基于學科大概念的初中信息科技大單元教學實踐

在教學中，筆者基于學科大概念的整體性重構了信息科技教學內容。下面，筆者以“人工智能”大單元教學實踐為例，談談如何從大單元教學的視角出發，通過設計大單元教學情境、明確大單元教學目標、組織大單元教學活動、實施大單元教學評價等過程，將教師的教和學生的學進行有效結合，以實際生活的真實情境，激發學生的學習興趣，引導學生深入思考，培養學生信息科技學科核心素養。

1.設計大單元教學情境

八年級的學生在日常生活中接觸過人工智能，基本上了解了人工智能的相關概念，對人工智能常見應用充滿了興趣，已具備一定的自主探究能力。但學生對人工智能的認識相對淺薄，對人工智能的實現過程缺乏深入了解。為此，需要通過真實的問題情境，讓學生通過小組團隊合作完成一個項目的形式進行人工智能的學習和探究，使其親身經歷人工智能的實現過程，發揮自主探究、合作學習的能力，產生學習興趣，增強利用人工智能技術服務人類發展的責任感。所以，本次大單元教學選取真實的問題情境展開，具體情境如下：校園是同學們學習、生活的地方，安全、整潔、舒適的校園環境能使同學們身心愉悅。而在這些環境因素當中，安全是第一位的。校門安全是校園安全的最重要的組成部分，但當前學校面臨學生多、難管理、學生安全知識相對缺乏、學校安全管理部門人手不足、安全管理手段相對傳統等問題。因此，消除安全風險因素，把好校門關，打造陽光和諧平安的校園迫在眉睫。對于學校大門，除了通過人把守，AI能不能幫幫忙呢？根據本單元學習的人工智能內容，你們小組能不能設計一款人工智能工具，協助把守好校門，守護學校安全呢？

2.明確大單元教學目標

為落實信息科技學科核心素養，筆者根據八年級學生的學情分析，確定了AI助力“把守校門”項目的學習目標：①根據項目要求參與小組探究，合乎法律法規地獲取信息，并能篩選出適合自己需要的信息。（信息意識）②綜合梳理人工智能知識，注重知識的實際應用，學會知識的遷移，以解決日常生活中面對的其他場景問題。（計算思維）③對收集到的資料進行加工處理，使用數字化工具解決素材搜集、整合加工、方案制作（作品制作）等問題。（數字化學習與創新）④在搜集素材、制作作品的過程中，對信息進行有效判斷，保護個人和他人隱私，依據法律法規合理應用信息；同時，尊重他人知識產權，不盜用、惡意丑化作品。（信息社會責任）

3.組織大單元教學活動

（1）教學內容規劃

人工智能核心技術包含智能語音、計算機視覺、自然語言處理、機器學習四大模塊，而初中信息科技中關于人工智能的內容更加強調學生的體驗，圍繞學科大概念的初中信息科技人工智能大單元核心教學內容主要包括語音識別、人臉識別、圖像識別、機器學習等（如圖2）。教師通過將人工智能教學內容設置為項目，讓學生在做中學、用中學、創中學，通過自主學習、合作交流學習，掌握知識和技能，培育創新思維，促進信息科技學科核心素養的培養。

（2）教學課時規劃

本項目設置了8個課時，學生以小組為單位，根據真實的問題情境，個性化選擇項目內容（人工智能或者綜合性的內容），完成方案的規劃和作品的制作。教學活動以小組合作完成活動項目的形式，充分調動學生學習的積極性，激發學生的創造力，培養學生的團隊合作精神。具體教學課時規劃及項目規劃如上頁表所示。

4.實施大單元教學評價

本項目評價采用過程性評價與總結性評價相結合的方法，充分調動學生的積極性和創造力。過程性評價主要由教師完成（占30%）；總結性評價分為自評、互評、教師評價三個方面（自評占20%，互評占50%，教師評價占30%）。

總結與反思

本文根據信息科技學科大概念的整體性重構初中信息科技教學內容，以人工智能大單元為例，通過AI助力“把守校門”的活動項目設計大單元教學情境、明確大單元教學目標、組織大單元教學活動、實施大單元教學評價等，將教師的教和學生的學有效結合，使學生通過完成一個項目來完成一個大單元內容的學習。基于學科大概念實施整體性大單元教學，將零散的信息科技知識進行整合（內容之間相互聯系，課時與課時相互連貫），學生不僅可以獲得真實、有意義的課堂體驗，還能建構出系統完備的信息科技知識體系，促進深度理解信息科技學科知識，發展信息科技學科核心素養。

參考文獻：

[1]中央網絡安全和信息化委員會.提升全民數字素養與技能行動綱要[EB/OL].http：//www.cac.gov.cn/2021-11/05/c_1637708867754305.htm？eqid=cb836be90014ae1a0000000364560c36．

[2]中華人民共和國教育部.義務教育信息科技課程標準（2022年版）[S].北京：北京師范大學出版社，2022.