大概念視角下信息科技單元教學(xué)探究

趙惠美

信息化時(shí)代，隨著碎片化知識(shí)的爆炸式增長(zhǎng)，如何在短短幾節(jié)課里教授大量知識(shí)是值得探討的問題。新課標(biāo)倡導(dǎo)以大概念為核心，使課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化，以主題為引領(lǐng)，使課程內(nèi)容情景化，促進(jìn)學(xué)科核心素養(yǎng)的落實(shí)。大概念教學(xué)統(tǒng)籌基于一個(gè)主題，確定主題背后的主要?jiǎng)訖C(jī)是提高學(xué)生的學(xué)習(xí)參與度，構(gòu)建學(xué)生熟悉的教學(xué)環(huán)境，賦予學(xué)生知識(shí)生成的空間。

一、立足新課標(biāo)，提煉大概念

20世紀(jì)初的教育學(xué)者們就已經(jīng)具備了概念群的認(rèn)知，教育家杜威最早將內(nèi)容與先驗(yàn)知識(shí)聯(lián)系起來，重視學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的搭建與重組。例如當(dāng)教授某個(gè)動(dòng)作、工具時(shí)，人們通常會(huì)關(guān)注命題知識(shí)，即是什么、為什么、如何發(fā)展等。命題知識(shí)的接收更依靠大腦記憶，學(xué)生往往只是記住了信息，并未搭建起完整的認(rèn)知地圖。在傳統(tǒng)的信息科技教學(xué)中，技術(shù)工具的學(xué)習(xí)所占比例甚高，課堂往往被割裂成一個(gè)一個(gè)的知識(shí)點(diǎn)，即使在教科書指南中，也很難找到以大概念組織的課程體系，故難以促進(jìn)學(xué)生發(fā)展遷移能力。大概念比單一主題教學(xué)更具生成性和變革性，為開發(fā)有價(jià)值的課程和學(xué)習(xí)活動(dòng)提供了基礎(chǔ)。

當(dāng)意識(shí)到教學(xué)更像是一堆事實(shí)性知識(shí)的堆砌，而不是圍繞學(xué)科核心概念構(gòu)建的內(nèi)容網(wǎng)絡(luò)時(shí)，筆者嘗試圍繞新課標(biāo)，在互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與創(chuàng)新模塊對(duì)七年級(jí)教學(xué)內(nèi)容提出了具體要求，在制定教學(xué)計(jì)劃時(shí)圍繞大概念開展整合性教學(xué)，通過剖析課程目標(biāo)和內(nèi)容要求，教授基于大概念的互聯(lián)網(wǎng)實(shí)踐與探索相關(guān)的內(nèi)容網(wǎng)絡(luò)。

二、開展單元課程，落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)

有學(xué)者從具身認(rèn)知理論出發(fā)，將大概念的建構(gòu)劃分為三個(gè)進(jìn)程：創(chuàng)設(shè)問題情境，引出大概念；剖析問題，探究解決方案，深入大概念；綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，活化大概念。學(xué)習(xí)是思維的產(chǎn)物，大概念產(chǎn)生于行為交互，而并非機(jī)械式地重復(fù)模仿教師的活動(dòng)，即便是一些看似失敗或未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，在某些層面也能激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步思考。以模擬即時(shí)通信軟件單元教學(xué)為例，筆者引導(dǎo)學(xué)生積極應(yīng)用、構(gòu)建、推廣自己對(duì)互聯(lián)網(wǎng)原理的理解，而不是死記硬背相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。

1.問題情境，導(dǎo)入課程

學(xué)生雖從小生活在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中，卻不甚了解搭建互聯(lián)網(wǎng)傳輸信息的原理，例如發(fā)送的消息為何能準(zhǔn)確傳遞到對(duì)方的社交賬號(hào)上？消息在傳輸環(huán)節(jié)經(jīng)歷了哪些步驟？所以，筆者從宏觀上講解互聯(lián)網(wǎng)的概念，介紹互聯(lián)網(wǎng)的硬件構(gòu)成與功能定位，再?gòu)幕ヂ?lián)網(wǎng)歷史發(fā)展的視角讓學(xué)生思考信息傳遞從古至今的需求與演變，為學(xué)生初步建立起理解互聯(lián)網(wǎng)的大框架。

2.實(shí)踐探究，體驗(yàn)新知

教科書里的知識(shí)是經(jīng)過長(zhǎng)期討論與歷史沉淀的，通常以簡(jiǎn)潔的措辭方式呈現(xiàn)。但教學(xué)的目的是提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，簡(jiǎn)化的描述方式難以培養(yǎng)學(xué)生的理解能力，因此教師需要重新設(shè)計(jì)活動(dòng)實(shí)驗(yàn)，以映射到教學(xué)目標(biāo)、學(xué)習(xí)方法、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、課程結(jié)論等層面。在之前的課程中，學(xué)生已經(jīng)認(rèn)識(shí)到互聯(lián)網(wǎng)對(duì)社會(huì)發(fā)展的創(chuàng)新價(jià)值，大概了解了互聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)以及基礎(chǔ)硬件設(shè)備和傳輸介質(zhì)，因此可設(shè)置學(xué)科探究活動(dòng)，讓學(xué)生深入理解大概念。

活動(dòng)1：尋找IP地址

讓學(xué)生查找本臺(tái)電腦的IP地址并記錄小組其他成員的IP地址，嘗試總結(jié)規(guī)律；學(xué)生使用Ping命令測(cè)試與百度網(wǎng)站的連通性；給行空板聯(lián)網(wǎng)并記錄行空板所獲得的IP地址。

活動(dòng)2：了解互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議

讓學(xué)生初步感知互聯(lián)網(wǎng)信息傳輸需要統(tǒng)一的規(guī)則與要求，引出互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的概念，以物流運(yùn)輸類比互聯(lián)網(wǎng)傳輸信息的流程。使用行空板建立MQTT協(xié)議，將消息發(fā)送至SIoT服務(wù)器平臺(tái)，并在后臺(tái)查看消息，了解通信的預(yù)備知識(shí)。

3.綜合應(yīng)用，知識(shí)遷移

搭建綜合的認(rèn)知體系是促使學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)。搭建行空板組網(wǎng)通信于學(xué)生而言是一項(xiàng)陌生且富有挑戰(zhàn)的活動(dòng)，教師除了要上傳參考手冊(cè)至平臺(tái)，還要提供問題支架，以貼近學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)。學(xué)生需要充分調(diào)用IP地址相關(guān)知識(shí)，理解行空板的內(nèi)置網(wǎng)卡功能，結(jié)合計(jì)算機(jī)硬件軟件相關(guān)知識(shí)，不斷擴(kuò)充完善互聯(lián)網(wǎng)原理相關(guān)的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，搭建認(rèn)知節(jié)點(diǎn)。

三、實(shí)施全過程導(dǎo)向評(píng)價(jià)

《深化新時(shí)代教育評(píng)價(jià)改革總體方案》明確提出，要堅(jiān)持科學(xué)有效，改進(jìn)結(jié)果評(píng)價(jià)，強(qiáng)化過程評(píng)價(jià)，探索增值評(píng)價(jià)，健全綜合評(píng)價(jià)，充分利用信息技術(shù)，提高教育評(píng)價(jià)的科學(xué)性、專業(yè)性、客觀性。教育評(píng)價(jià)是檢驗(yàn)課堂成效的重要方式，在單元教學(xué)活動(dòng)中不再以總結(jié)性測(cè)試作為衡量學(xué)生的唯一標(biāo)準(zhǔn)，教師收集階段性成果存儲(chǔ)至數(shù)字化學(xué)習(xí)平臺(tái)，形成電子檔案，作為過程性評(píng)價(jià)的參考標(biāo)準(zhǔn)之一。

此外，教師可在項(xiàng)目展示環(huán)節(jié)為學(xué)生提供交流的機(jī)會(huì)，探討在搭建即時(shí)通信系統(tǒng)中遇到的問題并分享解決方法，攻克硬件使用方面的難題。提供評(píng)價(jià)量表，從功能實(shí)現(xiàn)、創(chuàng)意性、設(shè)計(jì)感等維度進(jìn)行評(píng)價(jià)，形成綜合學(xué)生互評(píng)、自我評(píng)價(jià)與教師評(píng)價(jià)的多主體評(píng)價(jià)模式。

四、教學(xué)反思，創(chuàng)新信息科技教學(xué)

本課教學(xué)依托數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境，以行空板為硬件載體，將抽象的互聯(lián)網(wǎng)知識(shí)落實(shí)在動(dòng)手實(shí)踐中，打破傳統(tǒng)課堂中理論講授的教學(xué)習(xí)慣，有效促進(jìn)了原理性知識(shí)的建構(gòu)與理解，前后課程連貫呼應(yīng)形成體系。但探究性課程實(shí)施涉及的軟硬件復(fù)雜，對(duì)教學(xué)的數(shù)字化環(huán)境、學(xué)生對(duì)器材的應(yīng)用能力等提出了高要求，因此，教師要考慮到教學(xué)的組織與實(shí)施，恰當(dāng)?shù)胤纸馀c重構(gòu)知識(shí)點(diǎn)，形成“大概念互聯(lián)網(wǎng)”的知識(shí)閉環(huán)。

該教學(xué)模式也對(duì)新時(shí)代教師提出了新的挑戰(zhàn)。首先，教師要培養(yǎng)將需要記憶的孤立事實(shí)轉(zhuǎn)向相互關(guān)聯(lián)的思想網(wǎng)絡(luò)的意識(shí)，形成自己的教學(xué)風(fēng)格；其次，在設(shè)計(jì)課程時(shí)要考慮到大概念適用于整個(gè)教學(xué)單元，避免影響單元結(jié)構(gòu)和規(guī)劃導(dǎo)致課程活動(dòng)脫節(jié)；此外，還要綜合考慮多種因素，構(gòu)建多維評(píng)價(jià)體系，實(shí)現(xiàn)以評(píng)促教、以評(píng)促學(xué)。