指向深度學習的“信息技術”課程單元教學設計研究

摘要：深度學習的目的在于發展學習者的高階思維，讓學習真正發生，是培養學生信息技術核心素養的必然要求。單元教學設計是提高一線課堂教學質量的有效方法，是促進學生深度學習的有效工具。指向深度學習的單元教學需要確定單元主題，制定單元目標，設計單元學習活動，制定評價體系。本文結合信息技術學科特點，構建指向深度學習的單元教學設計模型，結合高中“信息技術”具體教學內容進行探索實踐，力求促進學生深度學習。

關鍵詞：深度學習；單元教學；信息技術；教學設計

一、概述

2017年，我國頒布的《普通高中信息技術課程標準》強調要提升學生的信息技術學科核心素養［1］，要求教師從“知識傳遞”發展為“學科育人”，體現信息科技學科獨特的育人價值，指向學生的深度學習。近年來，以單元教學為紐帶，國內外許多研究者都開展了將深度學習與單元教學相結合的教學實踐。Akyol等［2］研究指出，將深度學習與單元教學結合后對教學結果進行評估，發現通過合適的教學活動可以明顯提高課堂的教學效果。RMFilius等［3］以深度學習理論為基礎，提出了基于深度學習的單元整體性教學的幾種有效策略。管光海等［4］指出基于深度學習理念的單元教學設計需要包括指向核心素養的學習目標、真實可靠的學習情境、富有挑戰的學習任務、深度加工的學習過程和有機嵌入的學習評價等方面。

基于此，本文構建指向深度學習的“信息技術”課程單元教學模型，以單元教學為出發點，引導學生深度學習，幫助學生建立知識結構，促進學生信息技術核心素養的養成。

二、深度學習理念下單元教學的特征

在教學情境上，從“脫離情景的學習”轉變為“基于主題引領的學習”，教師將復雜、抽象的理論知識融合在真實情境后再呈現給學生，學生圍繞著情景和問題進行思考，全身心地體驗知識；同時教師要知道在什么樣的情景中應用什么知識，如何運用這些知識解決真實社會情境中的問題，從而避免學生在課堂中只進行了機械的淺層學習［5］。

在教學內容上，從注重“知識點”的掌握轉變為注重學生“知識結構”的形成。這意味著學生所學習的知識不是碎片化的、零散的，而是有邏輯結構的，學生在教師的指導和引領下，有目的地聯系新舊知識，運用知識解決問題，進而建構自己的知識結構。

在教學過程中，教師將強調“接受式”學習轉變為“從做中學”，更加強調以活動促進學生的主動學習，引導學生全身心地投入學習活動中。學生在學習的過程中，主動地應用學科方法去設計、實施和優化解決問題的方案，發展信息意識，培養計算思維［6］。

在教學設計上，從關注“課時的設計”轉變為更加注重“單元設計”。深度學習強調學生的知識結構應是有邏輯、有結構的，而在以往的教學設計中，大多數教師是圍繞單個課時進行教學設計，忽略了課時之間的整體聯系，這也間接地導致了知識的碎片化。

三、指向深度學習的“信息技術”課程單元教學設計模型

本文在單元教學設計的“ADDIE模型”的基礎上［7］，提出了指向深度學習的信息技術課程單元教學設計模型，如圖1所示。

（一）前期分析，確定單元學習主題

在確定單元學習主題時，需要對課程標準和教材內容進行詳細的閱讀，主題應體現學科知識，展現信息技術學科教學方法，并且能夠引起學生的學習興趣，深度參與學習活動，幫助學生發展核心素養。對于學習單元的界定，既可以依據教材所劃分的自然單元，也可以根據實際情況跨越教材的自然單元，對教材的內容進行重組［8］。例如，學生在學習人工智能內容時，可以通過創建文明城市這個背景，設計“AI助力垃圾分類”單元學習主題，引導學生感受人工智能對生活的影響。

（二）關注本質，制定深度學習目標

目標的制定應圍繞核心知識，將核心知識與學科核心素養密切結合，引導學生運用所學習的知識解決實際問題［9］。教師對照課標要求，深刻解讀教材，對單元內容整體分析，梳理知識結構脈絡，同時考慮學情，把握學生的知識基礎，了解學生的典型困惑。在此基礎上，教師確定單元學習目標和具體課時目標，從而使整個單元教學活動緊密有序。

（三）設計活動，掌握核心知識本質

活動的設計上，教師需要結合學生實際的生活情景，將教學內容與具體的問題情境緊密結合，從而激發學生的學習興趣，促進學生深度思考。活動的設計要有助于學生計算思維、數字化學習與創新意識等學科核心素養的有效落地；要設計挑戰與趣味并存的學習任務，尊重學生的錯誤，引導學生從錯誤中反思和學習。學生在參與活動的過程中解決實際問題，完成知識與方法的遷移，提升學生的計算思維，培養學生問題解決的能力；同時，在合作中的交流分享可以幫助學生取長補短，也能夠使學生對知識深度理解。

（四）注重評價，反思單元主題學習效果

與傳統的教學評價不同，指向深度學習的單元教學設計在教學實施之前就應思考如何進行評價，根據課程標準制定相應的單元學習目標和具體的課時目標。針對學生的個體差異和學習特點，針對性地進行評價，關注學生個體在學習前后的變化［10］。將教師評價、組員互評和個人評價有機地結合在一起，增加過程性評價，不僅關注學生學習結果，更注重學生學習態度的轉變、是否掌握了學習方法等。例如，在項目實施過程中，教師為學生設置分課時評價和單元整體評價，保證學生在學習過程中對自己的學習過程和學習結果做到多維度的評估。

圖1指向深度學習的“信息技術”課程單元教學設計模型

四、指向深度學習的“信息技術”課程單元教學設計案例

下面以人教版高中《信息技術（必修一）》為例，將2.3《程序設計基本知識》與第四章《走進智能時代》部分內容串聯重組，進行指向深度學習的“信息技術”課程單元教學設計研究。

（一）前期分析，確定單元設計思路

本單元涉及順序結構、選擇結構和循環結構三種程序設計的基本知識，學生通過這三種基本結構的組織和運用，能夠合理解決實際生活中遇到的問題。同時為了推進人工智能的發展，《新一代人工智能發展規劃》指出應關注人工智能教育，實施智能教育項目，關注編程教育［11］。因此，本單元以“對話機器人”為項目主題，圍繞程序設計基本知識開展深度學習。

（二）關注本質，制定單元學習目標

（1）知識與技能目標：掌握選擇結構、順序結構等程序設計的基本知識，并能夠運用程序實現簡單算法。通過解決實際問題，體驗程序設計的基本流程，掌握程序調試與運行的方法；通過對人工智能典型案例的剖析，了解人工智能技術，能夠正確地看待人工智能工具；理解人工智能技術的基本原理；經歷使用編程開發智能工具的過程，完成智能工具的編程實現。

（2）素養目標：通過借助微視頻、學習單等學習支架，了解人工智能相關技術的概念、應用，體會人工智能對人類生活方式的影響，培養數字化創新能力；通過對人工智能技術的理解、運用，提高觀察能力、分析能力，有效培養學生計算思維能力；在解決關鍵問題的過程中，能從“開發的機器人需要有哪些功能”的角度出發，提出真正解決問題的方案；在小組交流的過程中，提高自身合作交流能力，培養信息社會責任素養。

（三）重組教學內容，規劃單元序列

1.單元整體設計

參考袁曉萍教師［12］的單元整體教學的設計方式，將單元課型劃分為單元起始課、知識建構課、自主整理課、單元專題課。具體每節課的安排如表1所示。

2.分解課時目標

根據單元教學安排，分解的課時教學目標如表2所示：

3.設計學習支架，輔助學生學習

為了幫助學生的持續性學習，為學生提供了導學案、半成品程序、微視頻等學習支架，如圖2所示。

4.注重評價，反思單元學習效果

指向深度學習的單元教學評價應包括核心活動任務評價、成效性評價和總結性評價。其中，成效性評價用于項目作品及展示的評價，安排在成果展示環節，針對成果和項目實施過程進行小組間的自評與互評；總結性評價安排在項目全部完成時，總結項目反思的環節，針對整個項目的開展情況進行總結。

結語

深度學習與單元教學之間存在著密不可分的聯系，單元教學是實現深度學習的高效方法，但是實施指向深度學習的單元教學設計模型需要教師具備一定的課堂教學經驗和扎實的專業基礎，需要掌握教育學、教學論的知識，以及對深度學習和單元教學的前沿研究有所認識。因此，如何廣泛推廣和有效實施仍然是一個值得討論和研究的問題。

參考文獻：

［1］中華人民共和國教育部.普通高中信息技術課程標準（2017年版）［S］.北京：人民教育出版社，2018.

［2］AkyolZ，GarrisonDR.Understandingcognitivepresenceinanonlineandblended communityofinquiry：Assessingoutcomesandprocessesfordeepapproachestolearning［J］.BritishJournalofEducationalTechnology，2019，42（2）：233250.

［3］RMFilius，RAMDKleijn，SGPrins，etal.Audiopeerfeedbacktopromotedeeplearninginonlineeducation［J］.JournalofComputerAssistedLearning，2017，35（5）：607619.

［4］管光海，顧建軍.指向深度學習的普通高中通用技術課程單元教學設計研究［J］.基礎教育課程，2023（04）：6572.

［5］張志新，杜慧，高露，等.發達地區中小學人工智能課程建設現狀、問題與對策：以某“新一線”城市為例探討［J］.中國電化教育，2020，404（09）：4049.

［6］周瑩，馮華.深度學習視域下的單元教學任務設計：以初中物理為例［J］.基礎教育課程，2021（08）：5661.

［7］郭華.深度學習及其意義［J］.課程·教材·教法，2016，36（11）：2532.

［8］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（04）：1.

［9］孫京紅，付麗.慎思篤行品“深度”：海淀小學數學團隊基于“深度學習”的教學改進［J］.基礎教育課程，2017（10）：48.

［10］馬云鵬.深度學習的理解與實踐模式：以小學數學學科為例［J］.課程·教材·教法，2017，37（04）：6067.

［11］凌秋虹.人工智能在小學信息技術課堂教學中實施的思考［J］.中國信息技術教育，2019（11）：3739.

［12］袁曉萍.基于單元整體設計開展多種課型教學［J］.人民教育，2023（18）：5659.

作者簡介：郭瑾（1974—），女，漢族，遼寧大連人，碩士，副教授，研究方向：軟件開發理論與應用、圖形圖像與計算機教育研究；劉璐（1996—），女，漢族，吉林白山人，碩士，研究方向：虛擬現實技術、深度學習與教育研究；厲昌鳳（2000—），女，漢族，山東日照人，碩士，研究方向：虛擬現實技術、計算機圖形學研究。

*通訊作者：高偉（1972—），男，漢族，遼寧沈陽人，碩士，教授，研究方向：虛擬現實技術、計算機圖形學研究。