基于聯通主義理論的五學課堂 教學設計思路

關鍵詞：聯通主義；五學課堂；數據安全；核心素養；教學設計中圖分類號：G434文獻標識碼：A論文編號：1674—2117（2025）19-0026-03

《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》（以下簡稱“新課標”）的頒布與實施，表明中小學信息科技課程承載著新質人才培養的重任，強調以學生為中心，倡導學科原理與真實生活的聯通，體現“科”與“技”并重。在這一背景下，如何通過課堂教學有效聯通“自我、學科與生活”三大維度，成為落實核心素養目標的關鍵挑戰。下面，筆者以“數據與數據安全”單元教學為例，探討基于聯通主義理論的“五學課堂”教學策略，以期為落實新課標、推進教學改革提供實踐參考。

課標總領，背景分析

1.課標要求

（1）新課標呼喚新課堂新一輪科技革命推動了以核心素養為導向的教育改革，新課標凝練了四大學科核心素養，梳理出六條邏輯主線，力求實現信息科技教育從追求學科知識的系統性向以學生體驗性為核心的轉變。2新課標呼喚的新課堂是：強化“學為中心”的課程取向，深化“素養導向”的培養目標，靈活設計具有真實情境、真實問題的跨學科主題活動，注重“教-學-評”一致性。

（2）基于聯通主義的“五學課堂”契合新課標導向

“五學課堂”的核心主體是“學為中心”，通過“問題引學、情境創學、活動互學、評價優學、數智助學”，構建起“素養導向”的課堂，與新課標的要求高度一致。其教學設計思路為： ① 依據新課標、教材學情，設計單元總目標、課時目標；② 創設貼近學生生活、貼近學科本質的“學習情境”； ③ 基于教學目標與課程情境設計“活動”與“評價”，依托目標設計活動，進而用評價監測優化教學決策，實現“教一學一評”一致性； ④ 設計高質量的“驅動問題鏈”，讓學生沉浸問題解決，自覺實現對概念的理解和情境的遷移，最后形成核心素養； ⑤ 借助多媒體、人工智能技術支撐課堂，為學生提供全過程的工具、資源和腳手架支持。

2.內容分析

新課標中第二學段（四年級）的“數據與數據安全”單元主要聚焦四個方面的學習內容： ① 感知威脅數據安全的常見因素，樹立數據風險意識； ② 掌握個人數據的防護策略，理解國家數據對國家安全的重要影響； ③ 從編碼方法上理解數據防護的原理； ④ 初步理解自主可控技術在降低數據泄露中的意義。

3.學情需求

學生通過前面的學習對數據和數據編碼有初步認知，但根據前測數據反饋，大部分學生對數據威脅因素和數據防護應用情境有疑惑，對數據傳輸過程中的加密解密原理理解困難。同時，學生對自主、個性學習有強烈需求。

素養導向，目標敘寫

為避免目標功能弱化、內容泛化，筆者開展以“終”為“始”的逆向教學設計，制訂清晰而明確的學習目標，將“目標”與“評價”貫通。運用“行為主體、行為動詞、行為條件、表現程度”四要素設計以下教學目標： ① 通過討論認識數據安全隱患，增強數據安全的敏感度（能用語言描述）； ② 通過小組探究思考個人防護策略，掌握數據防護方法（能用策略歸納）； ③ 通過小組合作探究國家系統防護流程，增強科技強國與主動擔當意識（能用流程圖表示）；④ 通過自主探究學習數據加密方法，知曉編碼規范與數據安全的關聯（能完成加密解密任務）； ⑤ 通過數字化工具，提升數字化學習與創新能力，能完成并展示簡單作品。

學為中心，策略制訂

1.教學重難點

重點：識別威脅數據安全的因素、掌握數據安全防護方法、理解數據加密解密原理、樹立信息社會責任意識。

難點：抽象概念的具體化理 解、將認知轉化為自覺行為。

2.學習環境

本案例以聯通主義理論為指導，依托“五學課堂”模型，構建了一個高度互聯、開放互動且貼近真實的數字化學習空間，主要特征包括： ① 虛實融合的連接性環境。借助在線平臺等數字技術，聯通課前、課中、課后，形成持續發展的學習網絡。 ② 協作探究與創作工具。提供支持小組合作、簡易編碼與數字創作的工具，推動“做中學”和“創中學”。 ③ 分層與個性化資源。依托數智化學習工具，基于學情提供差異化資源，體現“學為中心”與因材施教。

3.學習方法

根據新課標“素養導向、學為中心、數字賦能”的要求，基于聯通主義教學理論，采用“五學課堂”教學模式。

五學主張，個性學習

在“數據與數據安全”單元的教學中，以學生為中心，使用“問題、情境、活動”啟發學生思考，借助“數字”與“評價”推動課堂生成與優化，促進學生核心素養的形成。

環節一：情境創學，動情入境

本節內容以“機器人小飛故障—化解危機—分享中國夢”為情境主線展開。四年級學生化身“數據安全小衛士”，在幫助小飛恢復數據、保障安全的任務驅動下開展兩課時的系統化學習。教學情境層層遞進：首先引導學生感知數據安全隱患，探究個人數據防護策略，并提升至對國家數據安全的思考，然后聚焦數據加密與解密的實踐應用，通過“加密解密攻防戰”等活動體驗多樣化的防護場景。

環節二：問題引學，深度研習

本節內容構建“感知—理解—應用一遷移”的遞進式問題鏈，滲透保護數據安全意識。問題鏈的設計源于真實的學情：課前通過前測診斷學生的認知障礙，精準設定教學目標，巧妙設計真實問題。

首先，以“威脅數據安全的因素有哪些？”為起點，幫助學生建立對數據安全的初步認知。其次，提出“如何系統性防范數據安全隱患？”，推動學生從現象分析走向策略生成，初步形成個人層面的防護。再次，提出“數據威脅會影響國家安全嗎？”，讓學生通過合作探究完成國家系統的防護設想，增強對“沒有數據安全就沒有國家安全”的認識，完成社會化轉化。在此基礎上，聚焦技術薄弱環節—“為什么數據傳輸過程容易遭受破壞？可采用哪些技術手段增強安全性？”，引導學生理解安全機制背后的原理，實現從經驗操作到原理認知的躍升。最后，以“如何在多樣化的真實場景中選擇并實施合適的數據保護措施？”作為開放性問題，促進學生綜合運用所學知識，在復雜情境中做出判斷與決策。

環節三：活動互學，實踐應用

本節內容以協作式、探究式活動為載體，遵循“合作一探究—創造一反思”的循環路徑，分三個層次推進： ① 思考探究活動。學生以“數據安全戰隊”為單位，共同辨識風險來源并探討防護策略，共同討論數據加密的重要性并學習加密方法，在思維碰撞中完善認知框架。 ② 實踐挑戰活動。運用希沃游戲模擬數據攻擊與防護任務，借助編程工具動手完成加密解密任務，讓學生在人機互動中理解加密原理。 ③ 創作策略活動。基于不同真實場景，設計并展示數據安全方案，在模擬實踐中推進策略構建、創新與迭代。

環節四：數智助學，遷移提升

根據新課標素養導向、學為中心、數字賦能的要求，設定了“一課兩元三環”的數智助學模式。“一課”指以單元整體教學為核心，突出數據安全主題的完整性與真實性。“兩元”是智教與慧學，教師基于數據智能精準設計、引導與調控，學生在技術賦能下自主、協作與探究學習，實現精準高效地“教”、自主個性地“學”智能多元地“評”。“三環”覆蓋教學全流程：課前，通過診斷性任務與學情問卷，精準識別學生認知基礎與學習差異，為差異化目標設定提供依據；課中，使用國家中小學智慧教育平臺、生成式人工智能工具及圖形化編程環境，支持學生在協作加密、模擬攻防等活動中進行深度探究，同步采集過程性數據，實現基于實時反饋的學習調控；課后，布置分層拓展的跨情境實踐任務。

環節五：評價優學，達成目標

評價設計遵循“教-學-評”一致性原則，通過設計指向教學目標的評價量表與人工智能技術賦能實現多元評價，推動學生在自我監控與反思中實現認知發展與能力進階。

量表圍繞價值觀念、學習態度、活動行為、交流合作與技能掌握五個維度進行設計，引導學生開展課堂表現自評與學習策略調適，進而逐步培養其元認知能力。技術賦能實現過程性與激勵性評價：課中，借助“班級優化大師”開展戰隊積分競賽，實時記錄并展示小組任務成果，激發學習動機；引入“數據安全智能體”，為學生提供實時答疑與個性化反饋；通過整合學生活動參與、進步幅度、合作行為等多維度數據，助力學生成為具備自主規劃、自我調整與社會責任感的終身學習者。

在本案例中，通過融真實情境與問題于一體的主題活動設計，系統運用“五學課堂”教學方法，并強調“教-學-評”一致性，有效促進了學生核心素養的落實。展望未來，教師應繼續探索和創新教學策略，將素養導向的課堂模式拓展至更多教學領域，推動育人方式持續深化。

參考文獻：

[1高淑印.新質教育導向的“數據與編碼”模塊教學規劃與實施策略[J.中國信息技術教育，2025（15）.27—31.

[2]李維明.理解編碼意義，注重教學實施———“數據與編碼”模塊的教學[J.中國信息技術教育，2025（15）.24-26.[3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.

本文系重慶市教育科學“十四五”規劃 2025年度課題“人工智能技術支撐下循證教研模式建構研究”研究成果。