初中信息科技教學中數字化學習與創新能力培養

譚陽英

普通高中信息技術課程標準提出了學科的四個核心素養：信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任。其中，數字化學習與創新是指將信息技術作為工具，去學習和創新。本文主要結合項目學習，從數字化學習情境的創設、數字化學習方式的培養及數字化學習資源的創建三個方面，闡述在初中信息科技教學中如何培養學生的“數字化學習與創新能力”。

● 數字化學習情境的創設

1.激發學生的問題意識

傳統的信息科技課將知識、技能的學習作為教學的重心，以“傳遞—接受”為特征，對概念的學習、信息工具使用很直接，缺少情境體驗。但學生生活在一個由真實世界與數字世界交融的環境中，因此需要創設真實的問題情境，讓學生應用數字化學習情境來判斷環境、分析需求、解決問題。例如，在“定制提醒機器人”項目學習中，以一段視頻導入引出問題：

孫子：爺爺，您忘了吃藥了。

爺爺：是啊，老是忘，怎么辦啊！

孫子：嗯，想想！啊！我給您做個提醒器吧！

爺爺：你會做提醒器？

孫子：如果到時間了，讓小貓提醒您吧！

爺爺：我們家沒養貓啊？

孫子：是電腦里的小貓啊！您看。

學生很快進入視頻中設定的情境，引出問題：提醒器、電腦里的小貓用什么軟件來實現？怎么實現？問題的被拋出，激發了學生的問題意識，以及解決問題的好奇心。教師則自然地引出本項目學習的主題：用Scratch制作提醒機器人。

這些基于身邊現實的情境、真實的需求，更容易激發學生解決問題的欲望，而數字化技術使問題情境再現變得更容易。

2.構建良好的討論交流環境

數字化學習情境讓原本在課堂上不易實現的體驗變得可行，而經歷了體驗后的討論交流則更具有針對性，學生自由表達、充分交流、思維碰撞，更容易形成解決問題的方案。

例如，“定制提醒機器人”提出問題后，那么，設計具有什么功能的機器人才能滿足爺爺的需求呢？接下來讓學生試用幾款機器人：聊天機器人、跳舞機器人、定時機器人、有視力的機器人。

情境再現——分組試用機器人

實踐體驗：帶著問題去體驗（這四類機器人都有些什么功能）。

討論交流：頭腦風暴（會說、會動、會定時、會觀察）。

需求分析：提醒機器人要具備說話、運動、定時、視覺的功能。

經過討論，得出機器人具有的功能后，學生躍躍欲試，想立刻行動起來設計自己的機器人，可見交流充分調動了學生學習的積極性和主動性，啟迪了學生創新思維。

● 數字化學習方式的培養

數字化學習與傳統的學習方式不同，數字化學習方式具有多種途徑：①資源利用的學習，即借助資源，依賴自主發現的、探索性的學習;②協商合作的學習，即利用網絡通信，形成網上社群，進行合作式、討論式的學習;③實踐創造的學習，即使用信息工具，進行創新性、實踐性的問題解決學習。

1.資源利用的學習

傳統的學習方式是共性的學習，而在數字化環境下的學習則是形式多樣、靈活自由的。學生可以根據自己的基礎、學習能力，自主選擇學習內容、學習進度、學習方法。這種學習方式有利于培養學生的學習興趣，促進學生的個性發展。

例如，在“AI重塑人類生活”項目學習時，由于學生信息能力起點存在差異，難以做到學習進程統一，所以學生可利用教師提供的學習資源，根據自身能力推進項目學習的進度。

情境再現：學生與小度智能音箱互動，引出主題。人工智能（AI）時代已悄然來臨，AI將重塑人類生活。利用老師提供的資源，用圖示化來展示AI的發展歷程。

資源利用：在項目學習的啟動階段，教師應準備好在項目學習過程中用到的各種資源，以便為學生自主學習提供有力支架。

反思：資源利用的學習，有利于學生按照自己的水平進行自主探究學習，各能力層次的學生都有不同程度的收獲，好的學生能做出高質量的作品，中等的學生能達到平均水平，而基礎能力較低的學生也體驗了利用數字化資源進行自主探究學習的過程。

2.協商合作的學習

傳統的課堂學習只局限于課堂中師生面對面有限的同步交流，而數字化學習擴大了交互性、共享性，學習者可通過網絡向世界各地的學習者和優秀教師提出問題和請求指導，這樣就使學生從單向個體的封閉式學習和認識中走出來，參與到交互協作式的學習中，獲得集體的支撐，提高了學習的有效性和多樣性。在課堂上，數字化學習環境下的協作學習主要形式有競爭、辯論、合作、角色扮演等，這些形式有助于學生學會協作性工作，增強參與意識，學會自我評價，促進學校學習的社會化。

例如，在“我是小小數據分析師”項目學習中，小組成員通過角色扮演來協商合作完成分析報告。

情境再現：提供“雙11”三類數據， 小組成員每人從三個職位（銷售額數據分析師、區域特征分析師和人群特征分析師）中選擇一個作為本次活動的體驗職位，協作完成分析報告。

協商合作：①根據分工，分析需求選擇數據，制作表格。②對數據進行排序、篩選并制作圖表。③綜合三位分析師的前期成果，協作完成“雙11”的分析報告。④全班分享交流。

反思：在利用數字化資源進行協商合作的學習中，學生是主體，通過角色分工，感受數據分析的一般過程，體會數據分析在現實生活中的重要性，逐步養成善于分析、自主探究的學習品質及相互協作的溝通習慣。

3.實踐創造的學習

“數字化學習與創新”核心素養強調讓學生在數字化學習過程中創造性解決問題及形成創新成果。但在傳統信息科技課中，“演示”+“操作”隨處可見，這種以教師為中心、學生接受性的教學方式從某種程度上會遏制學生的創新思維與創造能力。其實，在現實的學習生活中，即使面對同一個問題，學生思考的方向、解決問題的方式也不盡相同。若能將這些思維過程與結果用數字化的形式表達出來，將有利于培養學生獨立思考、自主學習、探究創新的學習習慣。因此，在數字化學習環境下，在運用數字化工具和資源解決實際問題的過程中，要鼓勵學生在進行數字化作品創作中融入個性化的創新。

例如，在“定制提醒機器人”項目學習中，從第六節“定制自己的事務提醒機器人”到第八節“動態偵測多功能事務提醒機器人”，學生在前期作品已有功能的基礎上，自主學習新模塊，利用其新功能，設計出個性化的提醒機器人。

情境再現：每個人每天的學習生活安排都不盡相同，所以，現實中往往要根據用戶需求，定制個性化的可交互的多功能的提醒機器人。

實踐創造：①選擇個性化的機器人造型;②根據每天的事務、需要提醒的時間進行代碼編寫;③加入個性化的提醒服務，如語音提醒、音樂提醒、倒計時提醒，甚至是不同語言的提醒;④進一步改進提醒機器人的功能，可以動態輸入提醒內容，即可交互的事務提醒機器人。

反思：學生經過前五節的學習，對Scratch各模塊的功能有了一定的認識，根據幫助文件，學生自主探究數據模塊的“變量、列表”，以及擴展模塊的“文字朗讀、音樂、視頻偵測”等，創新設計個性化的事務提醒機器人。

● 數字化學習資源的創建

數字化學習資源是指經過數字化處理，依據學習者特征進行編輯的，可以在多媒體計算機上或網絡環境下運行的供學習者自主學習、合作學習使用且可以實現共享的多媒體材料。數字化學習資源能夠激發學生通過自主、合作、創新的方式來尋找和處理信息，從而使數字化學習成為可能。

1.教師開發的數字化學習資源

教師可將課程學習內容轉化為電子文稿、多媒體課件、微課、網絡課程等數字化學習資源，其可用于教師講授或學生自主學習。

①依據項目主題，開發數字化學習資源。項目學習涉及多種學科背景，學生的起始水平不同，其研究主題的方向有差異，解決問題用到的知識技術具有可選擇性，實踐體驗感受各不相同，并且其項目學習的進程也不一致，所以信息科技課上項目學習的順利開展，很大程度上依賴于數字化學習資源。例如，在“定制提醒機器人”項目學習中，課前教師做了問卷調查，了解分析學生已有的編程能力，針對項目學習中需要用到的知識、技術、體驗等，創建了豐富的數字化學習資源，為學生開展項目學習做支撐。

②依托移動學習平臺，建設數字化學習資源平臺。數字化時代，人們的學習隨時隨地發生，利用碎片化的時間進行移動學習越來越普遍。學生的學習不僅僅發生在課堂，也可能發生在路上、家里等場所。學校、教育機構等提供的校園學習平臺、移動學習平臺，將數字化學習資源進行整合，讓學生在學習過程中通過看視頻、上論壇與同學、老師進行交互討論，甚至把作業、測試等環節有效地組織起來。為平臺注入新資源是學生進行數字化學習與創新的有力保障。

2.全球共享的數字化資源

除了教師提供的資源與平臺，在大數據時代，如何甄別、篩選利用全球共享的數字化學習資源，也是信息科技課上學生應該養成的技能。

例如，可充分利用全球共享的數字化資源作為課程教學的素材資源，如將視頻資料、音頻資料、圖像資料、文本資料等作為教師開發或學習創作的素材整合到與課程學習內容相關的電子文稿、課件之中，整合到學生的課程學習內容中。學生可利用開放的網站、免費公開課、社交平臺等數字化資源進行學習。

在信息科技的教學實踐中，筆者深深地體會到，在數字化學習情境下，利用數字化學習資源，引導學生體驗數字化學習與創新活動，能夠培養學生學會運用數字化工具表達思想、建構知識、提升創新能力但對這種培養方式的探索與實踐才剛剛起步，“數字化學習與創新”之路“道阻且長，行則將至”。