基于PBL的中學信息技術教學設計研究

摘 ?要：“十四五”期間，培養具有現代化信息技術應用能力與創新能力的人才至關重要，中學信息技術教育是培養新時代人才信息素養的重要手段，然而在信息技術教學中遇到技術更新快、教學方法不佳、教學效果一般、教學設計理論指導不強等問題。PBL是基于問題式學習，強調問題導向、協作與獨立學習、內驅力強化，與信息技術教學的情境性、技術性、操作性結合，能更好的指導信息技術教學設計與實踐，本研究意在通過PBL指導中學信息技術教學設計，探討基于PBL信息技術教學設計的模式，形成PBL信息技術教學設計案例，豐富信息技術教學設計模式，為提高信息技術教育教學質量，提升新時代環境下學生的信息核心素養提供可參考案例。

關鍵詞：信息技術;PBL;教學設計;模式與實踐

一、概述

基于問題式學習（Problem-Based Learning，簡稱PBL）是一種實踐性、情景性的教學設計思路，在實操性強的學科教學中應用較多。是把學習內容設計成復雜、真實的問題情境中，通過學習者獨立與合作學習解決問題、自我展示與反思評價的過程，使學習者建構起寬厚而靈活的知識基礎，發展有效的問題解決技能，發展自主學習和終身學習的能力，并促使他們成為有效的合作者，并培養學習者的內部動機，這種學習思路綜合了協作學習、發現學習、綜合學習以及范例學習等多種學習方式的特點。以5G和人工智能為引領的新時代信息技術發展迅猛，信息呈爆炸性增長趨勢，學會手機、分析、處理和利用信息是基礎教育人才培養的基本任務之一，培養學生具備信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任需要真實情景的引導與激勵，從理論中來到實踐中去，強調問題意識、問題解決、設計創造、信息倫理，相比較其它學科現實意義更強。中學信息技術課程內容也是不斷更新，重視數據分析、程序設計、編程的學習與應用，與社會生活、創新應用結合緊密，PBL的設計思路為學習內容不斷更新的信息技術教學提供了教學的設計思路與方向。

二、PBL教學設計分析

以生活實踐為背景，強調真實問題情境的創設，以內驅力引導學生主動思考和協同合作，尋找解決問題的方法，獲得解決問題的能力，真正讓學生體會到學有所用，從生活中來到實踐中去是PBL的重要內含，強調能力的習得，強調與實際的結合，在進行信息技術教學設計時應考慮如下幾點：

（一）內外合一、情景再造

信息技術教學內容具有實操性、現實性、先進性、科技性、邏輯性，與現代科學技術、互聯網技術的發展緊密相連，培養具有信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任的發展型人才。教學內容有較多的實際案例，有較多的現實問題與其關聯，教學內容之外的實際問題與課本本中的知識要有緊密的思維關聯、模式對等，要經過精心加工組織問題的提出，創設問題的情景，引導學生思考。

（二）教學內容情景化分析

問題依托于情景而存在，問題解決需要相關知識的支撐，沒有單一存在的問題，在教學內容分析是要與實際應用中的情景相鏈接，在情境中提煉問題，以問題主導教學內容的分析。

（三）教師為主導的設計

信息技術教學技能性知識較多，需要教師給予適當的引導和幫助，教師要深入剖析教學內容，創設大情景，將教學內容分開、切割成內在統一的小知識片斷，在情境中推進知識點的講解，在問題解決中不斷內化與提升知識應用能力，鞏固和強化知識理解。在教師創設的問題情境中學生以動手實踐為主，要重視問題腳手架搭建，在學生遇到困難的時候教師要用適當的知識準備、學習工具等幫助學生解決問題，要創設問題解決過程中可能涉及到的問題和突發情況，要及時處理。要準備適當的學習案例與拓展材料。

（四）學生自主與協作學習

基于問題的學習重視協作學習，但不容忽視個人自主學習能力的培養，在協作中每個成員都是貢獻者，都要為問題解決貢獻自己的知識和智慧，知識的獲得就需要學生自身的主動學習，自主與協作相互相成、共同促進。在設計中要特別關注自主與協作之間的銜接與過渡，協作建立在自主之上，協作是自主主體作用的發揮，良好的協作要建立在認知共同體基礎上，具有共同的學習目標，共同的起點，共同的問題解決方向，自主學習體現在用已有知識固定新識，根據情景融合知識應用，自主分析，協同解決問題。

（五）重視基礎知識學習

基礎知識是學習高階知識的起點，是能力基礎。在問題設計時，更重要的是基礎知識的學習，有了基礎知識才有解決問題的能力，在問題設計過程中要隨著問題難易度的不同，穿插基礎知識的講解，在案例中講解基礎知識的應用，給予情景化的鋪墊，讓基礎知識更易理解和應用，形成作為解決問題的能力基礎。

（六）計算工具搭建

問題解決是思維計算的過程，需要有基礎知識、習得知識與創新知識，每種知識都是一種認知工具，教師要為學生問題解決提供計算工具搭建，在問題分析的基礎上，明確哪些步驟需要舊知識，哪些需要新知識，哪些需要綜合的創造性知識，讓學生在獨立或協作計算中能夠融匯貫通，利用不同的知識工具解決問題，整個過程順利高效，有思考的方向，在搭建的知識工具上鍛煉思維和解決問題的能力。

（七）交流展示與反思提升

課堂教學要尊重學生主體作用的發揮，重視學生獨立思考與反思，在問題解決過程中，交流展示為重要一環，能夠幫助學生梳理問題解決的整個過程與思路，能夠學習其他同學的思路與方法，開拓視野、打開思路，保持問題解決的興趣，在思考與反思中不斷優化問題解決的過程，加工成高階思維。

三、PBL教學設計模式

在“雙主體”教學模式的基礎上，以基于問題的學習為核心，重新建構師生教與學過程，在匯報交流中反思，在問題解決、反思與學習中最終讓學生獲得信息技術的核心素養，內化協作與問題解決能力。

（一）問題解決的雙主體核心能力分析

問題式學習需要教師角色的轉變，從知識單項講解，變成學生問題解決的幫助者、引導著與支持者，教師需要對問題對于學習目標的指向性、問題所處的真實情景、學生已有的認知水平、資源的可獲取性、技術難度等有較全面的把握，教師應具有分析、設計、組織、反思、服務、評價等核心能力，根據問題解決的過程時刻給與學生恰當的幫助，積極引導學生完成學習目標。在教師的主導作用下，學生應該能夠明細問題的核心問題，能夠利用已有知識獲得問題解決的能力，能夠通過協作學習找到方法，提高信息意識，培養計算思維、數字學習與創新能力，具有信息責任，正確的利用信息技術手段解決問題，也是信息技術問題學習的核心目標。

（二）問題學習分析能力設計與內化

問題學習強調真實問題情境的設計，教師應該能夠在充分分析教學內容的基礎上對教學內容進行切片，分割為若干問題，循序漸進，相互關聯，之后將教學片斷合理的匹配為生活中的問題，將知識點問題化，這是設計中的關鍵，要注意問題的良性和劣性，太優的問題限制了學生的思考，太劣的問題讓學生感到困難與挫敗感，在問題匹配的時候要注意問題情境，以學生了解的話語與情境組織問題，問題的關聯與組成是在教學分析的基礎上由若干個小問題組成。同時，教師也要提供問題解決的各種工具和技能，搭建問題解決的支架，預計可能出現的問題。學生在教師主導設計的基礎上形成認知共同體，回顧已有知識用于固定教師提供的問題解決工具，在情境問題中尋找解決問題的思路與方法，將問題與認知結構進行匹配，在問題解決中激發知識鏈接、知識融合與知識創造。

（三）以核心素養為中心的反思與交流分享

基于結論的交流展示對于學生了解不同的學習思路，認知個人知識掌握程度，同時基于結論能加強學生之間交流，拓展知識面，進而引發思考，能夠很好提升個人學習能力。教師需要引導學生逐一進行展示成果，并且以核心素養為參照標準，分組討論每個成員的成果有哪些不足和需要改進的地方。教師或小組間對各學習小組的最終作品以及學生的總體表現情況給予評價。學生根據教師評價、組間評價、組內評價和自我評價的結果全方面反思與總結。

四、信息技術PBL教學設計案例分析

在初中信息技術課程教學中引入PBL，能夠充分體現學生在教學過程中的主體地位，有效地激發學生的學習動機，有利于培養學生的自主學習能力、協作能力和解決實際問題的能力。這對解決當前初中信息技術課程教學中存在的問題無疑具有重大的意義。

下面，將結合粵教版初二第二章第四節“循環結構——讓機器重復工作”的教學內容，探討基于PBL的教學案例設計。

（一）內容分析，情境匹配

學生在日常生活中對于循環問題的接觸并不少，比如：課間跑操循環繞跑道跑步、教室中時鐘時針輪回循環轉動等等。本節課將現實生活中的場景與程序設計中的循環結構進行合理聯系，使學生通過生活實際更好地掌握循環結構，應用在程序代碼編寫過程中。

（二）信息技術核心素養

信息意識方面利用程序設計for語句可以解決生活中的循環問題;計算思維方面能夠準確掌握for語句的格式及其過程，能夠精確使用range（ ? ?）函數控制循環次數;數字化學習與創新能夠針對不同的情境利用信息技術循環知識解決問題;信息責任方面能夠正確利用循環語句為便捷生活服務，保護信息安全與隱私。

（三）PBL教學設計過程

通過該教學案例，我們發現其教學設計是按照PBL教學法進行的，設計生活場景，提出問題，引發思考，發現規律，學生練習設計，教師引導，小組合作，總結反思。該教學案例可以總結為出幾點：一是問題的選擇是學生的現實生活緊密相結合，學生能感知更深;二是問題情境的創設充分考慮了學生的認知特征和能力水平，并密切關聯學生的實際，激發了學生的學習動機;三是讓學生從解決實際問題為出發點，讓其親歷信息獲取、信息加工、交流討論等過程，在交流過程中提高分析問題和解決問題的能力;四是以學生為中心、教師為引導者、信息傳播者，充分發揮學生的主動能動性。

五、總結

本文提出了基于PBL信息技術教學設計模式，并在在實際教學中進行了應用和效果驗證，因此具備可行性。當然，該模式需要在問題設計、信息化與教學深度融合等環節做進一步完善，以適應不同課程、不同層次學生的個性化特點。

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作者簡介：

張育平，1986.11，中學一級，本科學士，主要研究信息技術教學。