創(chuàng)設(shè)真實教學情境，促進信息技術(shù)學科核心素養(yǎng)提升

李偉

摘要：高中信息技術(shù)新課標的頒布，明確了學科培養(yǎng)目標。本文分析了教學情境必須具備的特征，探討了信息技術(shù)教學中的多領(lǐng)域情境設(shè)計，以及信息技術(shù)教學實施中多樣態(tài)情境應(yīng)用，以期為一線信息技術(shù)教師如何設(shè)計與應(yīng)用教學情境提供借鑒。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù);教學情境;核心素養(yǎng)

中圖分類號：G434? 文獻標識碼：A? 論文編號：1674-2117（2022）05-0042-03

● 教學情境的重要性

《普通高中信息技術(shù)課程標準（2017年版）》（以下簡稱“新課標”），在“課程性質(zhì)”中明確指出，“課程圍繞高中信息技術(shù)學科核心素養(yǎng)，精煉學科大概念，吸納學科領(lǐng)域的前沿成果，構(gòu)建具有時代特征的學習內(nèi)容;課程兼重理論學習和實踐應(yīng)用，通過豐富多樣的任務(wù)情境，鼓勵學生在數(shù)字化環(huán)境中學習與實踐”。由此可知，教學情境對學科教學的開展有著重大的意義。

1.激發(fā)學生學習的積極性

在倡導學為主體的教學活動中，學生積極性的發(fā)揮很大程度上決定了教學開展的效率。而通過教學情境的創(chuàng)設(shè)，使知識與情境有機融合，讓學生或置身于熟悉的生活場景中，或置身于生動活潑的活動氛圍中，或神游于思維靈動的深度思考中，可以讓學生感受到知識與問題解決的內(nèi)在聯(lián)系，感受到運用知識解決問題的具體可見的效用，感受到在問題解決以后產(chǎn)生的成就感與個人價值，可以極大地激發(fā)學生學習的積極性。由此產(chǎn)生的學習積極性更能使學生持續(xù)地關(guān)注學習，讓學習可持續(xù)發(fā)展。

2.促進學科知識整體架構(gòu)的形成

新課標凝練了本學科四個學科大概念，以此構(gòu)建了信息技術(shù)學科課程結(jié)構(gòu)，使得學科知識形成有機整體。由于受課時、教師理念的限制，傳統(tǒng)的課堂教學往往容易產(chǎn)生就知識而教授知識，以及知識碎片化學習的現(xiàn)象。而以問題解決為導向的教學方式可以通過情境的創(chuàng)設(shè)，引導學生利用知識解決真實問題。真實問題的解決，一般情況下非孤立的知識點所能勝任，必定需要學生綜合應(yīng)用所學知識，這在一定程度上促進了學科知識整體架構(gòu)的形成。

3.促進學生學科素養(yǎng)的提升

新課標指出，高中信息技術(shù)課程旨在全面提升全體高中學生的信息素養(yǎng)，而素養(yǎng)的養(yǎng)成需要學生反復經(jīng)歷一系列知識的學習、問題的解決等過程。通過教學情境的創(chuàng)設(shè)可以為學習提供真實問題解決的場景，學生通過應(yīng)用學科知識解決問題的過程，提升學科素養(yǎng)。

4.促進教學評價的有效實施

在倡導教學評一致性的教育背景下，教學評價起著關(guān)鍵作用，在新課標的“命題建議”部分，通過詞頻分析可知，“情境”一詞占比極高，僅次于“素養(yǎng)”“學科”“要求”，位列第四。新課標中更是強調(diào)“基于真實情境的問題解決是測試學科核心素養(yǎng)的重要方式”。

● 教學情境必須具備的特征

1.真實性

事物發(fā)展有其內(nèi)在的特定價值，真實問題的解決會涉及綜合能力與系統(tǒng)知識，因此在教學情境的創(chuàng)設(shè)中，必須遵循真實性的原則，以還原學習的本來面目。

2.學科性

教學情境僅考慮真實性是不夠的，應(yīng)同時考慮在此情境中是否與學科教學目標保持高度的統(tǒng)一，問題解決中本學科知識是否起到了主要作用，即教學情境的創(chuàng)設(shè)必須考慮情境與學科知識統(tǒng)一。

3.素養(yǎng)性

創(chuàng)設(shè)教學情境的主要目的是提升學生素養(yǎng)，因此通過情境的創(chuàng)設(shè)，使學生面臨真實的問題困境，運用所學知識，經(jīng)歷問題分析、抽象建模、設(shè)計算法、編寫代碼等過程，以優(yōu)化迭代的方案解決問題，在此過程中，提升學生信息意識、計算思維等素養(yǎng)。

4.層次性

所謂層次性是指創(chuàng)設(shè)的情境引發(fā)的問題解決，要能體現(xiàn)一定的能力層次，能為不同水平的學生提供問題解決的可能，從而為學生的個性化發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

● 信息技術(shù)教學中的多領(lǐng)域情境設(shè)計

1.學科領(lǐng)域的情境

信息技術(shù)學科經(jīng)過長期的發(fā)展，在算法與程序設(shè)計領(lǐng)域已經(jīng)形成了諸多經(jīng)典問題案例。學科領(lǐng)域的情境具有針對性強、結(jié)構(gòu)良好、已歷經(jīng)考驗證明其可用性等特征，它是寶貴的學科財富，在教學情境的創(chuàng)設(shè)中可以作為較穩(wěn)定的來源。學科領(lǐng)域的情境示例如表1所示。

2.生活領(lǐng)域的情境

教育的目的在于促進學生的成長，知識的價值在于為學生的幸福生活奠定基礎(chǔ)。生活領(lǐng)域的情境是基于學生的生活經(jīng)驗而創(chuàng)設(shè)的，這類情境與學生生活緊密聯(lián)系，容易引發(fā)學生的興趣;同時，學生應(yīng)用學科知識與技能解決問題的過程也為學生熱愛生活、擁抱生活提供基礎(chǔ)，容易被學生接受。與學生緊密相關(guān)的生活領(lǐng)域情境，又可分為學習生活、家庭生活與社會生活三個分支，生活領(lǐng)域的情境示例如表2所示。

3.生產(chǎn)領(lǐng)域的情境

生產(chǎn)領(lǐng)域亦稱“物質(zhì)生產(chǎn)領(lǐng)域”，主要包括工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、建筑業(yè)、林業(yè)、水利事業(yè)等。在實際教學中，教師可以考慮設(shè)計一部分生產(chǎn)領(lǐng)域的情境，以培養(yǎng)學生嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、刻苦的鉆研精神與頑強的工作作風，這對學生素養(yǎng)的提升具有不可替代的意義。例如，創(chuàng)設(shè)算法與程序設(shè)計的情境如下。

在信息系統(tǒng)的應(yīng)用中，為了達到給予不同用戶群體不同僅限的目的，請設(shè)計一個登錄程序，以實現(xiàn)用戶的合法性檢測。規(guī)則如下：

①已注冊的用戶名和對應(yīng)密碼存于一個數(shù)據(jù)庫中，輸入正確的用戶和密碼登錄;

②檢測用戶輸入的用戶名，如果用戶名不存在或者為空，則一直提示輸入正確的用戶名;

③當檢測到用戶名正確的時候，提示用戶輸入密碼，并檢測密碼與用戶名是否匹配，否則提示密碼錯誤請重新輸入，并提示還有幾次機會重新輸入;

④在用戶輸入密碼時，如果輸入錯誤超過三次，程序停止運行;

⑤當檢測到用戶名與密碼相匹配時，提示登錄成功。

情境分析：在生產(chǎn)領(lǐng)域，要求寫出“完美的程序”，因此在規(guī)則的制訂上，必須參考生產(chǎn)領(lǐng)域的要求，做到嚴謹、科學、準確、無漏洞。

● 信息技術(shù)教學實施中多樣態(tài)情境應(yīng)用

1.以高趣味性情境激發(fā)學習欲望

為提升情境的趣味性，教師可從三方面加以考慮：其一，內(nèi)容有趣，應(yīng)選擇貼近學生實際的情境，選擇信息技術(shù)發(fā)展最前沿的情境，選擇具有信息技術(shù)知識淵源的情境;其二，呈現(xiàn)方式有趣，可以將觀看情境圖片、播放情境視頻、講解情境故事等多種方式相結(jié)合;其三，解決問題情境的方法有趣，從解決問題的角度，設(shè)置多樣而有趣的解決方式，如說一說、算一算、寫一寫、猜一猜、演一演、練一練。

2.以高適配度情境引領(lǐng)知識學習

創(chuàng)設(shè)情境使學習真實發(fā)生是情境教學的主要意義所在。因此，必須根據(jù)知識特征與素養(yǎng)培養(yǎng)目標選擇高適配性的情境，如在學習分支結(jié)構(gòu)程序設(shè)計的課時中，可以設(shè)計如下情境：

在某快遞公司運費計算中，針對“物品重量”的計費規(guī)則是：（1）一公斤（包含）及以內(nèi)：內(nèi)地，每公斤23元;港澳臺，每公斤35元。不足一公斤，按照一公斤計算。（2）超過一公斤部分：內(nèi)地，每公斤10元;港澳臺，每公斤13元。不足一公斤，按照一公斤計算。請根據(jù)上述情境進行運費計算的程序設(shè)計。

情境分析：此情境具有較高的真實性，來源于生產(chǎn)領(lǐng)域的實際問題。從學科內(nèi)容的適配性來看，費用需要根據(jù)物品的不同重量進行計算，另外還與運送的地址有關(guān)聯(lián)，需要學生采用分支結(jié)構(gòu)、多分支結(jié)構(gòu)解決此問題。另外，解決此問題需要學生經(jīng)歷分析問題、抽象建模、設(shè)計算法、編寫代碼等一系列過程，可有效地培養(yǎng)學生的信息意識、計算思維。

3.以高綜合性情境促進應(yīng)用提升

學習是一個循序漸進的過程，知識由了解、理解、掌握應(yīng)用到創(chuàng)新，需要教師科學引領(lǐng)。以高綜合性的情境創(chuàng)設(shè)，引發(fā)學生解決綜合問題，可以使學生將學到的知識融會貫通，從而做到舉一反三，實現(xiàn)學習的飛躍。例如，在進行信息系統(tǒng)的搭建實例教學設(shè)計時，可以設(shè)置如下情境：

校園是學生學習的場所，安靜的環(huán)境才有利于學生學習。請同學們設(shè)計一個“校園噪聲監(jiān)控系統(tǒng)”，包括硬件搭建與軟件編寫，以實現(xiàn)對校園噪聲的監(jiān)控。

情境分析：此情境具有較高的綜合性，來源于學習生活領(lǐng)域的實際問題。學生在解決這一問題的過程中，必須綜合考慮信息系統(tǒng)的硬件、軟件、通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)等因素。同時，還要綜合設(shè)計信息系統(tǒng)架構(gòu)，選擇合適的軟件系統(tǒng)架構(gòu)、硬件配置、編程框架，更要考慮其間的數(shù)據(jù)采集、存儲、運算、輸出等邏輯，從而將所學知識綜合應(yīng)用于解決問題中，以達到知識學習、素養(yǎng)培養(yǎng)的目標。

4.以高開放式情境培養(yǎng)創(chuàng)新精神

對于創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，從教學情境創(chuàng)設(shè)的角度來看，可以考慮創(chuàng)設(shè)高開放式的情境，打破學生的思維定勢，鼓勵學生從多角度、多維度、多路徑分析問題、解決問題，從而培養(yǎng)其創(chuàng)新精神。例如：

如果一個非負數(shù)x的平方等于a，那么這個非負數(shù)x叫做a的算術(shù)平方根。請你設(shè)計一個程序，求解一個非負數(shù)的算術(shù)平方根的近似值。

情境分析：此情境屬于學科領(lǐng)域的情境，具有較高的開放性。平方根近似值的解法有線性穿插計算法、微分計算法、極限近似計算法、泰勒公式展開法等多種算法，學生可以充分發(fā)揮其主觀能動性，采用上網(wǎng)搜索、查詢資料、請教老師等方式多方位了解其多種解法，從而培養(yǎng)創(chuàng)新精神與實踐能力。

課堂是教學的主陣地，如何創(chuàng)設(shè)多領(lǐng)域情境、實施多樣態(tài)情境應(yīng)用，從而呈現(xiàn)專業(yè)、開放、靈動、發(fā)展的良好教學環(huán)境，是學科教師不懈的追求。

參考文獻：

教育部.普通高中信息技術(shù)課程標準（2017年版2020年修訂）[EB/OL].https：//wenku.baidu.com/view/44d42c8431d4b14e852458fb770bf78a65293ae2.html.

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