網絡環境下高中信息技術大單元教學實踐

翁錦琳 福建省寧德市古田縣第一中學

在高中信息技術新課程實施過程中筆者發現，基于某一主題和項目的大單元教學，將教學內容從傳統的“課本知識”轉變為“大單元項目”，能夠讓學生以更大的視野看待問題，有助于學生對知識的整體性把握，從而更有效地進行深度學習，并綜合應用所學知識解決實際問題，提升信息技術學科核心素養。因此，筆者以UMU等網絡教學平臺為載體實施大單元教學，充分利用平臺的資源呈現、互動和評價功能開展項目式學習，將教學形式從“線下講授型課堂”轉變為“以學生為中心的線上線下混合型課堂”，使教師、學生、教學內容、教學媒體之間產生良性互動，課堂教學結構得到優化，同時有利于學生充分利用課余時間開展自主性學習，提升學習效率。

●以學科大概念為依據，重組教學單元內容

在新課程背景下，伴隨著課程理念、課程目標、課程結構的轉變，教材由過去的“知識倉庫”轉變為一種“教學資源”，因此，教師可以根據學生實際情況，對教材進行“二次開發”，合理利用教材開展教學活動，由“教材本位”轉變為“素養本位”。高中信息技術新課標主張建構包括數據、算法、信息系統、信息社會在內的學科大概念體系，并將學科核心素養滲透到課程中。[1]教師可以基于大概念對教材中的各單元教學內容進行合理的整合和重組，設計以項目為驅動的結構化大單元教學，還可根據學情進一步擴展和延伸到選修內容中。例如，高中信息技術必修一《數據與計算》（粵教版2019）教材內容可做如下頁表1所示的整合。

表1 信息技術必修一大單元教學內容

以“算法與計算機程序”大單元主題為例，此部分內容主要對應學科大概念“算法”，強調的是學生的計算思維，是高中信息技術課程教學的重點內容，也是大學計算機相關專業的核心課程內容。算法設計與程序編寫關系緊密，是編制計算機程序解決問題的核心步驟，因此將其整合為一個大單元，設計項目“加解密程序的研究與設計”，并通過網絡教學平臺開展項目學習。

●以網絡空間為載體，構建單元知識體系

大單元設計需要依據某一主題，將相關章節的知識組合在一起重新排布，并以項目教學形式開展。在項目教學活動開展的過程中，需要同時進行知識的學習，即邊學“知識”邊完成“項目”。因此，教師應當重新整合教材知識，并將大單元知識呈現在網絡教學平臺中。平臺的應用，為知識體系呈現和知識學習搭建了一個良好的載體，便于開展混合式學習，以解決大單元教學耗時長、學生學習時間不足的困難。平臺搭建的課程空間一般使用樹形目錄結構進行組織，使知識呈現一目了然。教師將圖文、微課、演示視頻、單元知識測評等不同形式的數字化教學資源上傳至平臺，并構建網絡學習空間。通過網絡空間，學生能夠更好地進行在線學習并產生良性互動。

學習空間應當包含以下內容：①教學目標和知識思維導圖。以核心素養為依據對教學目標分類，并同時呈現項目目標；利用思維導圖清晰、系統地呈現大單元知識體系，幫助學生迅速了解本單元所需掌握的知識和相關技能。②知識點講解。將知識點以圖文、微課、案例等形式上傳至UMU等網絡教學平臺，學生可以通過平臺快速找到自己需要學習的內容。③數字化工具操作手冊。信息技術項目學習涉及許多工具軟件的應用，學生可以根據需要對相關工具的使用進行學習，或者將其作為項目實施過程中的參考資源。例如，在“算法與計算機程序”大單元中，數字化工具包含Python開發環境工具、MindManager思維導圖工具等。④知識點自測。通過網絡教學平臺的“考試”功能，學生可以測試知識點掌握情況。

●以深度學習為導向，設計大單元項目

目前的項目學習多數受限于課時及教學經驗，雖然有項目作為驅動，但大多是采用類似任務驅動教學的方法，更注重任務的完成，而對問題的探究、學習還是停留在表層。而在項目學習過程中，強調既要完成探究活動和項目任務，又要進一步提升對大概念的理解，提高靈活運用知識分析和解決問題的能力，培養創新精神，實現深度學習。因此，教師在設計項目任務時，可以設計“探究活動”和“項目實施”兩個環節。“探究活動”環節的目的是引導學生通過探究學習加深對知識的理解，為項目實施做準備。該環節采用“問題思考-任務探究”兩步法，首先需要設置適當的問題鏈，采用“問題導向”的方法，逐步引導學生思考關鍵問題并深入理解相關知識、掌握技能，然后通過合作完成探究活動任務。而“項目實施”環節是在探究活動基礎上的進一步深度學習，整合探究活動的學習成果，形成完整的項目作品和項目報告，強調的是應用信息科技解決實際問題。此外，應當注重知識的引申，提升學生綜合應用知識的能力。

網絡教學平臺的使用更有利于學生的深度學習。借助豐富的數字化教學資源，學生能夠從深度和廣度上完成對知識的建構，并在教師的引導下，產生對問題更深層次的思考；通過平臺的線上討論功能，學生可以更好地進行互動交流，形成“頭腦風暴”，并在教師的鼓勵下產生批判性思維，通過不斷質疑、釋疑，生成更優的問題解決方案；通過平臺的統計數據，教師可以隨時觀察學生完成任務情況，調整教學策略和教學內容，給學生指導性建議，引導學生思考和學習，保證探究任務完成的質量。

“算法與計算機程序”大單元項目的設計思路如下：

①項目情境設計。以“文件泄密等信息安全問題”作為情境導入，并引入加解密程序。

②項目探究活動設計。對于每個探究活動均給出問題鏈。先要進行問題的思考，再完成項目探究任務（如表2）。這樣的學習模式有利于學生更深層次理解算法和程序的原理，而并非一味模仿完成任務。

表2 “加解密程序的研究與設計”項目探究活動設計

③項目實施環節設計。通過前面的探究活動，學生學習了算法與程序的基本知識、加解密的原理及簡單加密程序的編寫，為接下來的項目實施奠定基礎。項目實施內容如下頁表3所示，學生圍繞“分析問題—設計算法—編寫程序—調試程序”的線索開展程序設計項目，并撰寫項目報告。

表3 “加解密程序的研究與設計”項目實施環節設計

在項目實施過程中還需注意分層教學。教師可以給出基本的程序框架，結合平臺中的參考資料，絕大部分學生能夠完成基本的移位加解密程序。對于學有余力的學生來說，還可以引導他們完善程序，如將key(移位加密的位移)作為變量輸入，實現不同的加密效果；利用文件讀入、讀出功能實現對文本文件的加解密等。對于愿意參加競賽的學生來說，可以引導他們使用更為復雜的加密算法，并在平臺資源的幫助下，利用tkinter設計軟件界面，開發出更為完善的加解密軟件。

●以平臺數據為支撐，實施高效精準評價

在大單元教學過程中，最難實施的是評價。由于大單元教學時間跨度長，難度大，在實施教學過程中教師往往更看重項目成果，而對學生的學習過程難以監督。針對這種情況，教師可借助網絡教學平臺，以平臺數據為支撐開展多元化評價。

第一，對項目學習過程進行評價。學生實施項目的全過程數據，如各頁面學習時長、探究任務完成率等都完整地記錄在平臺中，這些數據均可作為項目開展過程性評價的依據。

第二，對項目成果進行評價。利用網絡教學平臺，采取互評、師評等多種評價方式對學生項目成果進行評價。例如，在“算法與計算機程序”大單元教學中，項目成果為學生開發的“加解密軟件”，學生以路演視頻的方式將成果提交到平臺，師生先在平臺上完成評價和交流，教師再選擇優秀作品開展線下展示與答辯活動。

第三，借助網絡教學平臺實施能力測評。首先，在知識學習過程中，可以設置一些客觀題的自測，如程序語言的基礎知識等，通過平臺的數據分析功能，能夠迅速統計學生客觀題的正確率、班級完成率等；其次，可以借助信息技術學科專用的平臺實現操作題的評價，如可以使用自建OJ平臺進行程序代碼的評測，更為高效、精準地檢測學生學習效果。

●總結及展望

以學科大概念為依據設計大單元，注重整體化的知識學習和自主性的項目學習，并充分利用網絡教學平臺和數字化資源開展信息技術融合教學，利用大數據技術實施評價，有助于提高項目教學的實效性，提升學生信息技術學科核心素養（如上圖）。

網絡環境下基于大單元設計的高中信息技術教學模式

然而，大單元教學需要教師重組教材內容，以學科大概念、大單元的視角看待問題，同時需要學生綜合應用知識完成項目，這對師生均有較高的要求，加之目前信息技術課程存在課時少、學生重視度不夠等問題，大單元教學的常態化開展還需要學校、教師、學生多方的不斷努力。