高中信息技術教學中問題鏈設計的原則與策略

王園一 江蘇省太湖高級中學

隨著高中信息技術新課程改革的逐步深入，教師從關注課程內容的變化走向了教學實施變革。《普通高中信息技術課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱“課程標準”）提出：“鼓勵學生在不同的問題情境中，運用計算思維形成解決問題的方案。”[1]而問題鏈設計是高中信息技術教學從淺層學習走向深度學習的重要腳手架，其旨在改變以往孤立、零散和毫無關聯的問題設計，關注基于內容深度挖掘并關聯到學情的嵌套式、層層遞進式問題集群。下面，筆者基于教學實踐案例，談談高中信息技術教學中問題鏈設計的原則與應用策略。

●“問題鏈”對高中信息技術教學的意義

1.有助于學生學習方式改變

傳統信息技術課堂的“講”與“練”對培養學生主動學習建構、批判性思維等學習習慣有一定的負面影響，使得學生只知道被動機械地進行技能訓練，盲目地接受外部信息，無法進行深入思考。而使用問題鏈進行教學則能有效地解決以上問題，學生通過信息技術問題的進階遞進和系統深入，感知新知識的微妙規律，從而建立核心知識結構。同時，學生也可以在問題鏈驅動的學習過程中發展批判性思維和創新思維。

2.有助于課堂教學效率提高

在使用問題鏈進行高中信息技術教學時，教師可以采用一組具有進階遞進性的學習問題，引導學生逐漸認識信息科學原理，掌握信息技術能力，在解決問題過程中實現對信息技術學科本質的理解和把握。這樣，學生不需要機械反復地進行信息技術操作技能訓練，也能夠高效地實現知識掌握和能力提升。

3.有助于學科核心素養培養

采用問題鏈開展教學，不僅可以將信息技術學科知識與能力融入問題中，還可以在進階式問題解決中體現信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任等學科核心素養的培養要求。

●高中信息技術問題鏈的設計原則

1.基于學生體驗激發動機

任何教學行為都需要建立在學生原有知識基礎和體驗上。在講授某知識之前，如果學生對新知識并不熟悉，教師就應設計關于該知識的問題鏈，完成課前和課中內容之間的自然轉換，為課堂教學奠定基礎。另外，在規劃教學問題鏈時，教師應將問題與學生的生活聯系起來，促使他們積極探索和主動建構。

2.基于最近發展區理論

高中信息技術教師必須考慮學生現有的信息技術水平，從教學目標出發，設計出一系列具有挑戰性但又適合學生現有知識水平的問題鏈。因為如果問題太難，超出了學生的心理預期，他們會感到沮喪，但如果問題太過簡單，學生也不會表現出解決問題的興趣。

3.基于認知設計梯度問題鏈

當學生將新的信息技術知識轉化到自身已有的認知結構中時，在這個過程中其思維需要經歷轉換、同化和內化等一系列心理機制。因此，教師應該細化分析學生的認知梯度，選擇最接近他們當前認知水平的學習材料，并系統地設計梯度問題鏈。在高中信息技術教學中使用問題鏈，首先應通過問題激發學生學習動機，然后再使用問題促進學生對新知識的理解，最后采用相關問題使學生內化知識，并將其外顯化，即可以通過信息技術工具和手段解決問題，達到知識遷移應用的效果。因此，在高中信息技術教學中，教師要基于學生認知發展的“輸入—建構—遷移”規律設計有效的問題鏈，既要解構“大問題”形成問題鏈主干，又要補充“小問題”形成問題鏈枝葉。

4.設計留白實現漸進激勵

在信息技術教學中，學生的問題解決方案并不是總能達到教師的期望，這是可以理解的。教師應該幫助學生定位盲點，使其克服學習過程中的困難，并提出具有挑戰性的學科問題，啟發學生獨立思考，同時給予適當的激勵。

5.引導獲得遷移創新能力

在設計高中信息技術問題鏈時，教師不僅要注意信息技術知識與技能的輸入和吸收，還要注意信息技術知識與技能的輸出和創新。因此，不能簡單地提出“這個程序是如何編寫的”等知識內化問題，而應該將信息技術能力與學生的日常生活聯系起來，設計具有實踐意義的問題鏈，讓學生意識到信息技術知識與技能的實用價值。

●高中信息技術問題鏈的設計策略

下面，筆者以實際案例詳細說明高中信息技術問題鏈的具體設計策略。

1.整合教材內容，設計連貫性的問題鏈

高中信息技術內容相對較為龐雜，師生很容易陷入“只見技術不見原理”的陷阱中。教師要善于基于課程標準挖掘不同內容的學科本質問題，并有效整合內容，形成知識脈絡圖，進而設計出連貫性的問題鏈。梯度漸進的連貫的問題鏈能將孤立的知識點串聯起來，使學生在使用信息技術解決一系列問題的過程中，掌握系統的知識體系，形成獨特的信息技術學科思維方式，進而培育學生信息技術學科核心素養。

例如，在教學教科版高中信息技術必修2《信息系統與社會》第5單元“信息社會的建設”時，筆者依據課程標準中“信息系統與社會”有關信息社會建設的內容要求，以教科版《信息系統與社會》為主，整合現行的五套高中信息技術教材的內容，并進行了系統的學習內容分析，形成“信息社會的建設”知識脈絡圖。然后，立足于促進學生對信息社會知識的深度理解和創新應用，設計了“從ChatGPT看信息社會發展”單元案例，形成了如下的問題鏈：①從ChatGPT的流行可以看出信息技術的發展有哪些趨勢？②以ChatGPT為例可以看出信息技術對社會有哪些影響？③信息社會具有哪些特征？④ChatGPT的普及和使用將會有哪些積極影響？⑤ChatGPT的普及使用可能會有哪些潛在危害？⑥以ChatGPT使用為例，信息技術使用時需要遵守哪些倫理道德和法律法規？⑦我們應如何積極地實現信息技術的自主可控？這樣的問題鏈將信息社會建設與當前信息技術熱點有機結合起來，既激發了學生學習信息技術的學習動機，又引導了學生系統地思考信息社會建設中涉及的文化、倫理、法律和國家安全等問題，使其能辯證地看待信息技術發展，從而積極地投身到國家信息技術自主可控事業中。

2.解構核心問題，設計嵌套性的問題鏈

在問題鏈設計中，教師可參考計算思維的“抽象”和“自動化”過程，使用問題鏈嵌套方式促進學生獨特的學科思考方式的形成。例如，在學習教科版高中信息技術必修1《數據與計算》中的“計算機與問題解決”時，筆者設計了一個項目——校園智能氣溫檢測系統。在本項目中，大問題的解決需要經過抽象、建模、算法設計、算法描述、算法實踐等過程，并設計成為對應的嵌套式問題鏈，具體如右表所示，這些問題的解決可推動學生完成項目。

3.適應不同需要，設計功能性的問題鏈

問題鏈的設計要適應不同學習階段的需要，如：在學習導入階段，教師可以設計引入性問題鏈導入新課，為學生建立起新舊知識之間的聯系；在新知識學習階段，教師可以設計掌握性問題鏈為學生系統地掌握新知識提供“腳手架”；在知識擴展階段，教師可以設計探究性問題鏈為學生遷移應用知識提供問題引領。當然，還有很多不同功能性的問題鏈，教師要及時明晰不同學習需要而設計持續且深入的“問題鏈”來激發學生的學習活力，鼓勵學生從自己的視角理解和解決問題，直面問題的解決思路。

“如何走出迷宮”大問題的拆解

“植物圖像識別”單元問題鏈設計

例如，在教學“圖像識別”內容時，教師可以通過“植物圖像識別”項目，設計有意義、有深度、有沖突的問題鏈（如上圖），不斷地推動問題發酵，不斷地調動學生的原始積累，不斷地打破學生的認知平衡，不斷地推動學生思維的自我整合，不斷地逼近問題的結果，在解決問題的過程中提升學生理解概念的高度，拓寬學生分析問題視野的廣度，擴展學生問題思辨的深度以及增加學生技術情意的厚度。

●結束語

高中信息技術教學要創設緊扣主題的問題鏈，不斷引導學生對問題進行探究與思考，使學生在解決問題的過程中理解和掌握知識，發展思維能力，最終達成學科核心素養的培養。