技術(shù)服務(wù)于生活
——大概念背景下的信息科技教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)踐

高曉明 山東省淄博市張店區(qū)第七中學(xué)

●信息科技學(xué)科大概念

大概念是反映學(xué)科本質(zhì)，具有抽象性、概括性、統(tǒng)攝性和廣泛遷移價(jià)值的學(xué)科思想和觀念，具有很強(qiáng)的遷移價(jià)值。《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡(jiǎn)稱“新課標(biāo)”）提出要學(xué)生養(yǎng)成用計(jì)算機(jī)能理解的方式去思考問題，解決生活中的實(shí)際問題。所以，“技術(shù)服務(wù)于生活”是教師要教給學(xué)生的最根本的學(xué)科能力，這也是筆者根據(jù)教學(xué)實(shí)踐提煉的教學(xué)理念。同時(shí)，在信息科技學(xué)科素養(yǎng)導(dǎo)向下，產(chǎn)生了項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、真實(shí)性問題情境、跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)、表現(xiàn)性評(píng)價(jià)等教學(xué)方式，這幾種方式體現(xiàn)出了大概念的特點(diǎn)。因此，筆者在教學(xué)中嘗試將“技術(shù)服務(wù)于生活”的理念和幾種教學(xué)方式結(jié)合，以提升學(xué)生的信息素養(yǎng)，促使其理解學(xué)科大概念。

●大概念背景下多種教學(xué)設(shè)計(jì)方式

1.項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，凸顯大概念“整體性”

教師在設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容時(shí)，要關(guān)注概念之間的聯(lián)系，采用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)方式，將項(xiàng)目里的小問題串聯(lián)成整體，培養(yǎng)學(xué)生分析、總結(jié)、概括的能力，使學(xué)生慢慢形成學(xué)科大概念。

例如，泰山版初中信息技術(shù)第2冊(cè)第3章“挖掘數(shù)據(jù)中的價(jià)值”的內(nèi)容是學(xué)習(xí)Excel軟件，讓學(xué)生體會(huì)和形成用軟件技術(shù)挖掘數(shù)據(jù)中的價(jià)值的大概念。知識(shí)點(diǎn)包括數(shù)據(jù)表的編輯和美化，用公式和函數(shù)計(jì)算生成數(shù)據(jù)，用排序、篩選、分類匯總等分析數(shù)據(jù)的方法，創(chuàng)建圖表讓分析更直觀。根據(jù)新課標(biāo)要求，筆者設(shè)計(jì)了以“論華為的崛起”為大主題的單元項(xiàng)目課程。第1節(jié)課，讓學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)查找現(xiàn)在市場(chǎng)上已有的各手機(jī)品牌的銷售數(shù)據(jù)，制作2014—2020年各品牌的銷量數(shù)據(jù)表并美化，學(xué)會(huì)收集和編輯有價(jià)值的數(shù)據(jù)。第2節(jié)課，要求學(xué)生合理運(yùn)用公式和函數(shù)的計(jì)算方法，計(jì)算出每個(gè)手機(jī)品牌每年的“銷售占比”和多年各公司的“銷售平均值”，讓學(xué)生學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中的價(jià)值，創(chuàng)造出新的數(shù)據(jù)價(jià)值（如下頁表1）。第3節(jié)課，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)各公司研發(fā)的CPU的跑分進(jìn)行排序，篩選手機(jī)銷量前三名的公司，對(duì)各公司銷售手機(jī)的情況分類匯總，分析銷售量與性能之間的關(guān)系（如下頁表2）。第4節(jié)課，學(xué)生使用圖表快速、直觀地看分析結(jié)果。

表1

表2

這樣設(shè)計(jì)，學(xué)生既能從真實(shí)的具體的問題出發(fā)，合理運(yùn)用知識(shí)處理數(shù)據(jù)，又能用專業(yè)、系統(tǒng)化的眼光“整體”分析解決問題。這樣的項(xiàng)目式教學(xué)設(shè)計(jì)，體現(xiàn)了大概念和大單元的緊密關(guān)聯(lián)，具有“整體性”和“結(jié)構(gòu)化”特點(diǎn)。

2.真實(shí)性問題情境，凸顯大概念“本質(zhì)性”

素養(yǎng)的內(nèi)核是“真實(shí)性”，具體來說就是學(xué)生要有能解決現(xiàn)實(shí)世界中的真實(shí)問題的能力。這就需要學(xué)生像專家一樣思考，找到真實(shí)問題的本質(zhì)，并應(yīng)用于生活解決真實(shí)問題。所以，在教學(xué)設(shè)計(jì)中，教師要設(shè)法引導(dǎo)學(xué)生在真實(shí)情境中提煉出問題的本質(zhì)，讓“技術(shù)服務(wù)于生活”，使教學(xué)變得更加有趣，培養(yǎng)學(xué)生形成大概念思維。

例如，在“挖掘數(shù)據(jù)中的價(jià)值”這一單元，教師可以“論華為的崛起”為大主題討論現(xiàn)實(shí)問題，要求學(xué)生借助工具找到其崛起的原因，并提出發(fā)展的建議。通過四節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)利用信息技術(shù)手段可以收集數(shù)據(jù)，獲取和加工信息，利用軟件發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)價(jià)值，利用分析技術(shù)分析華為崛起的原因，增強(qiáng)了愛國(guó)主義精神和社會(huì)責(zé)任感。這種貼近生活的情境，提高了學(xué)生解決問題的能力，突出了大概念的“本質(zhì)”，培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。

3.跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)，凸顯大概念“遷移性”

信息技術(shù)學(xué)科作為應(yīng)用型學(xué)科，具有很強(qiáng)的“遷移性”。計(jì)算機(jī)輔助是信息技術(shù)跨學(xué)科學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)，也是連接各學(xué)科的橋梁。要讓學(xué)生建立起“技術(shù)服務(wù)于生活”的概念，教師需要不斷地列舉學(xué)科案例，拓展學(xué)生的眼界，使其形成用計(jì)算思維解決問題的能力。

例如，在教學(xué)泰山版初中信息技術(shù)第1冊(cè)中的“Python編程”的內(nèi)容時(shí)，筆者創(chuàng)設(shè)了與生物學(xué)、醫(yī)學(xué)聯(lián)系的跨學(xué)科主題情境—科技助力醫(yī)療。其中的《選擇結(jié)構(gòu)》一課，創(chuàng)設(shè)了醫(yī)學(xué)家們需要根據(jù)基因序列的突變點(diǎn)，找到病毒的來源的情境。學(xué)生要為基因測(cè)序儀編寫溯源程序，體現(xiàn)科技助力醫(yī)療的作用。已知基因序列中如果有a突變，能證明病毒來自a國(guó)，否則病毒就來自他國(guó)。運(yùn)用選擇結(jié)構(gòu)根據(jù)條件作出判斷的特點(diǎn)，學(xué)生設(shè)計(jì)流程圖和程序（如圖1），作出溯源判斷。在學(xué)習(xí)原理后，有的學(xué)生還應(yīng)用復(fù)雜的多路徑選擇結(jié)構(gòu)，做出多種突變的復(fù)雜判斷（如圖2）。本節(jié)課利用生物學(xué)問題，體現(xiàn)出選擇結(jié)構(gòu)選擇性的大概念，也培養(yǎng)了學(xué)生跨界解決問題能力，凸顯大概念的“遷移性”，是讓“技術(shù)服務(wù)于生活”的最好詮釋。

圖1

圖2

另外，這個(gè)項(xiàng)目主題可以應(yīng)用到整個(gè)大單元的編程項(xiàng)目式教學(xué)中，重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，如用循環(huán)結(jié)構(gòu)的重復(fù)性大概念，做多個(gè)基因序列的溯源判斷，再如用排序、冒泡等算法對(duì)基因序列進(jìn)行重組等，力求用小事情說明大道理，讓初中生感受到科技應(yīng)用的魅力和學(xué)科大概念遷移的力量。當(dāng)然，信息技術(shù)不僅僅可應(yīng)用于生物學(xué)，還可以用在更多的領(lǐng)域中，發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)和作用。

4.表現(xiàn)性評(píng)價(jià)，凸顯大概念的“生活價(jià)值”

教學(xué)提倡“以評(píng)促教，以評(píng)促學(xué)”，不浪費(fèi)課堂的每分每秒。要想讓評(píng)價(jià)也成為學(xué)習(xí)的一部分，就要為評(píng)價(jià)創(chuàng)設(shè)合理、多樣的情境，在評(píng)價(jià)活動(dòng)中體現(xiàn)出大概念的“生活價(jià)值”。

例如，在“挖掘數(shù)據(jù)中的價(jià)值”單元中，學(xué)生在學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)、計(jì)算和分析數(shù)據(jù)的同時(shí)，知道了可以用軟件技術(shù)挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值的大概念，也就可以利用表格對(duì)自己的學(xué)習(xí)進(jìn)行評(píng)價(jià)。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，把每個(gè)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的評(píng)分情況實(shí)時(shí)收集起來，記錄在Excel表中，利用技術(shù)對(duì)各組得分進(jìn)行計(jì)算、分析。這種活學(xué)活用的表現(xiàn)性評(píng)價(jià)方式，達(dá)到了“教-學(xué)-評(píng)”一致性的完美融合，體現(xiàn)了技術(shù)應(yīng)用于評(píng)價(jià)的“生活價(jià)值”。

●大概念教學(xué)設(shè)計(jì)中的誤區(qū)和建議

1.教學(xué)目標(biāo)不可過低或過高，要設(shè)計(jì)“接地氣”的課程

在教學(xué)實(shí)踐中，過低的教學(xué)目標(biāo)會(huì)把素養(yǎng)目標(biāo)降格為知識(shí)和技能目標(biāo)，據(jù)此設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容也會(huì)只重視傳授知識(shí)本身的內(nèi)容，結(jié)果導(dǎo)致學(xué)生難以形成知識(shí)間的聯(lián)系，提煉不出大概念。過高的教學(xué)目標(biāo)則不能將大概念具體化，導(dǎo)致學(xué)生實(shí)踐達(dá)不到要求，任務(wù)完不成，課堂效果不好，也不利于提煉大概念。因此，教師要先理解學(xué)科素養(yǎng)的要求，提高自己對(duì)學(xué)科大概念的理解，設(shè)計(jì)“接地氣”的課程，讓學(xué)生真正學(xué)會(huì)知識(shí)。

2.素養(yǎng)目標(biāo)不要局限在單節(jié)課，要用“大概念”“大單元”的眼光設(shè)計(jì)

學(xué)科素養(yǎng)的形成不是一蹴而就的，教師不能把眼光只局限于一節(jié)課中，需要有“大視野”，用“大概念”“大單元”的眼光整體設(shè)計(jì)，通過教學(xué)中的不斷滲透，讓學(xué)生通過一個(gè)個(gè)互相聯(lián)系的小概念，形成“少而重要”的大概念，慢慢培養(yǎng)起學(xué)科素養(yǎng)。

3.大概念不是靠“記”，而是要理解

大概念雖然是概念，但僅靠記憶是不行的。大概念應(yīng)指向素養(yǎng)和目標(biāo)層面，要通過教學(xué)設(shè)計(jì)中的各種案例，幫助學(xué)生“理解”概念，形成學(xué)科的大概念，達(dá)到會(huì)在生活中應(yīng)用的效果。

●結(jié)語

教師的責(zé)任是“傳道、授業(yè)、解惑”，在教學(xué)中，教師都能做到對(duì)知識(shí)授業(yè)和解惑，而不太會(huì)“傳道”，如何把學(xué)科蘊(yùn)含的道理、思維方式和大概念傳授給學(xué)生。信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)，不應(yīng)只關(guān)注技術(shù)層面，還要順應(yīng)信息時(shí)代的要求，培養(yǎng)學(xué)生有用“技術(shù)服務(wù)于生活”的意識(shí)。