逆向教學(xué)設(shè)計下的高中信息技術(shù)深度學(xué)習(xí)

隨著教育教學(xué)的深化，逆向教學(xué)設(shè)計作為一種前沿教學(xué)理念，在教育領(lǐng)域之間嶄露頭角，強(qiáng)調(diào)學(xué)生從學(xué)習(xí)成果出發(fā)，創(chuàng)建一個逆向推導(dǎo)設(shè)計流程，全過程落實(shí)“以終為始”的思想。高中信息技術(shù)課程引入逆向教學(xué)設(shè)計，不僅助力學(xué)生實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)，更是對傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計的突破與創(chuàng)新。傳統(tǒng)高中信息技術(shù)教學(xué)期間，部分忽視了學(xué)生的主體地位，將教學(xué)重點(diǎn)放在教學(xué)規(guī)劃方面，缺少對學(xué)生知識的實(shí)際了解、掌握程度方面的了解。引入逆向教學(xué)設(shè)計后，通過深化教學(xué)與學(xué)生學(xué)習(xí)的融合，將圍繞學(xué)生開展教學(xué)活動、教學(xué)評價，促使學(xué)生在理解知識的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)知識遷移、深度學(xué)習(xí)，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、問題解決能力。同時，在高中信息技術(shù)教學(xué)深度學(xué)習(xí)中注重培養(yǎng)學(xué)生的高階思維，并結(jié)合逆向教學(xué)設(shè)計的特點(diǎn)，為學(xué)生制定明確的預(yù)習(xí)結(jié)果，設(shè)計評估證據(jù)、完善學(xué)習(xí)體驗(yàn)等，進(jìn)一步引發(fā)深度學(xué)習(xí)。

一、逆向教學(xué)設(shè)計

逆向教學(xué)設(shè)計以學(xué)習(xí)目標(biāo)為起點(diǎn)，圍繞目標(biāo)開展后續(xù)教學(xué)評估、教學(xué)活動，目的在于實(shí)現(xiàn)教育目標(biāo)，包含三個環(huán)節(jié)：確定學(xué)習(xí)目標(biāo)、設(shè)計評估方法、規(guī)劃教學(xué)活動。這種教學(xué)設(shè)計思想和傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計存在不同。在傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計過程中，大部分教師都是從教材、重點(diǎn)組織開展教學(xué)活動。但逆向教學(xué)設(shè)計轉(zhuǎn)變了原本的習(xí)慣，以預(yù)期結(jié)果為起點(diǎn)，選擇必要證據(jù)判斷學(xué)生是否達(dá)到教師提前制定的預(yù)期結(jié)果。

二、逆向教學(xué)設(shè)計下的高中生信息技術(shù)深度學(xué)習(xí)優(yōu)勢

（一）凸顯學(xué)生主體，促進(jìn)深度理解

逆向教學(xué)設(shè)計注重“以生為主”的理念，通過開展逆向設(shè)計的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，遵循以終為始原則，讓學(xué)生在整個學(xué)習(xí)過程明確正確學(xué)習(xí)方向，激發(fā)內(nèi)在的學(xué)習(xí)熱情。在高中信息技術(shù)課程中，鼓勵學(xué)生結(jié)合自己興趣、所需，并自主選擇學(xué)習(xí)方式，有效提升學(xué)生參與學(xué)習(xí)的積極性、主動性。同時也通過逆向教學(xué)設(shè)計，加深學(xué)生對知識深層次理解，改變以往表面記憶的模式，要求學(xué)生掌握信息技術(shù)重點(diǎn)知識和技術(shù)，清楚技術(shù)的本質(zhì)概念與內(nèi)涵，并在逆向教學(xué)設(shè)計環(huán)節(jié)中將所學(xué)知識進(jìn)行應(yīng)用，形成一定的知識遷移能力，為學(xué)生今后參與工作、進(jìn)入社會奠定堅實(shí)基礎(chǔ)。

（二）優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生自主性

高中信息技術(shù)課程中引入逆向教學(xué)設(shè)計，倡導(dǎo)教師設(shè)置預(yù)期結(jié)果，逆向制定教學(xué)內(nèi)容，促使教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生所需內(nèi)容有一定契合性，從而形成精煉與實(shí)用并存的教學(xué)內(nèi)容，促進(jìn)學(xué)生更好地掌握信息技術(shù)課程重點(diǎn)。在提升教學(xué)效率，保證教學(xué)質(zhì)量，持續(xù)拓展教學(xué)的內(nèi)容同時，更好地滿足學(xué)生未來發(fā)展需求。此外，逆向教學(xué)設(shè)計方法能幫助學(xué)生樹立自主學(xué)習(xí)意識。讓學(xué)生從自身情況出發(fā)，選擇適合的學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)工具，比如進(jìn)入線上課程，通過視頻、圖片進(jìn)行學(xué)習(xí)；也可以進(jìn)入實(shí)驗(yàn)平臺加深知識鞏固效果，完全可以依據(jù)自己的學(xué)習(xí)節(jié)奏獲取知識，促使學(xué)生形成獨(dú)立思考、解決問題能力，助力學(xué)生后續(xù)成長。

（三）注重評估反饋，推動教學(xué)創(chuàng)新

高中信息技術(shù)深度學(xué)習(xí)中，依據(jù)逆向教學(xué)設(shè)計框架，加大評估反饋力度，助力教育教學(xué)取得創(chuàng)新。首先，教師可以結(jié)合逆向教學(xué)設(shè)計的預(yù)期結(jié)果，選擇更有效的評估手段，一方面注重學(xué)習(xí)效果，另一方面關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)表現(xiàn)，是否完成學(xué)習(xí)反思。通過及時、高效地評價反饋，可以幫助學(xué)生了解自身不足，更為教師指明教學(xué)方向。其次，在信息技術(shù)深度學(xué)習(xí)中，更要發(fā)揮評估反饋優(yōu)勢，帶領(lǐng)學(xué)生試錯、調(diào)整，最終掌握知識，促使學(xué)生在逆向教學(xué)設(shè)計中一邊實(shí)踐、一邊學(xué)習(xí)、一邊成長。最后，逆向教學(xué)設(shè)計推動了教學(xué)創(chuàng)新，促使教師在整合學(xué)生反饋信息時，第一時間發(fā)現(xiàn)教學(xué)問題，重新設(shè)計符合學(xué)生所需的內(nèi)容，調(diào)動學(xué)生潛在學(xué)習(xí)興趣，為高中信息技術(shù)教育發(fā)展注入源源動力。

三、逆向教學(xué)設(shè)計下的高中生信息技術(shù)深度學(xué)習(xí)實(shí)施路徑

（一）確定預(yù)期結(jié)果

結(jié)合高中信息技術(shù)課程重點(diǎn)，精準(zhǔn)確定預(yù)期結(jié)果，參考“高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)”和一些權(quán)威專家建議，為學(xué)生確定學(xué)習(xí)目標(biāo)，比如，學(xué)習(xí)“數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用”內(nèi)容時，將“數(shù)據(jù)”設(shè)置為核心內(nèi)容，為確定學(xué)生達(dá)到的預(yù)期理解，可以在學(xué)習(xí)期間總結(jié)數(shù)據(jù)貫穿整個數(shù)字時代，用數(shù)據(jù)說話代替經(jīng)驗(yàn)說話，幫助學(xué)生解決問題，并延伸出相關(guān)學(xué)習(xí)過程。為學(xué)生制定如下學(xué)習(xí)目標(biāo)：

第一，分析問題，懂得如何采集數(shù)據(jù)、整理數(shù)據(jù)等，樹立正確的信息意識。

第二，利用Python編程技能，完成數(shù)據(jù)采集、整理、可視化表達(dá)，進(jìn)而形成計算思維。

第三，分析數(shù)據(jù)展現(xiàn)結(jié)果，應(yīng)用人工智能技術(shù)完成數(shù)據(jù)分析報告，發(fā)掘數(shù)據(jù)背后存在的價值，在數(shù)字化學(xué)習(xí)方面取得創(chuàng)新。

第四，依據(jù)數(shù)據(jù)安全原則，正確、規(guī)范使用數(shù)據(jù)，保護(hù)數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)的隱私性，并掌握更多保護(hù)數(shù)據(jù)的方法，進(jìn)一步強(qiáng)化自身的信息社會責(zé)任。

由此可見，從制定的學(xué)習(xí)目標(biāo)出發(fā)，對逆向教學(xué)設(shè)計中制定的預(yù)期結(jié)果進(jìn)行劃分，但學(xué)生要想了解就需要將抽象知識具象化。比如，通過思考問題形式來實(shí)現(xiàn)，提升學(xué)生的知識、技能水平。因此確定預(yù)期結(jié)果如下所示：

第一，教學(xué)思考問題。了解數(shù)據(jù)采集需求，如何正確選擇契合的技術(shù)、輔助工具，為后續(xù)數(shù)據(jù)采集奠定基礎(chǔ)。

第二，整理原始數(shù)據(jù)，使其符合后續(xù)的數(shù)據(jù)分析環(huán)節(jié)。

第三，思考哪一種可視化技術(shù)，可以完整、清晰地傳遞數(shù)據(jù)。

第四，利用人工智能分析數(shù)據(jù)分析報告，需要凸顯邏輯性、條理性，并展現(xiàn)分析結(jié)果。

第五，數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析期間做好個人隱私保護(hù)工作，并合理使用數(shù)據(jù)。

第六，及時識別數(shù)據(jù)潛在風(fēng)險，實(shí)行對應(yīng)的防護(hù)辦法。

學(xué)生要理解內(nèi)容：一是處理數(shù)據(jù)的有效方式能夠?yàn)樯睢W(xué)習(xí)帶來支持；二是在Python中有多重工具，尤其在處理數(shù)據(jù)期間彰顯一定方便性、有效性；三是清楚的數(shù)據(jù)分析能夠?yàn)楹罄m(xù)問題提供可靠依據(jù)；四是數(shù)據(jù)安全是很多人關(guān)注的重點(diǎn)，學(xué)生不僅掌握保護(hù)數(shù)據(jù)方法，更了解數(shù)據(jù)安全防護(hù)的重要性。

學(xué)生能夠達(dá)成的效果：第一，完成Python編寫程序，成功獲得網(wǎng)頁信息，深層次分析網(wǎng)頁、整合數(shù)據(jù)信息；第二，完成Python編寫程序，對表格進(jìn)行檢驗(yàn)，解決CSV中存在的重復(fù)數(shù)據(jù)，以及缺失數(shù)據(jù)；第三，結(jié)合實(shí)際場景、需求，選擇契合的方式完成數(shù)據(jù)分析實(shí)例；第四，完成Python編寫程序，精選圖表形式，清楚展示數(shù)據(jù)分析結(jié)果；第五，圍繞解決問題寫一篇數(shù)據(jù)分析報告，闡述其意義；第六，掌握數(shù)據(jù)安全防護(hù)的技術(shù)與方法。

（二）確定評估證據(jù)

首先，從目標(biāo)出發(fā)，制作高中信息技術(shù)課程評估證據(jù)，設(shè)計科學(xué)評估方式、評估任務(wù)，促使學(xué)生在完成任務(wù)期間，實(shí)現(xiàn)知識遷移，進(jìn)而完成教師布置的預(yù)期學(xué)習(xí)成果。其次，以評估任務(wù)為基礎(chǔ)，幫助教師檢驗(yàn)學(xué)生掌握的知識程度，反映學(xué)生進(jìn)入深度學(xué)習(xí)對知識的應(yīng)用情況，從多個方面評價學(xué)習(xí)效果。

例如，結(jié)合“數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用”內(nèi)容，設(shè)置“高校滿意度數(shù)據(jù)優(yōu)化個人學(xué)習(xí)計劃”學(xué)習(xí)主題，布置如下四個表現(xiàn)性任務(wù)，發(fā)揮學(xué)生主動探究性分析問題、解決問題。其目的一方面在于讓學(xué)生整合已學(xué)知識；另一方面，應(yīng)用新知識，強(qiáng)化學(xué)生數(shù)據(jù)采集能力，數(shù)據(jù)整合能力，數(shù)據(jù)分析能力和數(shù)據(jù)可視化。再依據(jù)分析情況設(shè)計成完整數(shù)據(jù)報告，為后續(xù)加強(qiáng)數(shù)據(jù)防護(hù)提供支持，促使學(xué)生在分析問題期間實(shí)現(xiàn)深入理解。

其一，要求學(xué)生可以對自己一天所做的事情，事情對應(yīng)消耗的時間進(jìn)行記錄，設(shè)置七天為一個周期，每個周期以后進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總。

其二，要求學(xué)生利用Python軟件，對自己向往的高校、專業(yè)滿意程度數(shù)據(jù)實(shí)施采集，完成數(shù)據(jù)采集工作，再結(jié)合自己感興趣的專業(yè)，提取專業(yè)對應(yīng)的招生簡介。

其三，結(jié)合上述第一個任務(wù)采集的實(shí)際學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，與第二個任務(wù)中獲取的數(shù)據(jù)處理結(jié)果、專業(yè)招生簡介進(jìn)行比較，深入分析自己意愿和現(xiàn)實(shí)存在的距離，結(jié)合數(shù)據(jù)分析報告，進(jìn)一步制定問題解決對策。

其四，結(jié)合得出的分析報告信息進(jìn)行溝通、交流，利用信息技術(shù)增強(qiáng)對報告信息的安全防護(hù)效果。

教師可以引入多樣化的評估方式，深層次檢驗(yàn)學(xué)生是否達(dá)到學(xué)習(xí)成果。比如，開展“Python程序編寫技能測試”，檢驗(yàn)學(xué)生對技能的理解、使用情況；觀察學(xué)生課堂學(xué)習(xí)情況，是否積極參與學(xué)習(xí)互動；開展合作學(xué)習(xí)檢驗(yàn)，評估學(xué)生在合作學(xué)習(xí)中的參與性、貢獻(xiàn)程度，是否形成合作能力；通過自我評價、學(xué)生互評等方式，鼓勵學(xué)生一邊學(xué)習(xí)一邊反思，持續(xù)優(yōu)化自身不足，使其在相互學(xué)習(xí)中取得進(jìn)步。

（三）設(shè)計學(xué)習(xí)體驗(yàn)

遵循證據(jù)導(dǎo)向開展多元化教學(xué)活動，結(jié)合上一環(huán)節(jié)提供的表現(xiàn)性任務(wù)、課堂測試等，為學(xué)生搭建學(xué)習(xí)支架，整合學(xué)習(xí)資源為后續(xù)教學(xué)體驗(yàn)奠定基礎(chǔ)，比如微課視頻資源，解決高中信息技術(shù)中的“數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用”內(nèi)容。在實(shí)踐操作中，面對編程操作存在的抽象、枯燥等問題，首先，教師可以通過微課的方法呈現(xiàn)出趣味微課，賦予信息知識一定的趣味性，簡化編程學(xué)習(xí)難度，通過一個小微課，為學(xué)生展示知識的重點(diǎn)、難點(diǎn)，促使學(xué)生更主動、更專注參與學(xué)習(xí)。其次，輔助學(xué)習(xí)支架，設(shè)置有挑戰(zhàn)性的項(xiàng)目探究，提供完成任務(wù)所需支架，其算法、編程為基礎(chǔ)，對問題分析、實(shí)施編程，讓學(xué)生可以設(shè)計算法，僅僅設(shè)計支架填空即可。目的是讓學(xué)生在自主探究、合作探究中理解與內(nèi)化知識。

以“數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用”為例，結(jié)合文章前文提到的表現(xiàn)性第二個任務(wù)布置相應(yīng)教學(xué)活動，為學(xué)生帶來新的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

第一，情境導(dǎo)入。教師為學(xué)生展示初中學(xué)生畢業(yè)進(jìn)入高中的一段視頻，要求學(xué)生聯(lián)想自己“三年以后自己想進(jìn)入哪一所大學(xué)？同學(xué)們理想中的大學(xué)是怎樣的？”在這一過程中，學(xué)生不僅要了解自己，也要了解大學(xué)。因此，要收集大學(xué)信息，可以讓學(xué)生闡述收集的方法。通過這一環(huán)節(jié)讓學(xué)生清楚數(shù)據(jù)采集應(yīng)用場景，以及經(jīng)常應(yīng)用的途徑。

第二，進(jìn)行方法比較。教師可以要求學(xué)生依據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)單，前后完成兩個練習(xí)，做好詳細(xì)的學(xué)習(xí)記錄。其一讓學(xué)生選擇自己熟悉方法完成網(wǎng)頁數(shù)據(jù)采集，對整個數(shù)據(jù)采集、操作環(huán)節(jié)都做好記錄；其二讓學(xué)生閱讀Python程序代碼，結(jié)合注釋內(nèi)容使用對應(yīng)方法，完成互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集任務(wù)，詳細(xì)記錄數(shù)據(jù)采集整個過程期間對Python庫的使用情況。目的是讓學(xué)生掌握學(xué)習(xí)過程，對比兩種數(shù)據(jù)采集方法存在的相同點(diǎn)、不同點(diǎn)。

第三，完善代碼。要求學(xué)生能夠利用所學(xué)的Python方法，完成互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集學(xué)習(xí)任務(wù)，再要求學(xué)生對采集院校名稱程序進(jìn)行完善，相繼完成網(wǎng)頁獲取環(huán)節(jié)、分析網(wǎng)頁環(huán)節(jié)、數(shù)據(jù)保存環(huán)節(jié)等。懂得“數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用”，并規(guī)范書寫代碼、精準(zhǔn)調(diào)試運(yùn)行程序。從而促使學(xué)生掌握代碼，完成運(yùn)行程序調(diào)試任務(wù)。

第四，協(xié)同合作。提前將學(xué)生劃分成各個小組，對各個小組成員進(jìn)行調(diào)查，采集存在同樣方向得到某高校滿意度數(shù)據(jù)、專業(yè)滿意度數(shù)據(jù)，結(jié)合學(xué)習(xí)指南內(nèi)容優(yōu)化程序代碼，保證數(shù)據(jù)采集的完整性，將其保存為一個學(xué)習(xí)文件。通過這一環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生采集意向大學(xué)、對應(yīng)專業(yè)的滿意度數(shù)據(jù)。

第五，學(xué)習(xí)歸納。要求各個小組學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行分享，每個小組選出一個代表，展示小組整合的數(shù)據(jù)信息，以及對其他小組進(jìn)行評價。同時各個小組也需分享自己在學(xué)習(xí)期間遇到的問題，通過交流與合作找到最佳解決方法，使其在相互溝通中取得進(jìn)步，方便教師對學(xué)生的課堂總結(jié)進(jìn)行歸納。

四、案例分析與總結(jié)

進(jìn)入數(shù)字化時代后，人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)也逐漸提升。若學(xué)生在學(xué)習(xí)高中信息技術(shù)課程時，依舊采用死記硬背的方式，結(jié)果只能取得知識、技能的短時記憶，根本無法滿足新時代對高素質(zhì)人才的需求。因此，要培養(yǎng)靈活應(yīng)用知識，懂得創(chuàng)新的人才。由此凸顯提強(qiáng)學(xué)生深度學(xué)習(xí)水平的重要性。

文章依據(jù)逆向教學(xué)設(shè)計方法，在高中生信息技術(shù)方面展開深度學(xué)習(xí)，遵循以終為始的理念，發(fā)揮“教學(xué)評一體化”的優(yōu)勢。對高中信息技術(shù)課程實(shí)施逆向設(shè)計，選取某H學(xué)校兩個平行班級高中生，開展信息技術(shù)課程教學(xué)實(shí)踐，將其劃分成兩個小組，其一是實(shí)驗(yàn)組，其二是對照組，教學(xué)開始前對所有學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)問卷前測。實(shí)驗(yàn)期間，實(shí)驗(yàn)組采用逆向教學(xué)設(shè)計，對照組采用傳統(tǒng)教學(xué)方法。

通過整個數(shù)據(jù)得出如下結(jié)論：第一，逆向教學(xué)設(shè)計和傳統(tǒng)教學(xué)進(jìn)行比較，對學(xué)生信息技術(shù)深度學(xué)習(xí)水平帶有促進(jìn)作用，也對深度學(xué)習(xí)的各個維度產(chǎn)生影響；第二，逆向教學(xué)設(shè)計幫助更多學(xué)生提升學(xué)習(xí)成績，尤其是深度學(xué)習(xí)水平和學(xué)習(xí)成績彰顯正向關(guān)系；第三，逆向教學(xué)設(shè)計的實(shí)施，讓更多學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)，更滿意課堂教學(xué)體驗(yàn)。

五、結(jié)語

綜上所述，逆向教學(xué)設(shè)計下開展高中生信息技術(shù)深度學(xué)習(xí)，并采取逆向教學(xué)設(shè)計，可以幫助學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識，強(qiáng)化技能掌握，提升學(xué)生對信息技術(shù)原理的廣泛應(yīng)用，幫助學(xué)生在深度學(xué)習(xí)上取得不錯成效。逆向教學(xué)設(shè)計實(shí)施期間，可以引導(dǎo)學(xué)生從問題入手，逆向探索知識，最終強(qiáng)化學(xué)生解決問題的能力，也通過設(shè)定學(xué)習(xí)目標(biāo)，幫助學(xué)生清楚規(guī)劃學(xué)習(xí)方向，選擇適合自己的方法、資源，最終讓每一位學(xué)生都取得學(xué)習(xí)進(jìn)步。

在未來教學(xué)中，教師更要探索逆向教學(xué)設(shè)計的優(yōu)勢，關(guān)注過程性評價反饋環(huán)節(jié)，有利于幫助教師持續(xù)優(yōu)化教學(xué)對策，提升教學(xué)效率和質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)真正以學(xué)生為主體。在實(shí)踐與創(chuàng)新上取得成效，一方面提升信息技術(shù)素養(yǎng)，另一方面引領(lǐng)學(xué)生走向深度學(xué)習(xí)，真正為學(xué)生今后的學(xué)習(xí)旅程奠定基礎(chǔ)。