基于聯(lián)通主義理論的五學(xué)課堂 教學(xué)設(shè)計(jì)思路

關(guān)鍵詞：聯(lián)通主義；五學(xué)課堂；數(shù)據(jù)安全；核心素養(yǎng)；教學(xué)設(shè)計(jì)中圖分類號：G434文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A論文編號：1674—2117（2025）19-0026-03

《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡稱“新課標(biāo)”）的頒布與實(shí)施，表明中小學(xué)信息科技課程承載著新質(zhì)人才培養(yǎng)的重任，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，倡導(dǎo)學(xué)科原理與真實(shí)生活的聯(lián)通，體現(xiàn)“科”與“技”并重。在這一背景下，如何通過課堂教學(xué)有效聯(lián)通“自我、學(xué)科與生活”三大維度，成為落實(shí)核心素養(yǎng)目標(biāo)的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。下面，筆者以“數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)安全”單元教學(xué)為例，探討基于聯(lián)通主義理論的“五學(xué)課堂”教學(xué)策略，以期為落實(shí)新課標(biāo)、推進(jìn)教學(xué)改革提供實(shí)踐參考。

課標(biāo)總領(lǐng)，背景分析

1.課標(biāo)要求

（1）新課標(biāo)呼喚新課堂新一輪科技革命推動(dòng)了以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的教育改革，新課標(biāo)凝練了四大學(xué)科核心素養(yǎng)，梳理出六條邏輯主線，力求實(shí)現(xiàn)信息科技教育從追求學(xué)科知識(shí)的系統(tǒng)性向以學(xué)生體驗(yàn)性為核心的轉(zhuǎn)變。2新課標(biāo)呼喚的新課堂是：強(qiáng)化“學(xué)為中心”的課程取向，深化“素養(yǎng)導(dǎo)向”的培養(yǎng)目標(biāo)，靈活設(shè)計(jì)具有真實(shí)情境、真實(shí)問題的跨學(xué)科主題活動(dòng)，注重“教-學(xué)-評”一致性。

（2）基于聯(lián)通主義的“五學(xué)課堂”契合新課標(biāo)導(dǎo)向

“五學(xué)課堂”的核心主體是“學(xué)為中心”，通過“問題引學(xué)、情境創(chuàng)學(xué)、活動(dòng)互學(xué)、評價(jià)優(yōu)學(xué)、數(shù)智助學(xué)”，構(gòu)建起“素養(yǎng)導(dǎo)向”的課堂，與新課標(biāo)的要求高度一致。其教學(xué)設(shè)計(jì)思路為： ① 依據(jù)新課標(biāo)、教材學(xué)情，設(shè)計(jì)單元總目標(biāo)、課時(shí)目標(biāo)；② 創(chuàng)設(shè)貼近學(xué)生生活、貼近學(xué)科本質(zhì)的“學(xué)習(xí)情境”； ③ 基于教學(xué)目標(biāo)與課程情境設(shè)計(jì)“活動(dòng)”與“評價(jià)”，依托目標(biāo)設(shè)計(jì)活動(dòng)，進(jìn)而用評價(jià)監(jiān)測優(yōu)化教學(xué)決策，實(shí)現(xiàn)“教一學(xué)一評”一致性； ④ 設(shè)計(jì)高質(zhì)量的“驅(qū)動(dòng)問題鏈”，讓學(xué)生沉浸問題解決，自覺實(shí)現(xiàn)對概念的理解和情境的遷移，最后形成核心素養(yǎng)； ⑤ 借助多媒體、人工智能技術(shù)支撐課堂，為學(xué)生提供全過程的工具、資源和腳手架支持。

2.內(nèi)容分析

新課標(biāo)中第二學(xué)段（四年級）的“數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)安全”單元主要聚焦四個(gè)方面的學(xué)習(xí)內(nèi)容： ① 感知威脅數(shù)據(jù)安全的常見因素，樹立數(shù)據(jù)風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)； ② 掌握個(gè)人數(shù)據(jù)的防護(hù)策略，理解國家數(shù)據(jù)對國家安全的重要影響； ③ 從編碼方法上理解數(shù)據(jù)防護(hù)的原理； ④ 初步理解自主可控技術(shù)在降低數(shù)據(jù)泄露中的意義。

3.學(xué)情需求

學(xué)生通過前面的學(xué)習(xí)對數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)編碼有初步認(rèn)知，但根據(jù)前測數(shù)據(jù)反饋，大部分學(xué)生對數(shù)據(jù)威脅因素和數(shù)據(jù)防護(hù)應(yīng)用情境有疑惑，對數(shù)據(jù)傳輸過程中的加密解密原理理解困難。同時(shí)，學(xué)生對自主、個(gè)性學(xué)習(xí)有強(qiáng)烈需求。

素養(yǎng)導(dǎo)向，目標(biāo)敘寫

為避免目標(biāo)功能弱化、內(nèi)容泛化，筆者開展以“終”為“始”的逆向教學(xué)設(shè)計(jì)，制訂清晰而明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)，將“目標(biāo)”與“評價(jià)”貫通。運(yùn)用“行為主體、行為動(dòng)詞、行為條件、表現(xiàn)程度”四要素設(shè)計(jì)以下教學(xué)目標(biāo)： ① 通過討論認(rèn)識(shí)數(shù)據(jù)安全隱患，增強(qiáng)數(shù)據(jù)安全的敏感度（能用語言描述）； ② 通過小組探究思考個(gè)人防護(hù)策略，掌握數(shù)據(jù)防護(hù)方法（能用策略歸納）； ③ 通過小組合作探究國家系統(tǒng)防護(hù)流程，增強(qiáng)科技強(qiáng)國與主動(dòng)擔(dān)當(dāng)意識(shí)（能用流程圖表示）；④ 通過自主探究學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)加密方法，知曉編碼規(guī)范與數(shù)據(jù)安全的關(guān)聯(lián)（能完成加密解密任務(wù)）； ⑤ 通過數(shù)字化工具，提升數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力，能完成并展示簡單作品。

學(xué)為中心，策略制訂

1.教學(xué)重難點(diǎn)

重點(diǎn)：識(shí)別威脅數(shù)據(jù)安全的因素、掌握數(shù)據(jù)安全防護(hù)方法、理解數(shù)據(jù)加密解密原理、樹立信息社會(huì)責(zé)任意識(shí)。

難點(diǎn)：抽象概念的具體化理 解、將認(rèn)知轉(zhuǎn)化為自覺行為。

2.學(xué)習(xí)環(huán)境

本案例以聯(lián)通主義理論為指導(dǎo)，依托“五學(xué)課堂”模型，構(gòu)建了一個(gè)高度互聯(lián)、開放互動(dòng)且貼近真實(shí)的數(shù)字化學(xué)習(xí)空間，主要特征包括： ① 虛實(shí)融合的連接性環(huán)境。借助在線平臺(tái)等數(shù)字技術(shù)，聯(lián)通課前、課中、課后，形成持續(xù)發(fā)展的學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)。 ② 協(xié)作探究與創(chuàng)作工具。提供支持小組合作、簡易編碼與數(shù)字創(chuàng)作的工具，推動(dòng)“做中學(xué)”和“創(chuàng)中學(xué)”。 ③ 分層與個(gè)性化資源。依托數(shù)智化學(xué)習(xí)工具，基于學(xué)情提供差異化資源，體現(xiàn)“學(xué)為中心”與因材施教。

3.學(xué)習(xí)方法

根據(jù)新課標(biāo)“素養(yǎng)導(dǎo)向、學(xué)為中心、數(shù)字賦能”的要求，基于聯(lián)通主義教學(xué)理論，采用“五學(xué)課堂”教學(xué)模式。

五學(xué)主張，個(gè)性學(xué)習(xí)

在“數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)安全”單元的教學(xué)中，以學(xué)生為中心，使用“問題、情境、活動(dòng)”啟發(fā)學(xué)生思考，借助“數(shù)字”與“評價(jià)”推動(dòng)課堂生成與優(yōu)化，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的形成。

環(huán)節(jié)一：情境創(chuàng)學(xué)，動(dòng)情入境

本節(jié)內(nèi)容以“機(jī)器人小飛故障—化解危機(jī)—分享中國夢”為情境主線展開。四年級學(xué)生化身“數(shù)據(jù)安全小衛(wèi)士”，在幫助小飛恢復(fù)數(shù)據(jù)、保障安全的任務(wù)驅(qū)動(dòng)下開展兩課時(shí)的系統(tǒng)化學(xué)習(xí)。教學(xué)情境層層遞進(jìn)：首先引導(dǎo)學(xué)生感知數(shù)據(jù)安全隱患，探究個(gè)人數(shù)據(jù)防護(hù)策略，并提升至對國家數(shù)據(jù)安全的思考，然后聚焦數(shù)據(jù)加密與解密的實(shí)踐應(yīng)用，通過“加密解密攻防戰(zhàn)”等活動(dòng)體驗(yàn)多樣化的防護(hù)場景。

環(huán)節(jié)二：問題引學(xué)，深度研習(xí)

本節(jié)內(nèi)容構(gòu)建“感知—理解—應(yīng)用一遷移”的遞進(jìn)式問題鏈，滲透保護(hù)數(shù)據(jù)安全意識(shí)。問題鏈的設(shè)計(jì)源于真實(shí)的學(xué)情：課前通過前測診斷學(xué)生的認(rèn)知障礙，精準(zhǔn)設(shè)定教學(xué)目標(biāo)，巧妙設(shè)計(jì)真實(shí)問題。

首先，以“威脅數(shù)據(jù)安全的因素有哪些？”為起點(diǎn)，幫助學(xué)生建立對數(shù)據(jù)安全的初步認(rèn)知。其次，提出“如何系統(tǒng)性防范數(shù)據(jù)安全隱患？”，推動(dòng)學(xué)生從現(xiàn)象分析走向策略生成，初步形成個(gè)人層面的防護(hù)。再次，提出“數(shù)據(jù)威脅會(huì)影響國家安全嗎？”，讓學(xué)生通過合作探究完成國家系統(tǒng)的防護(hù)設(shè)想，增強(qiáng)對“沒有數(shù)據(jù)安全就沒有國家安全”的認(rèn)識(shí)，完成社會(huì)化轉(zhuǎn)化。在此基礎(chǔ)上，聚焦技術(shù)薄弱環(huán)節(jié)—“為什么數(shù)據(jù)傳輸過程容易遭受破壞？可采用哪些技術(shù)手段增強(qiáng)安全性？”，引導(dǎo)學(xué)生理解安全機(jī)制背后的原理，實(shí)現(xiàn)從經(jīng)驗(yàn)操作到原理認(rèn)知的躍升。最后，以“如何在多樣化的真實(shí)場景中選擇并實(shí)施合適的數(shù)據(jù)保護(hù)措施？”作為開放性問題，促進(jìn)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，在復(fù)雜情境中做出判斷與決策。

環(huán)節(jié)三：活動(dòng)互學(xué)，實(shí)踐應(yīng)用

本節(jié)內(nèi)容以協(xié)作式、探究式活動(dòng)為載體，遵循“合作一探究—?jiǎng)?chuàng)造一反思”的循環(huán)路徑，分三個(gè)層次推進(jìn)： ① 思考探究活動(dòng)。學(xué)生以“數(shù)據(jù)安全戰(zhàn)隊(duì)”為單位，共同辨識(shí)風(fēng)險(xiǎn)來源并探討防護(hù)策略，共同討論數(shù)據(jù)加密的重要性并學(xué)習(xí)加密方法，在思維碰撞中完善認(rèn)知框架。 ② 實(shí)踐挑戰(zhàn)活動(dòng)。運(yùn)用希沃游戲模擬數(shù)據(jù)攻擊與防護(hù)任務(wù)，借助編程工具動(dòng)手完成加密解密任務(wù)，讓學(xué)生在人機(jī)互動(dòng)中理解加密原理。 ③ 創(chuàng)作策略活動(dòng)。基于不同真實(shí)場景，設(shè)計(jì)并展示數(shù)據(jù)安全方案，在模擬實(shí)踐中推進(jìn)策略構(gòu)建、創(chuàng)新與迭代。

環(huán)節(jié)四：數(shù)智助學(xué)，遷移提升

根據(jù)新課標(biāo)素養(yǎng)導(dǎo)向、學(xué)為中心、數(shù)字賦能的要求，設(shè)定了“一課兩元三環(huán)”的數(shù)智助學(xué)模式。“一課”指以單元整體教學(xué)為核心，突出數(shù)據(jù)安全主題的完整性與真實(shí)性。“兩元”是智教與慧學(xué)，教師基于數(shù)據(jù)智能精準(zhǔn)設(shè)計(jì)、引導(dǎo)與調(diào)控，學(xué)生在技術(shù)賦能下自主、協(xié)作與探究學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)高效地“教”、自主個(gè)性地“學(xué)”智能多元地“評”。“三環(huán)”覆蓋教學(xué)全流程：課前，通過診斷性任務(wù)與學(xué)情問卷，精準(zhǔn)識(shí)別學(xué)生認(rèn)知基礎(chǔ)與學(xué)習(xí)差異，為差異化目標(biāo)設(shè)定提供依據(jù)；課中，使用國家中小學(xué)智慧教育平臺(tái)、生成式人工智能工具及圖形化編程環(huán)境，支持學(xué)生在協(xié)作加密、模擬攻防等活動(dòng)中進(jìn)行深度探究，同步采集過程性數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)基于實(shí)時(shí)反饋的學(xué)習(xí)調(diào)控；課后，布置分層拓展的跨情境實(shí)踐任務(wù)。

環(huán)節(jié)五：評價(jià)優(yōu)學(xué)，達(dá)成目標(biāo)

評價(jià)設(shè)計(jì)遵循“教-學(xué)-評”一致性原則，通過設(shè)計(jì)指向教學(xué)目標(biāo)的評價(jià)量表與人工智能技術(shù)賦能實(shí)現(xiàn)多元評價(jià)，推動(dòng)學(xué)生在自我監(jiān)控與反思中實(shí)現(xiàn)認(rèn)知發(fā)展與能力進(jìn)階。

量表圍繞價(jià)值觀念、學(xué)習(xí)態(tài)度、活動(dòng)行為、交流合作與技能掌握五個(gè)維度進(jìn)行設(shè)計(jì)，引導(dǎo)學(xué)生開展課堂表現(xiàn)自評與學(xué)習(xí)策略調(diào)適，進(jìn)而逐步培養(yǎng)其元認(rèn)知能力。技術(shù)賦能實(shí)現(xiàn)過程性與激勵(lì)性評價(jià)：課中，借助“班級優(yōu)化大師”開展戰(zhàn)隊(duì)積分競賽，實(shí)時(shí)記錄并展示小組任務(wù)成果，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)；引入“數(shù)據(jù)安全智能體”，為學(xué)生提供實(shí)時(shí)答疑與個(gè)性化反饋；通過整合學(xué)生活動(dòng)參與、進(jìn)步幅度、合作行為等多維度數(shù)據(jù)，助力學(xué)生成為具備自主規(guī)劃、自我調(diào)整與社會(huì)責(zé)任感的終身學(xué)習(xí)者。

在本案例中，通過融真實(shí)情境與問題于一體的主題活動(dòng)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)運(yùn)用“五學(xué)課堂”教學(xué)方法，并強(qiáng)調(diào)“教-學(xué)-評”一致性，有效促進(jìn)了學(xué)生核心素養(yǎng)的落實(shí)。展望未來，教師應(yīng)繼續(xù)探索和創(chuàng)新教學(xué)策略，將素養(yǎng)導(dǎo)向的課堂模式拓展至更多教學(xué)領(lǐng)域，推動(dòng)育人方式持續(xù)深化。

參考文獻(xiàn)：

[1高淑印.新質(zhì)教育導(dǎo)向的“數(shù)據(jù)與編碼”模塊教學(xué)規(guī)劃與實(shí)施策略[J.中國信息技術(shù)教育，2025（15）.27—31.

[2]李維明.理解編碼意義，注重教學(xué)實(shí)施———“數(shù)據(jù)與編碼”模塊的教學(xué)[J.中國信息技術(shù)教育，2025（15）.24-26.[3中華人民共和國教育部.義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）[S.北京：北京師范大學(xué)出版社，2022.

本文系重慶市教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃 2025年度課題“人工智能技術(shù)支撐下循證教研模式建構(gòu)研究”研究成果。