从教学设计看高中信息技术核心素养实施的拐点

廖丽鸳

摘要：培养学生信息技术核心素养能增强学生的信息意识，提升学生的数字化学习与创新能力，能提高他們思维的逻辑性，使其养成主动思考的习惯，为终身学习奠定基础。课堂教学是提升学生信息技术核心素养的主要阵地，教学设计是课堂教学的关键环节，本文从实例出发，提出利用好主要阵地能更好地实施关键环节的具体方案，并分别从“转向以核心素养为指引的教学目标”“转向以学生兴趣为出发点的真实情境创设”“转向学生的自主学习设计”和“转向创新能力培养的设计”四个方面阐述基于核心素养的教学设计中出现的拐点。

关键词：核心素养；拐点；教学设计；发展点；上升点

中图分类号：G434 文献标识码：A 论文编号：1674-2117（2018）10-0022-04

2018年初，高中信息技术课程标准（2017年版）正式出台。高中信息技术的核心素养包括信息意识、计算思维、数字化学习与创新和信息社会的责任四个方面，这四方面的内涵，要求教师在近三年时间里先在理论层面进行学习，其中“如何从理论研究到教学实践”“如何让核心素养落地生根”是每一位信息技术教师都要思考的问题。核心素养的实施离不开教学设计，要在教学设计中体现信息意识、计算思维和信息社会责任的培养，运用好信息技术就是改进学生的信息技术学习方式，培养学生的创新能力。身处教学改革前沿的高中信息技术教师要找到拐点、准切点以便让高中信息技术核心素养通过教学设计在教学过程中更好地实施。

拐点是数学解析几何中的一个基本概念，又称反曲点（如图1的P点和图2的Q点），指改变曲线向上或向下方向的点，直观地说，拐点是使切线穿越曲线的点（即曲线的凹凸分界点）。若该曲线图形的函数在拐点有二阶导数，则二阶导数在拐点处异号（由正变负或由负变正）或不存在，拐点的切线与该曲线是有交叉的，所以拐点并不是简单地指曲线“拐弯”，而且曲线到了“拐点”或是呈下降趋势，或是继续上升，变化率发生了改变。

在核心素养的实施过程中，也会出现“拐点”现象，有些“拐点”可能是教学的兴奋点、激趣点，是核心素养的切入点、发展点，但也有一些“拐点”是消极现象的开始。消极“拐点”的产生，很大程度上是由教学设计造成的。因此，教师需要从教学设计开始，追求积极向上的“拐点”的出现，避免消极向下的“拐点”的形成。

拐点之一：转向以核心素养为指引的教学目标

教学目标是教学活动的出发点和归宿。教师通过教学目标分析可以确定所需的教学内容，通过教学评价则可以检查教学目标的达成度，教学过程要围绕教学目标来实施，所以核心素养支持下的教学设计其教学目标必须以核心素养为指引。

例如，Excel《美化图表》这一课，如果本课的教学目标是掌握图表设计、美化的基本要领，那这个设计的拐点将呈下降趋势，只是停留于简单的操作技能，并不能体现核心素养的培养。在核心素养的指引下，Excel《美化图表》的教学目标应该是“让图表会说话”。

关键的问题是“用图还是用表，用什么样的图表”，解决了这两个关键问题也就解决了本课的重难点，学生自然就能够学会根据需要选择合适的图表解决实际问题。本课，笔者让学生围绕以下两个课题进行讨论学习。

课题一：看一看、说一说、想一想，不同种类的图表传递了哪些不同的信息呢？并写出简要的分析报告。（如下表，以柱形图、折线图和饼图为例）

课题二：观察图3中的三个图表，说说图表所表达的信息，请说明理由。

学生在以上两个小课题的研究学习中渐渐明白：美化不仅仅是让图表变美，而是让图表更好地表达数据的真实意义。选用不同的图表类型表达不同的数据结果，可以让人们更方便地理解数据所表示的意思。从学生交上来的分析报告可以看出，通过本课的学习，学生能从实际生活中发现数据的应用价值，能用数据处理软件Excel解决实际问题，认识到有效数据处理对提高数据价值的意义，实现了核心素养培养的目标。

拐点之二：转向以学生兴趣为出发点的真实情境创设

大脑有个部位叫杏仁核，它可以产生、识别并调节情绪，还可以控制学习和记忆。兴趣产生的前提是必须有某个事件作为最初刺激源作用于大脑边缘系统，并触发杏仁核产生多巴胺。多巴胺一旦分泌奖赏回路就被激活，这种奖赏机制能促使人做一切有利于自身基因延续的事情。因此，这在心理学上又叫作正向反馈或正向激励。拐点的英文是inflexion，也称为“扭转点”“回折点”，找到了学生的兴趣点也就找到了inflexion。这需要教师在教学设计过程中以兴趣为出发点进行情境创设，在生活化实例中培养学生的计算思维，使得枯燥的逻辑思维培养有吸引力。下面，笔者围绕着两个生活化的课题来展开对算法思维的培养。

课题一：生活中，我们需要交换两个不同容器中的溶液，如交换两瓶不同颜色的墨水，交换两瓶不同的饮料，那么怎样才能交换呢？

这是一个学生感兴趣的问题，几乎所有的学生都可以绘声绘色地描述出解决方案。在学生兴高采烈、热情洋溢的交流中，教师引导他们写出算法，并将其转化为一般的数学问题：交换两个变量的值。

分三步走：z=x；x=y；y=z（z是中间变量）。具体分析如下：

在程序设计中，经常用到x、y变量，当这两个变量要交换时：把x的值赋予y，把y的值赋予x，一般要设第三个变量z，也就是先把x的值赋予z，再把y的值赋予x，最后再把z的值赋予y。这个案例非常好地体现了两个变量交换的含义。

课题二：用没有刻度的3毫升杯子和5毫升杯子量出1毫升的水。

这个案例解释了要用判断和循环来解决问题的思维方法，可以画出流程图（如图4）。

以上两个生活化小课题的研究过程其实就是学生根据实际问题进行抽象与建模，并完成算法的分析与设计的过程。学生在轻松愉快的学习中培养了计算思维，使得核心素养在具体问题的解决过程中得到了实施。

拐点之三：转向学生的自主学习设计

所谓信息意识，是指个人对信息的敏感度和对信息价值的判断，信息意识能力强的学生具有内在学习动机基础上的“想学”，在掌握了一定的学习策略基础上“会学”，还能在意志努力基础上“坚持学”，所以核心素养支持下的教学设计必须要有学生的自主学习设计。而自主学习设计能使学生主动发现自己学习中存在的问题，认识到主动学习的优势和书本的局限性，积极利用各种信息系统促进学习与发展。

在算法与编程的教学中，对初学者来说，语法错误是最常犯的错误，虽然有编译工具，但由于初次接触这门课的学生对一些专业术语还不够敏感，往往很难找到错误。学生出现错误第一时间就会想到老师，如果一节课教师频繁“征战”于某些学生的错误中，则往往会兼顾不到其他学生，而且也很难完成预先设定的教学目标。如何变“错”为“宝”，有针对性地把这些语法错误转变为课堂资源，引导学生形成自查自纠的意识，提高纠错的敏感度，培养纠错能力是算法与程序设计教学中的教学设计需要思考的问题。笔者在这里列举两个小课题。

课题一：教学设计阶段，事先预计学生有可能犯的错误，并把这些错误放到学生要完成的任务中，通过主动设置错误障碍，让学生在改错的过程中加深印象，并理解错误中所涉及的问题，以防再犯同类的错误（如图5）。

课题二：学生一般很难察觉隐性错误，教师发现此类错误后，最好不要直接指出，而是要引导学生多观察、多思考、多比较，让“错误”逐步浮出水面。学生往往对自己的隐性错误有很大的兴趣，找到错误后也会很兴奋，教师可借此机会让他们积极开展自我反思（如上页图6）。

教师创设程序设计活动情境，组织学生在解决实际问题过程中探究顺序结构、选择结构和循环结构，依據解决问题的需要，设计和表示简单算法，利用程序设计语言实现简单算法，解决实际问题，培养学生主动调试程序的意识，利用软件的功能找出语法错误，解决自己程序中出现的问题，在这些问题支架的基础上，教师可以通过学生合作学习、线上自主学习等活动，激发学生的学习兴趣，实现从“想学”到“学会”的过程，提升他们的核心素养。

拐点之四：转向创新能力培养的设计

创新是指以现有的思维模式提出有别于常规或常人思路的见解为导向，利用现有的知识和物质，在特定的环境中，本着理想化需要或为满足社会需求，而改进或创造新的事物、方法、元素、路径、环境，并获得一定有益效果的行为。创新是一种高度复杂的智能活动，只有在轻松、自由、民主的氛围中，人们才会产生好奇心，萌发求知欲，才会有创新的意向和行动。核心素养支持下的教学设计要考虑学生的现实需求和个人的学习习惯，使他们能借助软件工具与平台应用帮助自己学习，能积极利用各种信息系统促进学习与发展。因此，教师有必要转向对学生创新能力培养的设计，通过整合帮助学生利用数字化学习工具表达思想、建构知识。

作为Excel《美化图表》这一课的拓展与创新，教师可以让学生思考如果是大数据如何进行可视化处理。课后思考与分析：上网搜索数据可视化的典型案例，写出案例分析报告。

学生课后通过自主探究与创新不仅能根据实际需要选用合适的方法和软件对数据进行可视化处理，还能根据实际需要选择合适的图表使之可视化效果更好，更直观地解决实际问题，案例如下。

案例：从图表看美国人口年龄段分布。

应该用什么方式去呈现一种单一的数据？Pew Research创造了这个可视化图表（如图7），显示人口统计数量随着时间推移的变化。它将一个内容较多的故事压缩成了一个小的动图包。此外，这种类型的微内容很容易在社交网络上分享或在博客中嵌入，扩大了内容的传播范围。

总之，教师必须认识到，培养与发展学生信息技术核心素养绝非一朝一夕之事，学生信息意识的形成、计算思维的提高、信息社会责任感的加强都需要在教学中渗透，在日常中积累，唯有如此，才能真正培养学生的优秀品格与创新能力，使他们得到全面发展。

参考文献：

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