面向核心素养的信息技术教学问题序列设计

2021-01-11 08:43黄娟
中国信息技术教育 2021年1期
关键词:计算机病毒知识点核心

黄娟

学科核心素养是学科育人价值的集中体现,是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力。《普通高中信息技术课程标准(2017年版)》中明确指出,信息技术学科的四大核心素养包括信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任。中学信息技术教学强调学生运用知识与能力解决真实问题,更关注学生学科思维的形成,在思维形成中创造性地解决未知的问题。然而,目前信息技术教学中还普遍存在教学内容落后、教学时间不足,无法开展深入互动,无法驱动学生积极思维以促进核心素养的培育等问题。通过高质量问题序列的设计与实施,可以帮助学生建立合理的知识结构,进行充分的思维训练和培养,在潜移默化中发展学生批判性思维和创造性思维等高阶思维能力,促进学生核心素养的发展。下面,笔者将结合中学信息技术学科的教学实例,谈谈教学问题序列设计的具体方法和步骤。

● 教学问题序列的概念与原则

问题是促进思维发展的先导和源泉。所有的学习基于问题而展开,这里的问题是有结构性的,是从易到难、从简单到复杂,可以层层剥开、逐步包含的成序列的问题。梅瑞尔于2000年在首要教学原理中第一次提出教学问题序列的概念,所谓教学问题序列,就是针对学生认知目标而设计的一组相互联系、有层次结构、有序组织的问题。教学问题序列按其组织结构,可以分为三个层级,即“核心问题—内容问题—情境问题”三级问题。核心问题是指本节课需解决的主要问题,即指向课程标准,实现教学目标的最重要的问题。一节课通常至少要解决一个核心问题,就是要概括、提炼出一个最基本的、最重要的问题。内容问题是指核心问题对应的学习内容问题,包括学科知识点和技能要求两个方面,依据课标、教材、教学基本要求和学生的学情,可以将核心问题细化成多个较小的、较概括的问题,能体现基本学习内容。情境问题是指结合情境的课堂具体提问,将内容问题更贴近学生生活实际情境,在课堂提出的更多、更具体的情境问题,使教学内容环环相扣,更易于落实。教学问题序列是一个有机的整体,“核心问题—内容问题—情境问题”这三个问题逐步从抽象变为具体,在设计过程中应遵循以下原则。

1.整体思考,循序漸进

在教学问题序列中,问题与教学目标之间、各个问题之间的逻辑具有内在一致性,问题难度应有层次,体现知识发展的阶段性,以符合学生的认知规律,让学生充分经历知识的发生与发展的过程,在问题的引导下自然达到一定的高度,使学生对知识的自主建构成为可能。

2.目标指向,结合情境

教学问题序列的设计指向课堂教学目标的达成。以终为始,教学目标会伴随教学阶段的深入呈现出对学生学习要求的不同,教师应设计与学生实际生活经验相关的情境,让学生在真实的生活情境中思考、发现、探索、联想,引发学生解决问题的兴趣和思考,帮助学生进行知识的建构,促进知识的迁移,培养解决实际问题的能力。

3.促进思考,适度发展

根据维果斯基的“最近发展区理论”,学生的发展主要包括两种水平的发展,即现有水平以及即将达到的水平,这两种水平的差异就是最近发展区。在问题设计时,教师对学生的“现有水平”与“最近发展区”应有明确认识,要让学生“跳一跳就能摘到果子”,这样既能使学生产生认知冲突,又能让学生产生主动解决问题的愿望,调动积极的思维活动。

● 教学问题序列的设计方法与步骤

一般情况下,一节课的教学问题序列,通常由1个核心问题、3~5个内容问题和若干情境问题组成。教学问题序列的设计应该整体思考,三类问题之间的路径也是双向的,即可以自上而下或自下而上地设计核心问题和内容问题。

1.如何设计核心问题

核心问题可以是主题词或陈述句形式,也可以问句形式出现。自上而下是指可以直接使用教材、教学基本要求、课程标准中的某个课题作为核心问题。例如,直接取自教材中的课题——计算机病毒、因特网地址,或者根据教材归纳出一节课最想解决的问题——如何利用公式运算单元格数据?自下而上是指当教材中的课题大于或等于核心问题,一节课无法解决一个课题时,可以将一个课题设计为多堂课的多个核心问题,并根据一节课要解决的学科内容来设计各个新的核心问题。例如,《高中信息科技》教材中围绕“计算机网络简介”的主题,有众多知识点和技能要求,很难在一节课达成。可以将“计算机网络简介”分为2个课时完成,第1课时的核心问题为:计算机网络的基本概念,第2课时的核心问题为计算机网络的连接。

2.如何设计内容问题

教师应根据教材、教学基本要求及课程标准的要求,结合学生学情,梳理本节课所涉及的知识点,基于知识间的联系,确定内容问题。

以前面的“计算机病毒”这一核心问题为例,根据教材分析、学情分析和对应的课标要求,分析得到该核心问题涉及的知识点,如图1所示。其中,“计算机程序”和“安装软件”属于学生已经掌握的前序知识,在此基础上的“感染病毒后的几种现象”“计算机病毒的概念”“计算机病毒4个特征”等属于认知维度的知识点目标,对应不同的认知水平要求。而“防范计算机病毒的方法”“采用杀毒软件的方法”“安装杀毒软件”等属于技能目标的要求,分别对应了“掌握”和“熟练”的不同级别要求。在对本节课的知识点分析的基础上,可以确定本节课的内容问题为:什么是计算机病毒?计算机病毒有哪些特征?计算机病毒是怎样传播的?如何防范计算机病毒?

3.如何设计情境问题

课堂上学生需要回答和解决的是结合情境创设,重新拟定的情境问题。情境问题一般从以下两个方面来思考与设计。

一是从学生的生活实际中来。问题情境要具有一定的现实意义,不仅包括涉及的学科知识,而且要考虑与学生的实际生活有紧密联系的一些情境。这样设计的问题更有趣味性、挑战性,当学生对以前熟悉的问题进行重新思考,发现无法用原有的方法解决的新问题时,其探究欲就会被激发;从而更深入地挖掘出问题的内涵。

二是从学科知识的联系中来。根据“最近发展区”理论,通过新旧知识间的联系去设计教学问题,更有科学性且符合学生认知基础。教师要促进学生的发展,必须在学生现有的认知系统上设计问题,问题的设计结合知识间的联系,能降低学生对问题的陌生感,在教师的帮助和引导下,学生解答问题,获得独立完成思考的能力和成就感。

根据学生生活经验和学科知识点之间的相互联系,可以设计“计算机病毒”一课的情境问题,如上表所示。

根据前面的分析,核心问题为“计算机病毒”一课最终呈现的三级教学问题序列,其思维导图形式,如上页图2所示。

● 结语

教育学家陶行知曾说:“发明千千万,起点在一问。”聚焦问题是首要教学原理的核心,教学应该以问题为中心,学习者只有介入解决实际问题,才能够促进学习。根据问题解决理论,问题的解决是“从已知状态出发到终点状态为止的按顺序排好的一个问题状态序列”。问题设计是课堂教学设计的一个重要内容,教师的问题设计意识和能力在很大程度上决定了课堂教学的质量。

以“核心问题—主要问题—情境问题”三级问题序列为设计思路,便于设计出高质量的教学问题序列,能够帮助学生建立合理的知识结构,充分调动学生进行积极思考,让学生在解决问题的过程中训练思维能力,有助于培养学生的高级思维,培养其学科核心素养。

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