大概念视角下高中信息技术单元教学模式构建与实践

卢华 邓彰超

当前的信息技术课堂教学还存在一些问题，笔者归结如下：①预期学习目标不够明确;②单元知识概念体系不够清晰;③评价方式单一。为解决这些问题，本研究借助大概念的视角及单元教学设计理论，阐明大概念视角下高中信息技术的教学观念和模式，并通过相应的案例解释其操作步骤，以期为一线教师设计和实施优质的信息技术单元教学提供有益参考。

● 大概念视角下单元教学模式构建依据

1.大概念的内涵及其层级结构

大概念是指具有核心性、统整性、可迁移性的概念。核心性是指大概念作为学科案例事实、经验、知识的本质高度抽象概括，处于本学科中心地位，是具有普遍解释力的核心概念;统整性是指大概念能将各种相关概念及其理解联系聚合成一个连贯的整体，能体现学科、单元知识之间的横向交叉联系和各自涵盖知识内部的纵向联系;迁移性是指大概念能联结学校教育与真实世界，有助于学生学习迁移的发生。

根据大概念的内涵，本研究提出大概念的层级框架，从上至下依次分为跨学科大概念、学科大概念、单元大概念、课时大概念、具体概念和案例事实等（如图1）。借助该认知结构框架，学生在前置知识结构中可以找到与新知识相契合的固着点，并以此整合离散的知识和技能，通过类属学习、概括学习、并列学习三个方向连结到下位概念、上位概念、交叉概念，促进了案例事实或概念知识间有意义的沟通联结。借助大概念的演绎解构和归纳概括，学生可沟通认知单元涉及的案例事实、课时大概念、单元大概念之间的内在逻辑关联，也能从整体中去理解各个案例事实以及经验、概念的意义。

2.大概念视角与单元教学的适切性分析

单元教学设计是教师基于学科核心素养视角，围绕一定目标主题系统化规划教学系统，展开探究活动，目的是为了创造优质的教学。其难点在于如何将素养落实到单元教学中，以何作为统领单元整体教学的具体目标。大概念兼具认识论、方法论及价值论三重意义，为信息技术单元教学内容的组织及核心素养的落实提供了新的视角，具体阐述如下。

①单元学习内容应以大概念为“锚点”。在大概念视角下，学习内容必定包含和体现大概念，把最為重要、核心的学科知识有机融入到单元学习当中，为整个单元学习内容提供清晰的着力点。

②单元学习内容应遵循大概念的结构关系。在明确单元学习内容“锚点”之后，学科内部和单元课时之间的概念、案例，可以被有秩序地加以组织形成较为完整的概念体系。特别是当教师运用大概念思路梳理单元知识的结构层次，形成可视化的知识概念图谱时，就可以更加明确单元学习内容的主要脉络，避免教学“只见树木不见森林”。

③大概念为学生单元知识概念的生长建构提供了有效的方法路径。运用大概念思路可以梳理知识间的隐性结构层次，为学生认知事物、建构知识提供方法路径。学生通过大概念固着点的逻辑发展，促成单元、学科内乃至跨学科大概念网络的生长建构，从而有利于知识的提取与迁移运用。

● 大概念统摄下单元教学模式构建

1.大概念统摄下单元教学模式的提出及其特征

根据以上分析，结合大概念和单元教学文献研究成果，笔者尝试构建大概念视角下单元教学模式（如图2）。该模式从内到外分为三层：第一层是单元学习内容层，是借助大概念层级结构框架，站在学科大概念高度，以单元大概念为核心对学习内容的有机统整;第二层是多轮迭代的学习循环，作为单元教学设计实施路径;第三层是评估反馈，贯穿单元教学始终。三层之间紧密联系，第二层的教学实施路径需遵循第一层单元概念知识层级结构，同时将大概念融入各阶段教学活动，并结合第三层的评估反馈不断调整改进。

这一模式具有两个特征：①通过“确定大概念—活化大概念—建构大概念—应用大概念”的方式，让学生在真实具体的情境问题中理解建构抽象的大概念，并将所理解的大概念迁移运用，实现“具体—抽象—具体”的大概念教学闭环。②以明确的预期学习目标为起点，强调评估设计优先于教学活动，并借助基本问题有效架构目标和评估、目标和内容，促进单元知识间的交叉融合，激发学生的思考和探究。

2.大概念视角下单元教学模式实施步骤

①确定单元主题，梳理概念体系。单元学习内容并不局限于教材固有的章节单元，而是具有内在联系的、指向共同核心概念的知识整合。教师可通过研究《普通高中信息技术课程标准（2017年版）》（以下简称《课标》）及教材内容等，确定单元主题，然后借助大概念层级结构框架，梳理与单元主题相关的大概念网络体系，为学习内容提供“锚点”，并依据学生的发展需求构建单元大概念统摄下的知识层级结构。此阶段的评估教师结合《课标》及学生知识水平来调整确定。

②制订预期目标，确立评估标准。教师参考《课标》中学业质量标准要求等方面，确定预期学习目标。同时，思考学生通过完成哪些表现性任务、呈现哪些阶段性成果来证明达到了预期的学习效果，以确立评估标准。这一阶段的评估分为两个方面：一是教师依据预期学习目标制订评估标准;二是教师对预期学习目标和评估的“元评估”，删除、挑选、改编不合理的设想评估标准，确立后及时向学生公布。

③活化单元概念，界定基本问题。大概念因其高度抽象，难以直接作为教学内容使用，而基本问题是和大概念目标相配套的，是理解运用大概念的“钥匙”。因此，核心内容的探究建构应借助基本问题展开。具体操作分三个步骤：一是学生根据预期学习目标及评估标准，聚焦单元大概念的理解，通过头脑风暴提出问题;二是教师收集问题，依据预期目标和评估标准，判断、选择、转化问题，师生共同界定基本问题;三是教师把大概念层级框架作为学习支架，为学生有逻辑地分解子问题提供支持。

④设计任务序列，建构概念网络。预期目标指明了学业素养要求，但具体通过什么路径、如何学，还有赖于教学内容的系统组织和学习任务的合理设计。围绕基本问题及其子问题，通过相互关联的探究活动及小组沟通交流帮助学生解决问题，有利于让学生在问题解决过程中理解、运用与完成与任务相关的知识与技能，同时，让学生充分经历具体知识与抽象概念之间的协同，促进学生将初步想法、问题中承载的具体概念发展为单元大概念，从单元大概念螺旋上升概括为学科大概念。教师在活动探究中充分关注学生的表现，指导纠错或给予支架，并收集相关的评估证据。

⑤汇报分享总结，迁移应用概念。教师组织学生分组进行汇报，阐述对相关大概念的理解，分享探究过程中遇到的最大困难及其解决办法等。在此，分享汇报要实现三个重要功能，即帮助学生反思、帮助学生真正理解大概念、帮助学生生成具有转化意义的学习经验。教师依据评估标准结合学生的表现做出点评。其后，教师展示其他类似问题情境，引导学生运用所学的知识提出问题解决方案，以此促进学生迁移运用大概念，在解决实际问题中逐渐培育核心素养。

● 大概念视角下单元教学模式应用案例

1.确定单元主题“数据与信息”，构建单元大概念统摄下知识层级结构

梳理单元概念体系，构建单元大概念统摄下的知识层级结构是单元教学设计的关键。其主要思路如下：一是确定单元主题;二是分析挖掘具体内容背后蕴含的大概念，并借助大概念层级结构框架，梳理单元概念网络体系;三是根据单元概念网络体系，将相关知识内容有秩序地进行组织，形成意义关联的结构化整体。例如，教师研究《课标》中的内容要求及教材内容，确定了“数据与信息”为单元主题后，着眼学科整体，系统地分析研究教学内容，抽象出单元大概念“数据与信息”，并以它为统领梳理概念体系，然后重构教材内容，使之按大概念的解构思路联结成一个整体（如图3）。

2.以学业质量要求为导向确定单元预期学习目标及评估标准

确定单元预期学习目标不仅要关注《课标》中的学业质量要求，还要思考本单元的主题内容及其承载的學科核心素养发展要求。倡导大概念教学的威金斯强调，预期目标主要包括大概念的理解、知识技能的掌握、思想方法的迁移、复杂交往等四部分内容。下页表1是“数据与信息”单元的预期学习目标。

制订了单元预期学习目标后，下一步需要思考的是怎样的成果表现能证明学生达成了相应的预期学习效果，以及达到的程度如何。这就需要设计多元评估方式（如观察和对话等）来进行有效的评估。下页表2是“数据与信息”单元的评估标准设计。

3.围绕预期目标、活化大概念讨论界定基本问题

基本问题是联结大概念和知识技能的桥梁。界定基本问题一方面能聚焦单元核心，避免教师设问的随意、零散化;另一方面有利于引领后续的探究活动。这一阶段教师首先向学生发放“提出问题要求及问题质量标准”，其中包含基本问题的特征（指向学科核心等），也包含界定基本问题可供参考的线索（《课标》及内容等）。学生分小组头脑风暴，围绕预期目标及问题质量要求，界定基本问题，然后教师收集问题，与学生一起通过判断、选择、转化，界定基本问题（如下页表3）。通过这一操作使学生对建立大概念与案例知识之间的联系有了初步认识，对抽象的大概念结构有了感性的整体认知。

在联系大概念界定基本问题后，可进一步引导学生借助大概念层级框架，对基本问题进行分解。例如，二进制及进制之间如何转换基本问题，可以分解为二进制如何理解？生活中有哪些应用案例？常见的进制有哪些？各进制之间转换的方法是什么？

4.围绕基本问题设计意义关联的单元学习过程，探究建构大概念网络体系

围绕界定的基本问题及子问题，教师关注学生的学习逻辑，系统设计意义关联的单元学习任务。笔者针对本单元的“数据、信息与知识”课时大概念以及相应的基本问题，设计了如图4所示的学习过程。

5.绘制思维导图汇报分享大概念的理解，迁移运用大概念至新情境问题

学生分小组展示绘制的单元知识概念图，阐释对概念的理解并说明概念之间的联系，教师根据预期目标及评估标准予以点评，关注教学的生成。为提升学生的迁移应用能力，教师设计难度不一的后续情境问题。例如，在研究二进制及进制转换后，将后续多进制计算器的程序实现（待Python程序设计学习后）也纳入本单元学习中，以此达到知识关联、概念深度理解并灵活运用的目的。

● 结语

本研究提出大概念统摄下高中信息技术单元教学设计模式，在单元教学中以“目标—评估—教学”为基本框架，匹配预期目标与评估标准设计，以基本问题与表现性任务活动推进教学，着力培养学生对课时大概念、单元大概念的深度理解，形成学科大概念结构体系，并能在课堂外的生活情境中迁移和灵活应用。由研究可知，采用大概念视角开展高中信息技术单元教学，可为教师提供新思路和方法，有助于更好地落实学生核心素养目标和《课标》要求。