黄洪波
摘 要:信息技术是高中必修科目,2018年,浙江省首次把信息技术纳入高考,信息技术在学生的学习中愈发占据着重要的位置。但是,相对于其他科目,信息技术的学习对教学资源的要求更高,因此,与发达城市相比,经济欠发达地区的学校学生所能接触的信息技术相关资源有限,学生很难对这门学科提起兴趣。所以,如何在经济欠发达地区有效地开展信息技术教学,提升学生的学习兴趣尤为关键。项目式教学是近年来备受推崇的一种新型教学方式,有“做中学”的特点,能够满足高中信息技术学科教师的教学需求,有助于在经济欠发达地区有效地开展信息技术学科的教学活动。
关键词:经济欠发达地区学校;信息技术;项目式教学
信息技术课程是培养学生思维能力的重要科目。但是,现阶段的高中信息技术教学中,往往采用以教师为中心的传统方式进行教学,偏向知识的经验传授和简单的操作技能训练。这样的课堂枯燥乏味,降低了学生的学习兴趣。本文针对在高中信息技术课堂中进行有效教学,提出以学生为中心、“做中学”为内核的项目式教学模型,设计项目式教学流程,为经济欠发达地区学校开展高中信息技术课程的教学改革提供理論依据。
一、学情概况
进入高中阶段,学生课业负担重,课后兴趣活动空间狭窄。在信息技术学科还没有成为高考科目这个客观因素下,学校、教师、家长、学生普遍不重视。笔者连续几年对新录取的高一年级新生做过简单调查,发现如下一些共性的问题:学生对信息技术课程的观念还停留在文字处理、某些软件使用的教学,对信息学科不感兴趣,认为学习枯燥,没什么用;几乎不了解各级各类信息技术竞赛,与之相关的人工智能、虚拟仿真等知识知之甚少。经济欠发达地区高中的信息技术学科考核只是学业考试,信息技术教师采用传统的教学方法就可以完成任务,还谈不上让学生主动、愉快地学习,更不要说培养学生的信息素养。能否对信息技术课堂的教学模式进行改革,让学生参与到信息技术学习中,提升学习兴趣,实现新课改的目标呢?对此,需要在借鉴发达地区学校开展项目式教学的成功经验上,在经济欠发达地区的高中开展项目式教学改革,让学生对信息技术学科充满兴趣,实现信息技术学科核心素养培养与提升的目的[1]。
二、项目式教学概述
项目式教学不是空中楼阁,是有理论基础的,其来源于建构主义教学理论,是其他教育理论的延伸,如建构主义、研究性学习、任务驱动等[2]。项目式教学目前在西方有广泛的运用,主旨是在教学过程中,教师提供一个相对独立的项目,创设一个生活或学习情境,让学生在开放的环境中,独立收集素材、查找资料、设计项目方案等[3]。学生在完成项目的过程中独立面对问题,能够对项目和自身负责。学生通过项目的实施与评价过程,了解项目的整个流程和各个环节要求,学到相关的知识和技能。
这种教学方式被应用到教与学中,有助于进行跨学科的知识整合。例如,学生在学习“图像存储容量计算”时,要有关于图像、色彩模式的知识,需要学生运用学科知识和艺术设计的能力。学生在这种新型的教育方式中夯实知识基础的同时,锻炼其团队合作意识,实现知识的融会贯通,促使其体会学习的乐趣[4]。
目前,我国很多信息技术教师将项目式教学运用于课堂教学过程中。如李锋倡导在信息技术课程中运用项目式教学发展学生的信息素养;曲茜茜认为项目式教学解决了信息技术核心素养培养过程中的瓶颈问题;林秀娣等认为课堂利用项目式教学对学生的计算思维培养有很大帮助。
三、经济欠发达地区实施项目式教学的一般流程
(一)确定项目内容
确定项目内容也就是给项目指明方向。教师以章节中的知识点为目标,结合课程标准提出要求,接着指导学生展开讨论,确定项目更细致的清单与任务。教师的项目要求应该立足地域经济条件,无论是理论知识或者技能操作,都应便于学生实现。随着学习的深入,可由易到难,不断调动学生的参与热情。比如,关于“算法及描述”的项目,教师可以提议学生制订一个去本地区某地游玩的最佳方案,指导学生利用“百度”和购票平台来实施出行的设计,体验算法的魅力。
(二)制订项目框架
不同的知识技能,对学生的要求是不同的。教师在明确了项目目标之后,还要制订好项目的框架,明确章节内容的前后联系,明确基本问题、单元问题、内容问题之间的包含关系。例如,在“运用循环结构描述问题求解过程”中,“循环”和“条件”不是彼此封闭的,那么,在项目框架中就应该把相应知识都包含到。
(三)实施项目活动
实施项目活动主要包括四步:1.学生分组。学生分组应以一位信息技术能力较强的学生为核心,小组的其他成员可以自由组合或者由教师指定,方便项目的开展。2.分析项目要求。学生应了解项目与课程内容的关联情况,再结合学习与生活中的实际,提出适合本小组的项目。比如,在“数据编码”中,莫斯电码、旗语、汉字、图像等都可以作为相应的项目。3.小组项目的开展。学生以适合自己角色的身份参与,采用小组协作的方式,完成每位成员的具体任务和要求。4.确定项目的最终作品。学生结合本组项目,收集相应的资料,并以情景模拟的形式呈现结果,如PPT报告、代码等。
(四)项目成果评价
对项目进行考核评价是最终环节,是教和学重要的一部分。传统的教学评价,只是以分数作为最后的计算,而高中信息技术学科,重在思维培养,其评价手段可以分为过程性评价和成果性评价。
过程性评价,可以在项目实施过程中任意时段开展,方式比较灵活多样,可以由教师提出具体问题,由项目小组进行回答。或者项目小组在实施项目过程中,对一些疑难问题,或者不够明确的细节提出自己的疑惑或见解,组内、组间进行问题的解答及评价。
成果性评价,可以在教师的指导下,设计评价细则表,在细则表中,让学生逐项对照细则先进行自评,然后小组互评。最后,教师还要抽查评价。这样,就使评价过程互动程度提高了,有助于发现问题和解决问题。
四、实际教学案例展示
下面以粤教版(2019)高中信息技术必修1第四章第四节《运用循环结构描述问题求解》中“for循环的应用”的项目式教学方法为案例[5]。
(一)学情分析,設计项目
采用项目式教学,了解学生的情况是非常重要的一个环节,虽然国内有很多成功的案例,但是在学情上似乎关注得不够。为此,用问卷星设计一份调查问卷,调查该项目中知识点学生的掌握情况,并提醒学生这些知识点必须掌握。在了解学生实际情况之后,设计了两个项目方向:超市收银和教师成绩分析。同时,设计了一份关于变量、数据类型、运算符和表达式相关知识的试卷。这一点类似于前置练习,学生会很积极地去完成。
(二)情境创设,选择项目
教师根据之前的学情,在课堂上展示创设的情境:
A.我们班刚举行完一次阶段考,请为班主任完成一次简单的成绩统计,要求算出每位学生的总分。
B.班主任准备为这次阶段考试成绩优秀的学生发些奖励,去超市采购一些学习用品,请学生统计出总的费用。
在情境创设上,尽量用学生身边情境,学生才感觉得到亲切,愿意去完成。教师指定的项目,应该是在整章大项目下的一些小项目,要有衔接性。
最终,绝大多数的小组都选择了帮教师完成成绩统计。
接下来就是小组研究讨论,分析与分解问题了。
(三)组内讨论,算法展示
教师通过设计导学环节启发学生理解本节课要输入成绩的一般步骤,引入循环这一概念。循环结构,在程序设计的三大结构中,学生理解起来比较抽象,这时,可以用现实生活中循环(重复)做的工作(学习)来进行辅助理解。例如,展现学生上体育课前的热身环节——绕操场跑5圈,这一学生自身的真实场景重现,不仅能迅速提升学生学习的注意力,还会活跃课堂的气氛,激发学习的兴趣。学生通过讨论分析后,了解了首先要确定循环的次数,知道在循环中要重复输入成绩,给出每位同学的总成绩[6]。教师也可以提示循环工作的原理及一般解决方法,降低难度。最后,学生通过小组合作得出的算法在课堂上展示与讨论,不仅可以复习第三章的算法基础知识,比如算法的描述、流程图的绘制等,还可以锻炼学生解决问题的能力。通过讨论,学生能得出本节课的难点之一,得出总成绩的最优算法“s=s+i”(注:s为总成绩,i为某科单科成绩),而且隐含了循环的嵌套这一下节课的知识点。
(四)自主学习,编写代码
本环节可以放到课前让学生预习,也可以在课堂上以小组为单位进行讨论式自学,充分发挥新课改的“终身学习”的理念。授课教师可以提前准备一些微课,让学生在预习的基础上,在微课的提示下进行一些简单的编程操作。针对本课时,教师准备的微课可以是如何采用累加的算法求若干项的和:S=0 I=[1,2,3] S+=i[0] S+=i[1] S+=i[2].或者是若干项的积:S=1 I=[1,2,3] S*=i[0] S*=i[1] S*=i[2].学生通过模仿循环格式及教师的引导,完成代码的编写。代码编写完成后,可以组内和组间互相测试,发现一些不足。比如,学生可以发现在输入数据时候,没有提供数据合法性的检测,造成一些非法数据(负数)也可以在程序中运行,完成了信息技术核心素养中“信息意识、信息社会责任”的养成。通过对算法和一些代码的完善,促进学生的能力提升。
在这个环节,教师应该参与到学生的学习中,对各个小组学习中遇到的困难,应该及时地帮助。例如,对“循环体”的理解,可以配上一些例题,针对执行结果加以解释。
(五)课后拓展,算法迁移
为了让项目的最终成果能适应现实的用途,教师可进一步创设新情境:教师希望得到学生总成绩的排名情况,要求学生思考如何快速帮助教师将学生的总成绩进行排序。教师可以引导学生通过查询资料的方式解决相应的问题。通过上网搜索,学生了解了数据的排序方式,发现了多种解决方式[7]:
A.自己编写代码:网络上提供了多种排序算法,学生在已有知识的基础上展开小组讨论,能够在前面的“循环嵌套”的知识中用双重循环来解决问题;
B.用python提供的函数(sort)或者方法(sorted),真正地明白python第三方库的魅力,也确实明确了为什么python能成为当下第一编程语言的原因。学生经过课后拓展,不仅复习巩固了旧知识,还学习了新知识,激发了学生继续探究的兴趣。
(六)评价反思,及时总结
在项目的最后,各学习小组及时进行自评与互评。评价可以由教师或学生制订评价细则表。
各个小组通过评价发现在项目解决中出现的错误与不足,探讨解决问题的方法。教师也可以对学生采用课堂小测的方式进行评价,小测可以难易相结合,对一些重要的算法以选择题或填空题的形式出现,对学生不明之处给予指导,帮助学生解决存在的问题。
在总结环节上,可以借助思维导图或者ER图。思维导图,是一种简单高效的知识归纳工具,利用它,可以高效地归纳本课时的重点、难点。思维导图的绘制、归纳,可以让学生独立完成或小组内完成,也可以由教师带领全班同学一起进行归纳绘制[8]。
五、教学效果及成果反思
(一)教学效果
经过2年来连续对高一新生在信息技术课堂采用项目式教学,较之前采用以教师为主体的传统讲授方式,取得了明显的效果。学生不再觉得信息技术课程枯燥无用了,学习主动性与积极性得到了明显提高。每年的信息学科相关竞赛,不再是“巧媳妇难为无米之炊”,能够做到让学生“招之能来,来之能赛”。同时,相关的科技创新竞赛,对经济欠发达地区生源的学校,也不再是遥不可及的事情,学生利用从项目式学习中获得的学习方法,掌握了获取信息、分析信息的技能,积极地投入科创赛中的选题、规划、实施中去,在学习中感受到了科创的乐趣,在乐趣中学习了新的知识和技能,真正做到了以信息技术为平台,实现各种学科的大融合。在采用项目式教学方式后,学生的学业水平得到大幅度提升。
(二)成果反思
信息技术作为当代学生所必须具备的核心素养,在经济欠发达地区亟须在讲授方式上进行改进。通过采用知识重构后的项目式教学方式,改变了传统的以教师为教学活动中心的课堂呈现形式,变为以学生为主体的形式,能够显著提高学生学习信息技术的兴趣。
在具体实施的过程中,教师要充分认识到教改的紧迫性和必然性。传统教学过程中是以“教”为中心,重视知识的传授,学生的学习状态是被动的、机械的。项目式教学强调以学生的“学”为中心和重点,学生在项目的推动下,积极主动地参与到项目学习中来,对师生的学习能力提出了更高的要求。这就要求无论是学生还是教师都要树立终身学习的理念。
结束语
在经济欠发达地区的高中信息技术课堂开展项目式教学,是落实立德树人、发展素质教育、推进教育公平的一种新的教育思想和教育方法的有效尝试,是信息技术课实现学科大概念理念、积极推进信息技术学科核心素养的培养的有效方法,促使经济欠发达地区学校的学生真正地掌握数字化学习、合作化学习、终身学习的方法。
参考文献
[1]中华人民共和国教育部.普通高中信息技术课程标准(2017版)[S].北京:人民教育出版社,2020.
[2]周雄俊,黄倩.例谈高中信息技术项目式教学设计[J].四川教育,2021(12):28-29.
[3]杜超群.有关项目式教学在高中信息技术课堂教学中应用的研究[J].中国新通信,2021(22):116-117.
[4]李超雄.计算思维培养为内核的项目式教学模型研究[J].福建电脑,2022(3):29-32.
[5]徐福荫.高中信息技术必修1:数据与计算[M].广州:广东教育出版社,2019.
[6]崔佳.项目式学习:让信息技术教学走向学习的本质:以《周而复始的循环——计数循环for语句》一课为例[J].中国信息技术教育,2021(23):49-50.
[7]程鹏.核心素养下高中信息技术项目式教学探究[J]安徽教育科研,2021(36):42-43.
[8]印婷婷.思维导图在高中信息技术教学中的应用分析[J].信息系统工程,2017(7):174.