提高“真实性学力”的实践探索

2023-06-07 16:31胡熙妍
中国信息技术教育 2023年11期
关键词:高阶思维知识结构核心素养

胡熙妍

摘要:学生“真实性学力”的提高是课堂的出发点和归宿,高中信息技术课堂的组织以“真实性学力”的形成作为具体目标与内容选择标准。本文以高中信息技术学科核心概念“数据”的教学为例,针对“真实性学力”的提高,从构建真实情境、经历真实活动、展示真实思维、落实真实评价四个方面展开教学活动。

关键词:真实性学力;核心素养;高阶思维;知识结构

中图分类号:G434  文献标识码:A  论文编号:1674-2117(2023)11-0048-04

《普通高中信息技术课程标准(2017年版2020年修订》指出,信息技术课堂不再仅仅是会打字、会操作、会编程,更应注重帮助学生理解基本概念和基本原理,提升学生知识迁移能力和学科思维水平,最终会利用信息科学与技术解决真实问题。[1]教育家纽曼将这种能够将知识准确地迁移,进而把知识运用于新的情境中的学习力称为“真实性学力”。[2]信息技术课堂作为落实数字核心素养的主阵地,应该站在有利于学生成长的角度,关注真实性,以提高学生“真实性学力”为目标导向开展课堂教学,从而帮助学生掌握在数字环境下利用信息技术的手段和方法,提升学生能够快速有效地发现并获取信息、评价信息、整合信息、交流信息的综合科学技能与文化素养。

笔者认为,信息技术课堂“真实性学力”的提高应以学习信息技术知识与技能为媒介,以构建信息技术结构化知识、解决信息世界真实问题为导向,以发展信息思维、创新思维为核心的高阶思维能力为目标,具体可以从以下几个方面入手。

联结虚实世界,构建真实情境

学生只有面对自己感兴趣的真实问题,才会全身心投入,身心愉悦地学习,从而形成积极的情感体验。教师要全面分析学生已有的生活经验和知识储备,通过科目整合,创设跨学科的、把多样的知识串联起来的真实学习情境。通过真实情境将学生的学习内容与真实生活相结合,实现虚拟世界与现实世界的深度融合。

例如,“数据”这一学科核心概念作为高中信息技术课程的基础与核心,以“必修1 数据与计算”模块为主,贯穿所有模块,要求学生在认识数据的基本概念、表现形式、获取(采集)方法以及处理、应用等基础上,深入了解信息社会,最终形成科学的数据认知态度、灵活的数据管理能力及适当的数据创新意识。笔者所在学校每年都会举行爱心义卖活动,因此,笔者创设了“爱心传递,真情永驻义卖活动”的学习情境,重点引导学生主动将生活问题求解与信息技术知识进行关联,以数字信息社会的爱心义卖与之前的义卖活动有哪些变化、你们准备如何开展这个活动等问题引导学生关注信息社会,感受数字生活的发展,领悟信息技术在生活中的应用,以此引发学生深入思考,激发学生内在的学习认知。

设计解决方案,经历真实活动

学科素养导向的信息技术课堂有两条主线,一条明线以学生经历的活动为主导,一条暗线以信息素养目标为支撑,体现学习和学科的双重逻辑。课堂中,教师应让学生经历“策划、探讨—形成解决方案—执行方案”的过程,而不是执行教师设计的方案,让学生成为能动的设计者,而非被动的执行者。

仍以“爱心传递,真情永驻义卖活动”为例,学生以小组的方式设计义卖活动方案,讨论信息社会爱心义卖活动如何开展。笔者引导学生从“卖什么”“如何卖(如何发动学生参加义卖活动?如何展示宣传义卖商品?)”“卖得怎么样”入手,思考可以采用哪些信息手段更好地完成本次活动,讨论后形成的方案分为四个阶段开展,每个阶段具体的实施过程和渗透的数字核心素养如右表所示。

活动1涉及的知识点是Excel表格数据处理的基本方法和技巧(排序、筛选、分类、汇总),这部分内容学生在初中已掌握,所以提供微视频材料作为学生的学习支架即可。学生通过这个活动树立数据需求分析、用数据服务学习和生活的意识。

活动2涉及的知识点是数模/模数的转化,文字编码,声音、图像、视频的采集和编码,二进制与数制转化。学生通过商品数据信息采集(学生将书法作品、油画等自创作品数字化……),了解“数据有多种形态,不同形态的数据采集方法不同”,进而掌握基本观念“数据来源于现实世界,需要有序的编码进入计算机世界”,理解“计算机处理数据的工作原理”。学生通过制作海报,掌握利用采集的数据信息进行数字化创新的手段和利用信息化手段宣传的方法。

活动3涉及的知识点是条形码、二维码的作用和制作,數字认证,数字身份,加密与解密,文档组织与管理。学生通过售卖商品及做商品销售记录(歌曲、视频等电子化商品通过扫描二维码获取)了解“数据校验、数据管理与维护的基本方法”,进而理解“对数据的保护就是对我们自己的保护”。

活动4涉及的知识点是数据组织与呈现、数据自动化计算、数据图表的制作、数据报告的撰写。学生通过完成义卖活动成果汇报,了解“数据的常见分析方法、数据的可视化表达”,学会“根据需要,进行合理的数据分析与表达”,进而形成基本观念“数据经过处理与加工成为对我们有用的信息”。学生经历用Excel完成数据整理、数据计算、数据的图表表示的完整过程(适当渗透体验用Python程序实现数据清洗、数据计算、词云图数据表达的内容,以此达到前后知识的关联,概念深度具体运用、理解并灵活运用的目的),最后用数据说话,完成义卖成果报告。活动总结阶段学生借助亲身经历的活动过程梳理数据、信息、知识与智慧的关系,明确“数据”是原始素材,独立时没有意义,“信息”是对“数据”进行加工处理后的有意义的数据,“知识”是对“信息”的提炼和归纳,是对信息的应用,“智慧”是对“知识”的处理和应用。

学生通过设计义卖活动方案,学会根据需求分析形成解决方案,并根据实际情况选择一种合适的数字手段完成任务。通过经历活动,学生掌握了数据处理的一般过程,在活动过程中形成对数据特征、数据价值、数据管理思想与分析方法的认识,提升了数据素养。

整合知识结构,展示真实思维

学生经历了设计问题、解决问题的全过程,但是知识还处于一种零散、非系统的状态,思维轨迹也是模糊的,产生不了迁移并解决动态问题的能力。要想学生完成迁移,必须让学生经历从具体到抽象再到具体,进而形成复杂完整的知识结构的过程。因此,教师可以搭建支架,设计完整的问题链,利用递进式问题厘清学生解决问题的思维轨迹,并利用信息数字工具帮助学生完成“知识结构化”和“思维可视化”两项重要心智活动的整合,将学生识别问题到形成方案、执行方案的真实全思维过程显性化地展示出来。

笔者在爱心义卖活动结束后,引导学生通过梳理爱心义卖活动的各个环节了解数据处理的一般过程(如图1),同时延伸拓展,将爱心义卖范围面向全社会,使学生明确数据量变大时就需要用数据库(如商品管理系统)来管理大数据,以实现更加复杂、高效的管理功能(模块3数据管理与分析),并引导学生关注大数据在现代社会中的应用、信息系统中的数据管理,在了解数据库管理系统科学合理管理数据的同时需要关注数据安全等伦理问题,最后引导学生完成“数据”这一学科核心概念的知识建构(如上页图2)。

在这一过程中,学生利用已有的认知体系不断扩大新知,以可视化的形式将零碎的知识进行梳理,形成知识结构框架,厘清知识的内在关联和外在联系,实现知识的整合和价值的提炼,进而形成新的经验模型和知识模型。之后,将这些模型成果迁移到其同类问题的解决之中,达到对同类问题的深刻理解与把握,促进创新思维能力的提升和核心素养的发展。

着眼成长立场,落实真实评价

“真实性评价”是在现实世界中实际直面的真正的问题解决情境中,对学力进行的质性评价的总称。笔者主张站在学生成长的角度,不以判断学生对已学内容的掌握程度为标准,而是将评价点落在学生学到的知识是如何在实际中得到應用的。以“问题解决+合作”构建评价框架,以学生在真实情境中信息知识技能选用的能力和学生在复杂情境中解决问题方案设计的能力作为主要评价点,关注学生在解决问题过程中呈现出的关键能力、创新精神和学科思维品质,主张让学生在参与活动过程中认识信息世界,会以信息技术的眼光看问题,解决问题。

针对“数据”这一学科核心概念,笔者设计的总体评价指标是“学生设计的爱心义卖活动方案是否符合当今时代”,具体指标是学生在完成这个方案的过程中“是否了解数据处理的一般过程”“是否会进行数据需求”“分析采集是否会合理选用数字化工具或平台采集数据”“是否会选用合适的方法对数据进行整理、组织、计算与呈现,完成分析报告”。

面向核心素养的信息技术课堂的“真实性学力”是学生在课堂学习中逐步形成的灵活融合的知识体系、学科观念、思维方式和探索模式,是应对和解决复杂的、不确定的真实问题的综合能力。这种综合能力的形成需要学生在真实情境下展开能动学习,学以致用解决实际问题,创新地应用整合解决类似问题,并将这种信息思维方式延伸到信息生活的方方面面,反馈社会,做好社会服务,最终促进自我成长和自我实现。

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年版2020年修订)[S].北京:人民教育出版社,2020.

[2]钟启泉.解码教育[M].上海:华东师范大学出版社,2020:27+33.

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