理念·实践·跃迁:驱动性问题在高中信息技术项目化教学中的内涵、价值及实践

2024-01-10 15:33侯根林浙江省湖州市第一中学
中国信息技术教育 2023年17期
关键词:驱动深度学科

侯根林 浙江省湖州市第一中学

随着《普通高中信息技术课程标准(2017年版)》的颁布,以素养导向的基础教育课程改革进入了一个崭新的时期。项目化学习作为一种独立的课程形态,不仅着力于构建以学生为中心的教与学,更着重强调基于真实问题驱动,注重学生的持续递进式与合作探究学习,提倡“做中学、学中做”的理念,而高中阶段学生具备一定的抽象与建模能力,这种教学方式更有助于发挥高中信息技术的作用和价值。笔者通过近年来的新课改一线教学实践和“2022年全国高中信息技术优质课交流展示活动”中部分标杆课例的观摩,深刻地感知高效率、有深度学习发生的项目实践离不开驱动性问题的巧妙设计,只有把生活中的具体问题提升为“学科本质”问题,通过情境与学生经验建立关联,在项目实施过程中实现“问题转化”,在“争辩”“碰撞”过程中将思维“桥接”到更有深度和可迁移的概念中去,真正实现学科核心素养聚焦,才能更好地促进教学全过程的深度学习。

●理念引领,精准把握认知基础促进知行合一

新教材新课改离不开理念引领,项目教学中的难点和重点就是精准设计驱动性问题,驱动性问题就是将比较抽象的、深奥的本质问题,转化为特定年龄段的学生感兴趣的问题。

例如,《文学作品中的人物影响力计算——运用计算思维解决问题》一课,重点要解决“文学作品中人物影响力的计算”这一本质问题,首先学生要对“三国”的相关知识非常熟悉,然后教师才能提出“《三国演义》中有哪些人物”“《三国演义》中最具影响力的人物是谁?为什么”等一系列问题,让学习层层递进,逐步深入。有些问题是一个事实性问题,从书中可知答案是封闭性的,而后面的问题相对开放,它不仅需要了解“三国共有多少人物”,更需要学生通过分析推理,判断“谁是三国最有影响力的人物”,并给出理由。通过特征分析,实践探索“如何运用计算方法进行人物影响力的统计”等系列问题。在教学过程中需要运用信息科技和语文相关知识,只有这样才能通过分析问题,真正抽象人物之间的关系,以及知道如何建模人物重要性、如何设计并表示算法、如何实现自动化计算等。整个教学全过程贯穿了“数据”“模型”“算法”“自动化”等学科逻辑,以“学”为主,体现“实践+创新”“综合+协作”的理念,全面提升学生的信息素养。

●兴趣驱动,驱动性问题解决生活真实项目

带着兴趣的驱动性问题设计是项目化学习的重要维度之一,既决定了项目主体性的探究实践参与程度,也决定了项目的完成质量。

如何设计一个合适的带有挑战的驱动性问题?如何判断一个问题是否属于驱动性问题?首先需要清晰地明确“驱动性问题”的定义。如有以下两个问题:①如何设计一张邀请函?②2023届学生即将举行成人礼,如何帮年级组设计一张有吸引力的邀请函?作为项目的驱动性问题哪一个更加合理?

依据驱动性问题中的“问题”意为“提问、质询”,对驱动性问题作适当的“回应”是项目化学习的主要特征。设计者需创设一个与真实世界“挂钩”的、能引导“学生接触并掌握某学科的主要概念和原理”的驱动性问题。很显然,问题②更趋向于“驱动性问题”。

例如,《空巢老人安全管理物联网系统设计—“让爱不留遗憾”》课例贴近社会生活,创设了贴近学生生活的情境,以空巢老人频出安全事故为主题,引出问题,触发思考,激起共鸣。笔者同步明确了项目主题:设计一款空巢老人安全管理系统,帮助空巢老人解决实际生活中遇到的真问题,用实际行动关爱空巢老人。环环相扣的问题驱动着学生不断思考,实现“带着问题去学习”。

●情境实践,大单元重构助力深度学习

单元教学设计是集“单元内容”“能力层级”与“核心素养”于一体的系统,尤其是大单元设计,更加需要这三个维度交融建构起大单元教学坐标体系。而基于项目主题的教学内容重构是在掌握并充分考虑学生的学情和认知规律的基础上,对教学资源进行科学合理的优化,通过“主题引领”和“多元化项目组合”,通过项目分解、问题抽象、项目评估和知识迁移等,通过“预构—熟知、建构—应用、重构-提升”等环节实现课前、课中和课后的迁移,从而达到深度学习,实现最优的教学效果,并达成多元化思维。

项目实践需要通过资源统筹与共享等教学环节来完成,既要有将已有知识迁移到新的具体的生活情境中的深度学习,又要有硬件场景、数据管理、算法设计、程序代码以及思维提升的多元生成环节,既要有项目分析、适时指导,又要有分享评价、拓展提升。此后,通过组内互评、组间互评等环节来进行成果分享、评价点拨,最终实现引导学生完成深度学习所强调的“联想与结构化”,唤醒与改造以往经验,并融入本项目学习从而得到提升和结构化,这才是真正实现了主题优化,实现了教学内容的重构。例如,《深度学习 多元生成——搭建“全域智慧停车系统”》教学案例中的项目涉及多元生成创设,有多个子项目。在所有项目完成后,在交流分享环节中,这边学生在演示,那边Web页实时显示停车场空车位数量的变化,同时说出数据采集位置、使用的硬件、运用的算法,系统的优劣,遇到的困难和继续完善的想法。教师还可以引导学生思考该系统还可以增加的功能有哪些,做到既巩固和延伸知识,又使知识系统化、网络化,进而实现深度学习与学科素养的深度融合。

●回归生活,多维度促进学科素养与项目化学习再跃迁

任何课堂教学情境都要源于生活,让学生置身于情境中去理解知识。但在具体的实践过程中,笔者也遇到了一些问题。

问题1:教学中只是就问题而讨论,未能很好地融入学科知识。

方法:通过寻找学科核心概念,用思维拓朴方图引领学生对项目进行分解,再对子项目解决过程中所需的学科知识进行整合,逐渐引导学生采用学科语言表达,学会寻找事物间的关系。这样既让学生学会将信息技术知识运用到生活中去,又能用信息技术知识解决生活和学习中遇到的真问题、新问题。

学科语言表达就是信息表达,是用信息的方式表达生活的特征,表达事物之间的关系。例如,分析全域智慧停车位实时反馈系统是解决生活层级的真实问题,而学科本质的内涵就是如何搭建信息系统,这些学科本质既源于学生、高于学生又尊重学生,课堂中要做到尊重学生的表达,尊重学生的思维、尊重学生的经验、经历。

问题2:在教学过程中很难形成问题链,整节课或整个项目涉及的知识存在碎片化现象。

方法:建构主义理论代表人物戴维·乔纳森教授指出,好的驱动性问题,一方面能引发高阶思维,另一方面能提供问题化的组织结构。所以,要把碎片化的学科知识在项目完成过程中形成问题链,需要事前进行教学内容的整合,采用重组、优化的教学形式开展大单元教学,通过巧设驱动性问题找准问题解决的着力点。

问题3:在项目实施中存在教与学的内容脱节,学科知识较难应用于生活问题中。

方法:在项目的各个阶段,都需要从观者视角、执教者视角和实践者视角进行设计分析,落实学生在项目问题解决过程中的主体地位。在项目化学习中,学生所做的工作比传统的作业更真实,在做作业过程中需要实现学科核心知识在情境中的再建构与创造。

当然,好的驱动性问题必须具备以下几个特点:

一是情境的真实性。适切的驱动性问题应该具有真实的问题情境,情境的真实性并不要求教学活动中的每个要素都必须是真实的,而是要让学生在分析问题和项目时,看到知识和世界的某种联系。有了真实的问题情境才能更好地聚焦学科关键概念和能力,进行学科与学科、学科与生活、学科与人际的联系与拓展。

二是挑战的递进性。好的驱动性问题还应具有一定的递进挑战性,环环相扣,引导学生往既定的方向走,携带学科核心知识解决复杂的问题,同时,在实践中再次深入地理解学科核心知识和学科本质的内容,促进学生高阶思维的培养。

三是结果的开放性。一个好的驱动性问题表述是精准的,而“答案”应该具有开放性。开放性问题无法简单地用“是”或者“不是”或者通过几个选项就能回答,需要对信息进行整理、分析和评价,多角度地去理解,从而寻求多样化的解决方法。虽然表达方式和内容可以是开放的,但在表达驱动性问题时,要注意向学生传递积极向上的价值观和正能量,引导学生通过真问题驱动去体验信息系统解决问题的过程与方法,从而提升学生的信息安全和社会责任意识。

总之,通过精准分析学生的认知、巧设驱动性问题、重构教学内容、优化教学方法、适时进行教学反馈等过程与方法,能较好地聚焦学科核心素养,促进全过程的深度学习。

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