高中信息技术教学中问题驱动模式的应用探究

2024-01-24 18:40孙兴兴
高考·下 2023年9期
关键词:高中信息技术

孙兴兴

摘 要:随着核心素养的提出,高中信息技术教学面临着新的挑战,教师要改变过去以讲解与演示为主的教学方法,想方设法调动学生的积极性,落实学生的学习主体地位。在问题驱动模式中,教师不直接告诉学生知识结论,而是运用环环相扣的问题,促使学生在问题情境中主动学习、思考和操作,不仅有助于发挥学生的主体作用,也能够促进学生综合素养的发展。本文对问题驱动模式在信息技术课堂中的应用意义进行分析,并提出几点问题驱动模式的应用策略,以期为高中信息技术教学改革提供参考。

关键词:高中;信息技术;问题驱动模式

问题驱动是一种基于建构主义理论的教学方法,强调以学生为中心,以问题为主线,培养学生分析、解决问题的能力,让学生在探究问题的过程中,主动地发现知识,实现综合素质的提升。信息技术课程具有很强的实践性,如果教师采用理论讲解、演示的方式,学生会缺乏参与感,容易产生乏味、枯燥的感受,而采用问题驱动教学法,可以有效激发学生的能动性,为他们提供更多自主探索和操作的空间,鼓励学生运用所学的知识和技能,创造性地解决问题,以此来促进学生的全面发展。

一、问题驱动模式在信息技术课堂中的应用意义

(一)切实发挥学生主体作用

新课程改革下的教育观认为,学生是课堂教学活动的主体,教师要尊重学生的自觉性、自主性、创造性。然而,在以往的信息技术教学中,教师的讲解和演示占据了大部分的课堂时间,学生自主操作练习的时间很少。教师运用问题驱动的教学模式,有助于改变传统的教学模式,以问题为导火索,激发学生的学习兴趣和动力,使学生全神贯注地投入课堂活动中,积极地进行思考、观察、探究和操作。因此,信息技术教师要立足于教材内容,从学生求趣、求知、求新的认知特点出发,设计出富有启发性和趣味性的课堂问题,让学生真正成为课堂的主体。

(二)培养学生探究学习意识

在信息技术教学中,为了保证教学进度,提升课堂效率,教师大多会让学生严格按照教科书上的步骤进行操作,而不会让学生自己去探索解决问题的方法。学生虽然掌握了书上的内容,但本身的探究学习能力没有得到有效的提升。这种学习模式的本质是对书本内容的模仿和重复,学生很难将所学的知识和技能灵活地运用到生活中去[1]。在问题驱动模式中,教师教授给学生必要的学科知识和技能,但不对解决问题的方法、步骤、过程做出明确要求,学生可以反复尝试和探索,从不同的角度来审视和解决问题,实现信息思维的拓展与开发,促进学生自主探究能力的提升。

(三)锻炼学生实践操作能力

信息技术课程可分为理论知识与上机操作两部分,二者之间相辅相成,缺一不可。但从当前的教学情况来看,理论知识占据的比重较高,而学生上机操作的时间较少,难以熟练地掌握课堂上所学的知识和技术。在问题驱动模式中,理论知识的讲解只占一小部分,课堂活动主要由学生的思考、讨论、操作和展示构成,能够锻炼学生的实践操作能力。同时,理论知识讲解比较枯燥,而问题探究与上机操作具有很强的参与性、互动性,有助于增强学生对信息技术学科的学习动力,使他们以饱满的热情投入学习中来,在手脑并用的过程中,逐渐吸收和内化所学知识,实现操作水平的提升。

二、问题驱动模式在信息技术课堂中的应用策略

(一)创设问题情境,引发学生学习动力

从教育心理学的角度来说,问题是思维发展的源头,学生只有产生了疑惑,才能形成主动学习的动力。在问题驱动模式中,问题是贯穿课堂教学全过程的主线,学生解决问题的过程就是学习知识和技能的过程。在传统的信息技术课堂上,灌输讲解的现象比较普遍,教学过程比较枯燥,影响了学生对信息技术课程的学习积极性,教学效果不够理想。高中信息技术教师要根据本课的教学目标和内容,合理设计问题,在课堂上制造一定的悬念,以此来引发学生的好奇心。要注意的是,教师设计的问题应当具有生活性、实践性,符合学生的认知经验,尽量不要设计“是不是”“对不对”这类刻板化的问题,也不要设计纯理论性的问题,而是要從高中生的实际情况出发,借助他们熟悉的生活事物、现象、场景,设计贴近日常生活实际的问题,以此来拉近学生与信息技术学科之间的距离,培养他们在生活中运用信息技术的意识和能力[2]。

例如:在教学《我们身边的数据》时,本课包含了多个信息技术领域的重要概念,课程内容具有较强的抽象性,学生理解起来存在一定的难度,如果教师向学生提问:“数据、信息、知识的概念是什么?三者之间有哪些区别和联系?”不仅难以使学生很好地理解这些概念,反而可能会使他们感到概念的晦涩、抽象。因此,教师要为问题设计具体、形象、真实的生活背景,让学生在贴近生活的问题情境思考和探索。教师可出示一张天气预报的图片,并让学生说出自己看到的内容,包括“当前温度26℃”“晴转多云”以及最高温、最低温、穿衣指数、逐小时预报折线图等。接着,教师提出问题:“在这张图片中,哪些内容属于数据?”经过讨论交流,学生发现含有数字的内容可归类为数据,如温度、湿度等。接着,教师可提出问题:“那么‘晴转多云、穿衣指数、旅游指数是数据吗?”先让学生进行思考和交流,然后借此引出“信息”的概念,使学生明白数据与信息之间的区别,并进行追问:“生活中还有哪些数据?请通过网络搜索相关材料。”让学生打开浏览器,搜索包含数据的生活场景的图片,并与同学进行分享交流,以此来深化学生对“数据”概念的认识。教师通过创设问题情境的方式,可以把抽象的概念知识融入具象的场景当中,降低学生理解学习的难度,提升学生的学习兴趣和效率。

(二)小组合作探究,解决课堂核心问题

问题驱动模式强调学生能动性的发挥,教师需要将学生当作课堂活动的主体,通过设计问题为他们提供更多自主探究的空间,引导学生通过主动思考和操作,攻克学习中的难关。但从当前的高中学情来看,学生的信息技术学习基础与操作能力参差不齐,个体之间存在着较大的差异。有的学生对信息技术有着浓厚的兴趣,在平时积累了大量的操作经验,在高中信息技术课堂学习中游刃有余,能够轻松快速地解决教师提出的问题。有的学生还没有很好地掌握高中信息技术课程的内容,在学习过程中格外吃力。学生在课堂上的进度和效率各不相同,这在很大程度上影响了正常的教学。对此,教师可以运用小组合作的教学方法,按照“组内异质”的原则,将不同能力水平和学习基础的学生组合起来,发挥学生之间的帮扶和带动作用,以此来提升课堂教学的效率,使学生更加高效地解决课堂中的问题[3]。

在小组合作教学中,教师首先要明确本课的核心问题,将其作为学生合作交流的中心,对于一些不重要或难度不大的问题,让学生自主探究即可。以《数据的计算》为例,本课的教学重点是让学生掌握电子表格软件中计算数据的方式和命令。教师可先为学生讲解WPS表格中排列、筛选、公式等指令的功能和使用方法,然后向学生发送一组班级测验成绩的数据,并提出问题“怎样按照分数由高到低地排列数据?怎样计算出每个学生的总分以及该班级的平均分?”然后让学生三四个人结成一组,通过讨论交流,探究解决问题的方法。为了便于学生理解和操作,教师可引导学生将问题分解成多个子任务,分别讨论操作的方式和步骤,如:

1.数据排列:运用排序功能,对表格数据进行降序排列。

2.学生总分计算:运用SUM函数,选中学生所有科目的成绩。

3.班级平均分计算:运用AVERAGE函数,先分别选中班级学生每个学科的分数,计算出各门课程的平均分,然后选中所有学生的总分,计算出班级总成绩的平均分。

在小组合作过程中,教师要认真地进行巡视,适当地为学生提供帮助和指导,也可以成为小组中的一员,和学生共同探究问题。在小组合作学习过程中,有时会出现“搭便车”的现象,部分学生的操作能力比较差,索性就将任务推给其他组员,自己不参与操作过程[4]。教师要防止这种现象的出现,要求每个学生都参与进来,通过动手操作产生真实、深度的认知体验。在制订了具体的操作步骤后,教师可让每个学生进行单独操作,然后组内成员进行对比,看操作结果是否相同,通过比较与讨论,找出操作中的不当之处,并共同探究改进的方法。这样既能够发挥小组合作的优势,也能确保每个学生都参与进来,实现操作能力的有效提升。

(三)问题引导提示,促使学生建构知识

在义务教育体系中,信息技术虽然是必修课程之一,但受到的重视程度不高,课时较少,许多学生在小学、初中阶段没有打下扎实的基础,所以在高中信息技术学习中感到比较吃力。因此,教师在设计问题的时候,既要符合教材内容的要求,也要充分考虑到学生的知识与能力基础,根据真实的班级学情,按照由简到难的方式设计问题,让问题成为连接学生与信息技术课程的桥梁,使学生在解答一个个问题的过程中,实现信息技术知识与能力水平的逐渐提升。

例如:在教学《计算机解决问题的过程》的时候,通过课前调查发现,许多学生对于编程知之甚少,甚至不了解编程的基本概念,也不太清楚编写程序的软件。教师可根据学生的实际情况,先设计一些简单的问题,然后逐步引导学生学习和理解教材内容,构建由浅入深的教学过程。在课堂导入阶段,教师可出示《孙子算经》中一个题目:“今有物不知其数,三三数之剩2,五五数之剩3,七七数之剩2,问物几何?”让学生开动脑筋,利用数学知识计算题目中的“物”有多少个,鼓励学生运用多种方法来解决问题,如筛选法、公倍数法等。接着,教师提出问题:“为什么计算机又被称为‘电脑?”让学生进行讨论交流,说一说自己的看法,明白计算机具有模拟人的大脑活动的功能。这时候,教师追问:“那么能不能让计算机来代替我们解决问题呢?”答案是显而易见的,计算机能够通过模拟人脑活动过程,代替人类解决问题。接着,教师提问:“怎样用计算机来解决问题?”让学生自主阅读教材内容,结合电脑软件进行探究,鼓励学生自主举手作答。教师对学生的答案进行整理与总结,具体如下:

1.分析问题

详细地分析问题,明确已知的条件和信息,分析解决问题的思路、步骤与方法,以及预期达成的效果,从中提炼出数学模型,形成算法。

2.设计算法

用计算机能够识别的方式来描述数学模型,使其成为计算机能够处理的对象。

3.编写程序

用程序设计语言编写出具体的解答过程,生成计算机程序。

4.验证结果

运行程序,并检验程序的运行过程,修正其中的漏洞和缺陷,确保程序能够按照预期方式运行,得出正确的结果。

最后,教师可出示一列数字:“1,1,2,3,5,8,13,21……”要求学生找出这组数字中的规律,让学生先动脑思考,然后尝试运用计算机来解答这个问题,以此来锻炼学生分析、解决问题的能力,让学生在探究问题的过程中,自主建构并深入理解本课的知识。

(四)设计拓展问题,丰富学生认知体验

随着时代的发展,信息技术也在快速地进步与革新,而高中信息技术教材的更新周期较长,无法及时地把最新技术成果吸纳进来。高中信息技术教师要运用好教材,但不能被教材束缚,而是要密切关注信息技术领域的新动态、新成果,并将这些内容融入课堂中去,设计拓展性的问题,引导学生突破教材的限制,積累更多的信息技术知识,形成丰富的认知学习体验,开阔学生的眼界,使学生的知识结构跟上时代发展的步伐,推动课内外教学资源的有机结合[5]。

例如:在教学《探秘人工智能》的时候,一方面,教师要引导学生深入阅读教材,借助“阿尔法围棋”“深蓝”等例子,引发学生对人工智能技术的探索兴趣,使他们了解神经元芯片、智能传感器的功能和结构。另一方面,教师可提出问题:“同学们,你们知道哪些人工智能技术的最新成果?”让学生进行分享交流,丰富信息技术课堂的内容。与此同时,教师可利用多媒体课件出示ChatGpt(人工智能)的相关资料,并提出问题:“在人工智能技术发展过程中,ChatGpt具有里程碑式的意义,它在数据收集、写作、编译等多种领域发挥着独特的优势,但也有人担心ChatGpt会导致很多人放弃独立思考,可能会错误地引导人们,并且会带来伦理道德上的风险。你怎样看待ChatGpt的利与弊?”让学生利用互联网查阅关于ChatGpt资料,掌握更多相关信息,在此基础上分析人工智能技术发展对人类社会造成的影响,思考信息技术应用过程中的伦理道德、法律法规等问题,让学生在探索与思辨的过程中,积累丰富的信息技术知识,拓宽自己的认知视野,了解信息技术领域的前沿成果,对人工智能技术形成更加全面深入的认识。

结束语

综上所述,问题驱动是一种以学生为主体的教学方法,符合新课改下的教学观,有助于发挥学生的主体作用,培养他们的探究能力和操作能力。高中信息技术教师要根据教材内容和班级学情,创设出贴近生活的问题情境,引导不同能力层次的学生结成小组,通过合作的方式高效解决问题,让问题成为学生学习过程的导向标,借助层层递进的问题链,引导学生由浅入深地理解课程内容,同时还要关注信息技术领域的新成果,引导学生突破教材的局限,培养学生运用互联网搜集资料、自主学习的能力,以此来促进学生信息技术学科素养的持续化发展,使他们能够适应时代发展的趋势,将信息技术运用到自己的学习和生活中去。

参考文献

[1]陈丽洁.基于高中生问题解决能力提升的项目学习设计与实践:以信息技术教学为例[D].兰州:西北师范大学,2022.

[2]惠灵慧.基于思维导图的问题反馈策略在高中信息技术课堂中的应用研究[D].武汉:华中师范大学,2021.

[3]童佳欣.促进高中生批判性思维的问题驱动下的合作学习实践研究:以信息技术课程为例[D].兰州:西北师范大学,2021.

[4]王园一.高中信息技术问题探究式教学模式的构建与实践[J].中国信息技术教育,2022(21):51-53.

[5]王沛.基于核心素养的高中信息技术问题式学习活动设计策略[J].中国教育技术装备,2019(11):79-81.

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