摘 要:依托项目学习理念开展高中信息技术教学,改变了学生的被动式学习状态,学生在项目引导下自主探索现实世界与信息技术的联系性,多角度探讨课程知识,运用信息技术解决现实问题,帮助学生深入了解学科专业知识和专业技能,促进核心素养发展。文章阐述了项目学习的含义和特征,以及在高中信息技术教学中运用项目学习的意义,从设置项目主题、选择项目内容、导入项目任务、支持项目实施、项目成果评价等角度入手探究基于项目学习开展高中信息技术教学的策略。
关键词:项目学习;高中信息技术;策略
《普通高中信息技术课程标准(2017年版2020年修订)》(以下简称新课标)明确指出“设置满足学生多元需求的课程结构,促进学生的个性发展”,教师基于项目学习构建高中信息技术课堂,将教与学的环节转移到更加复杂、更具真实性的特色化教学情境中,学生在真实的项目场景中通过自主学习了解信息技术知识,合作解决项目任务锻炼思维能力,提升信息技术学科专业技能,使学生深层次理解所学,在实践探究中收获成长。
一、高中信息技术教学中运用项目学习的意义
(一)激发学习兴趣
项目学习具有真实性、综合性特征,学生可根据自身喜好选择完成项目任务的方法,自由地探索未知,开放式的学习过程解放了学生的思维,学生得以发散思维自主探索问题答案,保证了学生参与项目学习的热情。真实性、趣味性的项目任务最终的成果会直接影响现实生活,学生在解决问题的同时感受努力开花结果带来的成就感,为信息技术学习提供正向反馈,从而激发学生学习信息技术的热情[1]。
(二)提升核心素养
新课标指出要以核心素养为目标开展教学,核心素养的形成与发展需要学科实践活动与真实应用情境的支持。项目学习将真实问题带入高中信息技术课堂,打造真实化学习情境,在情境的引导下学生运用信息技术知识分析任务、设计任务流程、完成任务和优化任务解决方案,核心素养在探究中汲取养分,在思、学、用中茁壮成长,为学生今后学习信息技术知识,解决实际问题提供支持[2]。
(三)促进自主学习
项目学习中教师作为引导者参与活动,不直接提供知识层面的支持,学生面对陌生的任务和复杂的问题,必须从多角度出发,自主搜集资料,分析任务需求,思考任务解决方法,培养学生的自主学习能力。不仅如此,学生还需要在完成学习任务的过程中自主监督任务实施情况,尽可能及早发现问题、处理问题,任务结束后的反思和总结环节使学生养成自我反思、自主思考的良好学习习惯,为学生今后的学习打下坚实基础。
二、基于项目学习的高中信息技术课堂教学策略
(一)选取真实问题,确立项目主题,引发探究兴趣
项目学习是以学生为主体的探究式学习活动,项目主题贯穿整个项目,优质的项目主题承载学习价值,对学生学科核心素养的发展具有一定促进作用。为保证项目主题质量,教师沿用情境认知理论,从现实世界出发,从现实情境出发构筑项目主题,引导学生运用所学知识和生活经验解决真实社会问题,激发学生的探究热情。此外,学生的喜好、兴趣同样会影响探究式学习的质量,为此教师坚持趣味性原则,从学生的兴趣、爱好入手选择项目主题,激发学生的主观能动性和参与热情,促使学生在自主探究中学习成长。
以沪教科版高一信息技术必修1《数据与计算》第一单元《利用大数据获取信息》为例,本节课主要学习数据、信息与知识的相互关系,以及如何根据解决问题需求、自觉、主动寻找恰当方式获取与处理信息。首先教师分析教材,教材中提及鸟类研究、夜间城市灯光分布规律两类主题,教师分析项目主题,认为教材中已有项目主题与学生生活较远,研究中需要学生具备一定的生物知识基础和地理知识基础,对初次接触大数据技术的学生而言难度相对过高,不利于学困生参与探究过程。
教师秉持生活化和趣味化原则,从学生的日常学习生活中选择项目主题。大数据技术的应用范围涵盖企业经营、媒体受众分析、农业、旅行、制造业、零售业、教育等多个方面,对企业运营发展提供了精确的管理策略。学校和教育是学生日常生活的重要组成部分,学生最为熟悉学校和教育,门槛较低。教师联系学生的兴趣爱好寻找教育类项目主题,最终决定将“如何减少辍学率”作为项目主题,要求学生运用大数据技术采集学生数据,通过处理数据分析影响导致学生辍学的主要原因,及早发现存在辍学风险的学生,降低辍学可能。主题贯穿项目学习全过程,贴近学生现实生活,辍学问题与学生息息相关,保证了学生参与探究过程的热情,促进学生成长。
(二)组合知识模块,坚持由浅入深,选择项目内容
项目内容是项目学习的重要组成部分,合理选择项目内容能够使项目学习有序进行,让每个人都能在由浅入深地学习中学习知识,收获成长。为强化项目学习与教学内容之间的联系,避免项目学习偏离信息技术学科知识体系,教师在项目规划阶段梳理教学内容,确定关键知识点,联系项目主题整合知识点,使其成为项目学习的一部分,教师根据学生的思维认知发展规律以及项目模块的内在逻辑关系整合项目内容,设计项目推进路径,使项目内容由简单到复杂、由浅显到深刻地呈现在学生眼前,为项目学习做准备[3]。
以沪教科版高一信息技术必修一《数据与计算》第三单元《描述洗衣机的洗衣流程——了解算法及其基本控制结构》为例,本项目由“从洗衣流程认识算法”“描述洗涤算法”“分析洗衣流程的控制结构”共同组成,教师从教学内容中提取知识点,包括算法的概念和特征,顺序结构、选择结构和循环结构三种基本算法控制结构,运用自然语言、流程图、伪代码表示简单算法,明确项目学习需要覆盖的教学内容。
其次,教师分析项目主题,本次项目教师计划组织学生按照项目要求自行设计洗衣机控制算法,学生在实践中从洗衣机的洗衣流程入手了解算法的概念以及算法基本控制结构,学习如何编写程序解决实际问题。教师联系项目主题,将教学内容融入项目之中,形成“用算法描述洗衣机洗衣流程”“根据洗衣流程分析算法控制结构”“根据洗衣机算法归纳总结算法概念以及算法特征”“按照洗涤要求自设洗衣算法”四部分项目内容。
最后,教师秉持渐进性原则,从洗衣机洗衣过程和知识内在逻辑入手,由浅入深设计项目推进路径,第一步引导学生观察洗衣机运行过程,“根据洗衣流程分析算法控制结构”,第二步引导学生用“电动机正转/反转等语言”等语言“描述洗衣机洗衣流程”,第三步要求学生对比分析快洗、浸泡洗、快干等洗衣流程,分析算法概念以及算法特征,最后引导学生自设洗衣机控制算法。循序渐进推进项目路径,助力学生成长。
(三)创设现实情境,导入项目任务,明确探究目标
项目学习属于以学生为主体的探究式教学活动,学生探究项目的积极性将会直接影响活动质量,为激发学生参与探究项目的热情,教师联系项目主题的现实性创设教学情境,通过情境导入项目任务,使学生自然投入探究式学习过程中,用情境调动学生的探究欲望,用项目任务指明探究目标,为学生的探究式学习之旅做好准备[4]。
以沪教科版高一信息技术必修2《信息系统与社会》第三单元《探究智能花卉养护系统——了解物联网》为例,本节课主要学习物联网的基本概念和工作原理,传感器的工作原理、分类以及控制机制,教师计划以“如何制作智能花卉养护系统”为主题开展项目学习活动。
为激发学生的探究热情,导入项目任务,教师利用信息技术播放智慧农业生态园视频,视频中控人员通过各类参数了解植物的生长情况,按下按钮完成浇水、施肥工作,展示物联网在现实生活中的应用成果,引发学生的好奇。教师结合情境内容提问:“视频反映了什么现象?你认为这种技术的出现对农业的发展具有哪些积极影响?”情境问题引导学生思考,体会物联网对现实世界的影响。教师继续创设情境提问:“当我们出远门时家中绿植因缺少照看而枯萎的情形屡见不鲜,我们能否像视频一样,为家中花卉设计一个养护系统呢?”学生相互讨论,思考情境问题的可行性,最终学生经讨论得出结论:可以运用物联网技术设置花卉养护系统,确定项目可行性。教师延伸情境设问:“开发花卉养护系统的目的是帮助他人远程照顾花卉,大家认为它应该具有哪些功能?”教师与学生一同就问题展开讨论,引入项目分任务:设计远程定量浇水控制功能、设计定量定类施肥养护功能、设计光照时长和强度控制功能、设计温度自适应调控功能。借系统功能导入项目任务,明确探究目标,为后续学生的自主探究式学习做准备。
(四)坚持以学定教,适时提供支持,保证探究质量
项目实施是项目学习的核心环节,学生在项目实施环节中学习知识,锻炼学科技能和技巧,学生在项目实施环节的表现将会直接影响项目学习的效率和质量。为保证项目实施环节的质量,教师坚持以学定教原则,根据学生在项目实施过程中的表现情况提供针对性协助、辅导,确保每个学习小组都能按照预期完成项目任务,在任务中收获成长[5]。
教师在项目学习中扮演引导者角色,过度干预项目进程将会直接削弱学生的主体性,不利于学生发展,为此教师结合学生真实学情,分层提供活动支持,优秀学生以巡视检查为主,中等生设问引导思考,学困生提供个别辅导和针对性讲解,保证探究质量,使每个学生都能在探究式学习中收获成长。
以沪教科版高一信息技术必修2《信息系统与社会》第四单元《研究网络订票系统安全问题——信息系统安全风险与防范方法》为例,本节课主要学习信息系统安全风险的类型和成因,以及信息系统安全风险的基本防范方式。
在项目实施过程中教师要求学生联系所学思考在使用网络订票系统的过程中如何保证网络安全,学生通过讨论提出的信息系统安全风险防范方法不全面,教师根据学生情况提供指导。面对优秀学生教师给予提示:信息流转的哪一阶段最容易出现安全问题?可以用哪些方式避免类似问题出现?面对中等学生教师针对性设问引导:“智能手机中常见的语音识别、面部识别和指纹识别属于哪一种防范方式?在购票的哪一环能够运用类似方式保证信息安全?”面对后进生,后进生基础薄弱,教师提供一对一指导:“恶意软件是危害信息系统安全的主要因素之一,它主要在哪一环节危害信息系统安全?为什么要在计算机中安装杀毒软件?”降低问题难度确保学生理解问题含义,设置问题链明确探究全过程,使学生能在项目实施中有所收获,有所成长。
(五)展示学习成果,组织项目评价,反思总结所学
项目汇报和评价环节是项目的最终环节,项目汇报为学生提供了展示项目成果的机会,而评价环节让学生了解项目完成质量,认清自身不足。为充分发挥项目评价优势,教师秉持激励性原则设计评价活动,鼓励学生分享自己在项目中遇到的问题,学习掌握的知识和技能,教师作为评价者称赞学生的努力和付出,引导各学生小组相互评价各小组项目成果,从中吸取经验教训,反思自身不足,助力学生成长。
以沪教科版高一信息技术必修2《信息系统与社会》第二单元《探索电子点餐信息系统软件——了解软件的功能和开发》为例,本节课主要学习软件的功能和开发方法,教师组织项目“计算器软件开发”,要求学生通过自主学习知识,开发计算器软件。
在项目成果展示环节,教师组织各小组轮流上台展示自开发计算器软件,运用软件计算加减乘除问题,由小组长上台讲述小组学习开发软件时确定开发技术及工具、系统设计、编程实现的方法,教师引导学生对比分析各小组开发软件的过程,思考问题:“开发同一款软件,为什么中间会出现差异?这种差异会产生怎样的结果?”学生自发互评,反思软件开发过程对产品的影响,在互评中培养学生自主反思的思维习惯。最后教师针对学生的项目成果进行总结性评价,对未能完成项目任务的小组,教师从开发过程入手,表扬学生在软件开发过程中积极自学,主动讨论分析问题的良好学习态度,适时指出学生编程软件使用不熟练、程序算法设计存在问题等弊病,面对取得优异项目成果的学生,教师着重表扬学生的系统设计能力和编程实现能力,为学生分析软件未经调试可能导致的程序错误,如运算顺序混乱等,促使学生以严谨的态度面对软件开发,保证项目学习效果。
结束语
综上所述,在高中信息技术教学中开展项目式学习,教师必须正视项目式学习对学生能力素养发展的促进作用,将项目学习的真实性、综合性特征融入项目学习全过程中,在现实生活需求的驱使下,推动学生主动探究运用信息技术知识解决实际问题的方法,思、学、用深度融合,助力学生成长。
参考文献
[1]李兴隆,佟松龄,董艳.项目式学习在高中信息技术教学中的应用研究:以Python人工智能爬虫课程为例[J].林区教学,2023(12):69-73.
[2]朱毅,方莎莎.面向数字素养与技能培养的项目式教学探究:以高中信息技术课程为例[J].电脑与电信,2023(6):86-89,93.
[3]王晴.实施项目式学习,提升信息素养:核心素养导向下的高中信息技术项目式教学[J].华夏教师,2023(16):48-49.
[4]高惠恋.如何以项目学习的方式培养学生的信息技术核心素养[J].亚太教育,2022(5):70-72.
[5]张莉芬.高中信息技术项目式学习教学模式研究[J].数字通信世界,2021(4):283-284.