例谈“数字化学习与创新”素养的培养策略
作者:周玳珈

  本文基于修订版普通高中信息技术课程标准关于“数字化学习与创新”核心素养的培养要求,结合三个具体教学案例,从情境设计、技术选择及成果表达方面阐述了在高中信息技术课中如何基于核心素养开展数字化学习的策略。

  一、对“数字化学习与创新”素养的科学认识

  目前,修订版课程标准将“数字化学习与创新”列为信息技术学科核心素养的一项内容,并给出释义:个体通过评估和选择常见的数字化资源与工具,有效地管理学习过程与学习资源,创造性地解决问题,从而完成学习任务的能力,形成创新作品的能力。

  也许有的教师会认为,一直以来我们的信息技术课教授的是以计算机为基础的包含信息采集、加工、交流等在内的信息技术知识,这已涉及各种数字化工具和资源的使用,难道我们开展的不是数字化学习吗?事实上,核心素养是基于学生终身发展和适应未来社会所需的基本素养所建立起来的,以核心素养为导向的教学需要转变传统的以“知识”为核心的教学观念,而基于“数字化学习与创新”素养的信息技术课,则需要我们通过设计真实的学习与生活情境,让学生在情境中发现和思考问题,恰当运用数字技术解决问题,最终创造性完成任务或形成创新性的数字化成果。只有在这样的学习经历中,学生才能逐渐获得高于学科知识的、适应现实与未来数字化生活的思维品质和行为能力。以下结合教学案例,介绍在信息技术课中开展基于核心素养的数字化学习的几条策略,与信息技术教师共同探讨。

  二、案例概要呈现

  案例一:我的知识管理

  单元:必修课本第五章“信息资源管理”。

  情境:从初中迈入高中生涯,我们面对的学科更多,每一学科要学习与记忆的知识也更多,难度更大,于是每天我们只能被动地疲于接收各种知识。可是,你是否知道,其实每一个学科都有着自己的知识体系,知识之中有着既定的规律,知识之间有着巧妙的联系,只要你学会梳理它,管理它,学习便会游刃有余?

  过程:选择感到棘手的某一学科或该学科下的某个知识领域或学习单元,运用恰当的思维组织方式和工具,管理其中的知识,找到知识的规律与知识间的关联,使其更易于理解与掌握。

  成果:知识思维导图。

  案例二:用数据说话

  单元:必修课本第三章“信息的加工与表达”。

  情境:生活中存在着许多有争议的问题,如何做出公正的裁判?我们往往需要的是开展广泛调查,获取真实数据。可以说,谁掌握了数据,谁就有话语权。

  过程:选择感兴趣的一个话题,如“上网是影响学习成绩的重要因素吗”,利用网络资源和网上问卷调查工具获取与话题相关(如中学生上网行为)的一系列数据,然后运用数据分析方法与工具对数据进行分析和统计,最后给出经得起推敲的回答。

  成果:数据调查报告。

  案例三:好玩的算法

  单元:课本(选修1)的第二章“程序设计基础”。

  情境:高中数学必修中有一章“算法初步”。据某校统计,每次测试总会有一道算法题,答对率几乎不超过 50%。经调查,学生们大都觉得书中复杂的算法描述和绕来绕去的流程图让人很是头疼。那么,就让我们把算法和流程图变成简单有趣的游戏和动画,让它们变得好玩起来吧。

  过程:运用某一算法,利用图形化编程工具创作游戏或动画,在包含各种程序基本结构的图形化程序中理解算法与程序流程图。

  成果:游戏、动画。

  以上三个案例通过对学习情境、技术运用过程及成果形式等方面进行设计,使学生获得完整的数字化学习活动过程体验,锻炼了其在数字化环境中创造性解决问题的能力。

  三、“数字化学习与创新”素养的培养策略

  (一)从现实需求出发设计情境,优化学习体验

  传统信息技术课将信息的鉴别、采集、加工、管理等知识点作为教学的单一核心,通常是直接进行抽象概念与工具方法的学习,即使有任务驱动,却也常常是脱离了现实生活,由学生在教师模拟虚构出来的情境中完成学习活动。然而,学生生活在一个由真实世界与数字世界交融的环境中,这个环境复杂而多变,面对的问题也往往更丰富多元,以知识为导向的课堂难以让学生形成分析与解决实际问题的能力。因此,只有基于学生现实的学习与生活需求,创设真实的问题情境,将学科知识与技能的学习和运用融入到现实问题的解决中去,才能真正培养学生判断环境、分析需求、解决问题的能力,增强个体在信息社会的适应力,这也是以核心素养为导向的课程标准所提倡的。

  在以上三个案例中,课题分别来源于教材中的某一单元,但情境却均与学生的实际学习生活相关。案例一中的知识管理属于信息管理的一个内容,但目的是让学生在面对庞大的、棘手的或零散的知识时学会组织与关联,以提高学习与记忆的效率,最终形成系统的学习和思维的习惯。案例二来自教材中的“表格信息的加工与表达”一课,并不让学生直接学习表格的制作和表格信息的处理,而是让学生针对某一生活话题,通过开展网上调查,获取大量有效数据,再以图表形式整理与分析,最终分析所得数据并阐述观点。这样,从数据的来源、处理到结果的应用都基于真实的情境,当面对其他需求时学生也能运用类似的过程与方法开展活动。案例三则是将选修教材《算法与程序设计》中的内容与数学必修课中关于算法的学习进行结合,通过引导学生将算法与流程图的知识应用在游戏或动画的开发中,使学生掌握算法的基本思想与程序的基本结构,从而达到理解原理、举一反三的学习效果。

  那么,如何才能设计出真实又有效的教学情境呢?笔者认为需要教师做一个善于观察、关注学生学习与生活的有心人,了解学生的学科学习、生活活动、性格特征和情感需求,这样才能设计出生动的、有益的、“走心”的教学情境来,并让学生在这样的情境中既学习知识,又培养运用知识解决问题的能力。

  (二)以解决问题为宗旨选择适宜技术

  信息处理工具的使用是信息技术课的一个显著的特征,但这并不意味着教师可将信息技术课直接等同于工具课,把工具的操作与掌握作为教学的主要内容,让学生整节课都研究某个软件的功能面板、操作选项的场景。基于数字化学习与创新核心素养的教学要求学生形成在数字化环境中,评估和选择有效的技术来开展学习、解决问题的基本素养和能力。这里的“技术”并不特指某个品牌或某个版本的工具,而是为了解决某一类问题,选择或综合运用一个或多个工具、一项或多项资源、一种或多种手段的过程与思想方法,其最终目标是高效率、高质量甚至是创造性地解决问题、完成任务。

  如在案例一中,教师引导学生运用组织思维的技术方法管理知识,可以选择使用某一思维导图工具,如Freemind、Xmind 或其他。而首先要学生掌握的是思维导图是如何进行思维组织的,可以有哪些方式,是逻辑型、时间线型、树状型还是鱼骨型,它们分别适合解决哪一类的知识管理需求(如树状图适合用于知识的分类管理,鱼骨图适合现象推理与原因分析等)。在学生理解了思维导图的特点后,再引导他们使用相关工具解决知识管理问题。在案例二中,教师引导学生综合运用网络资源、网上问卷调查工具、数据加工处理工具等解决数据的获取、加工和表达的需求。学生需要关注的是:问卷如何设计,可以有哪些题型;为解决问题,数据的处理要包括哪些,需要做表格化、数值分析还是图表分析;最后如何形成数据与文字混排的报告。为此学生可以选择在数据处理技术中具有代表性的问卷星、Excel、Word 等工具共同协助完成任务。在案例三中,为帮助学生解决理解与掌握算法及程序流程图的问题,教师可引导学生学习图形化编程技术。通过套用算法,学生编写出外观类似程序流程图的图形化游戏或动画程序,从中轻松地理解算法与程序流程图的作用及设计思想。这里,推荐学生使用编程语言 Scratch,它采用鼠标拖动模块到程序编辑栏的搭积木式的工作方式,可以轻松地创建动画、游戏、音乐、视频等。

  作为信息技术教师,由于所处的教学、教研环境的原因,有更多的机会接触新技术(方法、工具、资源),更需与时俱进,坚持学习、吸纳、尝试、融合,自觉、主动地将有益的或先进的技术应用到教学活动中,同时也以这种终身学习、勇于尝试、善于融合的精神影响学生。

  (三)作品创作中注重创新和表达

  数字化学习与创新核心素养强调让学生在数字化学习过程中创造性解决问题及形成创新成果。但在传统信息技术课堂中,“模仿秀”的场景随处可见,即教师示范工具的操作方法,之后学生进行模仿与操练,这种以教师为中心的教学方式显然遏制了学生的创新思维与创造能力。事实上,在现实学习生活中,即使面对同一个问题,学生思考的方向、解决问题的方式也不尽相同。若能将这些思维的过程与结果用数字化的形式进行表达,将有利于培养学生独立思考、自主学习、探究创新的学习习惯以及在数字世界中发现、欣赏和展示信息技术学科价值的能力。因此,在数字化学习过程中,我们可以让学生基于现实学习与生活需求,在运用数字化工具和资源解决实际问题的过程中进行数字化作品创作。这里重点体现“创”,即在富有个性表现力的作品中充分展现自己的见解与构思。

  如在以上三个案例所对应的单元中,以往我们说到“信息资源管理”,学生想到的通常是将信息分类存储;说到“表格信息的加工与表达”,学生想到的更多的是制作与分析成绩表;说到“算法与程序设计”,学生想到的无非是设计出解决“韩信点兵”“鸡兔同笼”等看似经典实则复杂枯燥的数学问题的程序。然而掌握知识并非学习的终极目标,教育的手段也不应该是这样一代代地传输着相同的、所谓“有代表性”的案例,让学生重复着一成不变的成果“制造”。在鼓励创新的教学中,我们应该让学生拥有更开阔的视野,明白学习知识与工具最终是为了改进学习、改善生活、改变社会交往方式。我们应鼓励学生选择自己感到好奇的、有趣的或是困惑的主题,在各种主题、各种形式的作品创作中表达观点、挥洒创意。如在案例一中,学生基于各自不同的知识管理需求,创作出不同形式的思维导图,有为数学课的“数列”单元绘制的知识归纳图,也有为生物课上的生态系统研究绘制的学习规划图,而根据这些思维导图学生就可以在后期将相关学习资源进行分类的或其他逻辑形式的有效管理。在案例二中,学生综合运用多种工具完成了数据的采集、加工与表达,在报告(如“中学生上网利弊谈”数据报告)中阐述了自己对所关心的话题“有据可依”的观点。在案例三中,学生则充分发挥想象力与创造力,设计出一个个生动有趣的游戏与动画程序,如有学生用新颖、趣味的方式展示了对学科知识的运用并在作品创作过程中实现知识的内化。

  我们需要变“围绕知识”为“围绕情境”,变“关注工具”为“关注技术”,变“模仿操练”为“创作创新”,如此才能让我们的学生始终拥有有效的、有意义的学习,从而达到基于核心素养的教育的目标——培养学生成为具有终身学习能力的人!

  参考文献:

  [1]姜宇,辛涛,刘霞,林崇德.基于核心素养的教育改革实践途径与策略[J].中国教育学刊,2016(6):29-32.

  [2]刘向永,王爱胜.信息技术课程发展:价值、趋势与实施[J].中国信息技术教育,2017(13):6-12.

  [3]王永锋,王以宁,何克抗.从“学习使用技术”到“使用技术学习”——解读新版美国“国家学生教育技术标准”[J].教育技术学报,2008(12) :84-87.

  [4]叶澜.重建课堂教学价值观[J].教育研究,2002(5):3-5.

  (作者系广东省汕头市华侨中学高级教师)

  责任编辑:祝元志

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