趙春聲

在基礎(chǔ)教育的課程中，信息技術(shù)課程是一門與時(shí)代發(fā)展關(guān)系最為密切的課程。普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)2017版與2013版相比較，有三個(gè)明顯的變化：在教學(xué)目標(biāo)上，提出培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng);在教學(xué)內(nèi)容上，提出了以學(xué)科大概念建構(gòu)課程體系;在教學(xué)形式上，提出了以項(xiàng)目整合課堂教學(xué)，反映了人們對(duì)信息技術(shù)價(jià)值及信息技術(shù)課程價(jià)值的時(shí)代發(fā)展的需求。這三者之間，項(xiàng)目學(xué)習(xí)是教師教學(xué)的落腳點(diǎn)，即在教學(xué)中提倡通過項(xiàng)目學(xué)習(xí)來整合學(xué)科知識(shí)與技能的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。三位教師的教學(xué)設(shè)計(jì)，為這樣的具體實(shí)踐活動(dòng)提供了有益的學(xué)習(xí)借鑒。

教學(xué)形式的改變伴隨技術(shù)的發(fā)展

計(jì)算機(jī)問世前，“數(shù)據(jù)”多指用于統(tǒng)計(jì)的“數(shù)字”或“數(shù)值”;計(jì)算機(jī)問世初期，其主要用于“數(shù)值計(jì)算”。所以早期的程序設(shè)計(jì)語言的教學(xué)難以與學(xué)生的生活情境相聯(lián)系，只是單純地為學(xué)習(xí)編程而學(xué)習(xí)。隨著計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代的“數(shù)據(jù)”有了更多的內(nèi)涵，只要計(jì)算機(jī)能處理的，都可以稱為數(shù)據(jù)，加上互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，使計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域越來越來廣泛。所以，信息技術(shù)的教學(xué)提出創(chuàng)設(shè)情境，項(xiàng)目化學(xué)習(xí)就成為歷史的必然選擇。

盡管信息技術(shù)的快速發(fā)展為我們教學(xué)提供了大量的可以運(yùn)用的項(xiàng)目，但怎樣的項(xiàng)目才是適合的項(xiàng)目，這考量著教師的智慧。奧蘇伯爾指出，有意義學(xué)習(xí)的心理機(jī)制是新知識(shí)與學(xué)習(xí)者認(rèn)知結(jié)構(gòu)中已有的觀念建立非人為的實(shí)質(zhì)性聯(lián)系。在《計(jì)算機(jī)解決問題的過程——定時(shí)提醒》設(shè)計(jì)中，“生活中學(xué)生經(jīng)常接觸到的智能設(shè)備都具有‘定時(shí)功能，我們可以將這種自動(dòng)化的管理思想‘移植到合理管理用眼時(shí)間中”，在此基礎(chǔ)上，教師通過梳理學(xué)生的方案引出“算法”概念;《數(shù)據(jù)與結(jié)構(gòu)——“包裹的旅行”項(xiàng)目探究》設(shè)計(jì)更是直接來自學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn);《數(shù)值計(jì)算——“心隨疫動(dòng)馳援標(biāo)記”項(xiàng)目設(shè)計(jì)》聚焦當(dāng)前社會(huì)的熱點(diǎn)。三位教師的項(xiàng)目都是從學(xué)生已有的知識(shí)結(jié)構(gòu)中去挖掘與新知識(shí)的聯(lián)系。好的教學(xué)設(shè)計(jì)不在于精彩的演示實(shí)踐或豐富的多媒體手段，而在于設(shè)計(jì)的內(nèi)容（項(xiàng)目）是否調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極思維，是否調(diào)動(dòng)了學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，并以原有的認(rèn)知圖式作為認(rèn)識(shí)新事物的工具。一堂課的項(xiàng)目選擇得好與不好，很大程度上取決于教師在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)新舊知識(shí)同化關(guān)系的分析與決策。

學(xué)科大概念的提出對(duì)教學(xué)的促進(jìn)

2017版課程標(biāo)準(zhǔn)按照學(xué)科特征，梳理出“數(shù)據(jù)、算法、信息系統(tǒng)、信息社會(huì)”學(xué)科大概念，“數(shù)據(jù)”是這四個(gè)概念中的核心，沒有數(shù)據(jù)，談不上算法，沒有算法，構(gòu)成不了信息系統(tǒng)，信息社會(huì)也就失去了根基。Python語言之所以受到大家的喜愛，其原因之一是，它有著比其他程序設(shè)計(jì)語言更豐富的且有特色的數(shù)據(jù)類型及相應(yīng)的操作規(guī)則，如列表、元組、字典等。學(xué)生對(duì)遠(yuǎn)離生活的抽象概念和規(guī)則的理解往往是困難的，如果教師按照傳統(tǒng)的計(jì)算教學(xué)的方法，先講概念的定義，再講運(yùn)用規(guī)則，然后學(xué)生編程序，最后上機(jī)調(diào)試程序，這種模式下，學(xué)生會(huì)感到概念和規(guī)則的抽象、枯燥甚至?xí)：?，與其說是學(xué)信息技術(shù)，不如說是接受一種操作訓(xùn)練，教學(xué)就會(huì)陷入傳統(tǒng)的窠臼中。

2017版課程標(biāo)準(zhǔn)提出：“教師應(yīng)淡化知識(shí)的單一講解，鼓勵(lì)學(xué)生通過自主探究解決項(xiàng)目中的問題，在解決問題的過程中整合知識(shí)學(xué)習(xí)，促進(jìn)思維發(fā)展?！眾W蘇伯爾的有意義學(xué)習(xí)理論的研究發(fā)現(xiàn)，有邏輯組織的學(xué)習(xí)材料便于學(xué)生理解、保持和應(yīng)用。對(duì)于一個(gè)高中生來說，可能他們并不缺少對(duì)數(shù)據(jù)的感性認(rèn)識(shí)，而是缺少對(duì)這些數(shù)據(jù)的深入理解，特別是對(duì)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系從未進(jìn)行過深入了解和剖析。為此，黃梅老師的《數(shù)據(jù)與結(jié)構(gòu)——“包裹的旅行”項(xiàng)目探究》設(shè)計(jì)，把項(xiàng)目整合到課堂教學(xué)中，重構(gòu)教學(xué)組織方式，通過網(wǎng)上購(gòu)物一個(gè)完整流程將數(shù)據(jù)及分類、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（隊(duì)列、樹、圖）這些概念比較完美地結(jié)合在一起。從分析訂單中各個(gè)具體數(shù)值，抽象出數(shù)據(jù)及類型，從訂單管理中抽象出隊(duì)列的概念，從包裹的行程了解數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，抽象出樹結(jié)構(gòu)，再到取包裹，了解圖結(jié)構(gòu)，一步一步地引導(dǎo)學(xué)生把現(xiàn)實(shí)生活中的具體事務(wù)抽象成計(jì)算機(jī)容易處理的模型，整個(gè)項(xiàng)目形成了一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物邏輯結(jié)構(gòu)，將知識(shí)的學(xué)習(xí)內(nèi)容有邏輯地組織到這樣的項(xiàng)目中去，揭示了數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的邏輯聯(lián)系，在問題解決過程中使學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的思想與方法有初步認(rèn)識(shí)，從而成為有意義的學(xué)習(xí)。

教材是課程標(biāo)準(zhǔn)的具體化，是實(shí)施教學(xué)的重要資源

新課標(biāo)要求，教材要“為教師自主選擇、增補(bǔ)和調(diào)整教學(xué)內(nèi)容預(yù)留空間”，這就要求教師在教學(xué)中要對(duì)課程資源進(jìn)行開發(fā)和設(shè)計(jì)，要由“教教材”轉(zhuǎn)向“用教材”，用教材促進(jìn)學(xué)生發(fā)展，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。三位教師的教學(xué)設(shè)計(jì)都體現(xiàn)了這樣的理念與追求。

在《計(jì)算機(jī)解決問題的過程——定時(shí)提醒》教學(xué)設(shè)計(jì)中，“定”不限于“時(shí)”，如智能電飯煲，具有恒溫保溫作用，它是如何工作的？我們是否遇到過其他場(chǎng)景應(yīng)用了類似的工作模式？這些問題的設(shè)計(jì)，延伸了教材中“最強(qiáng)大腦”游戲的“延時(shí)”的應(yīng)用范圍?！稊?shù)據(jù)與結(jié)構(gòu)——“包裹的旅行”項(xiàng)目探究》在項(xiàng)目完成后，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行了拓展，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步了解圖結(jié)構(gòu)在生活中的應(yīng)用，提示學(xué)生在生活中有很多事情也可以做規(guī)劃，從而將現(xiàn)實(shí)中的復(fù)雜問題簡(jiǎn)單化處理。這些設(shè)計(jì)體現(xiàn)了課程標(biāo)準(zhǔn)中倡導(dǎo)的“適當(dāng)設(shè)計(jì)一些與科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)生活相關(guān)聯(lián)的開放性問題”理念?！稊?shù)值計(jì)算——“心隨疫動(dòng)馳援標(biāo)記”項(xiàng)目設(shè)計(jì)》中將“Wordcloud”模塊引入教學(xué)中，更是對(duì)教材中非數(shù)值計(jì)算問題的拓展與升化，將“代碼”“文本”“圖形”有機(jī)融合在一起，甚至我們還可以將此拓展到學(xué)生平時(shí)的學(xué)科學(xué)習(xí)中去，學(xué)會(huì)如何提煉關(guān)鍵詞，如何用圖形來表達(dá)內(nèi)容。這樣的設(shè)計(jì)，具體地踐行了課程標(biāo)準(zhǔn)中提出的內(nèi)容要求，即通過典型的應(yīng)用實(shí)例，了解數(shù)據(jù)采集、分析和可視化表達(dá)的基本方法。

隨著《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017版）》的實(shí)施，根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)編寫的信息技術(shù)教材已經(jīng)展示在每一位信息技術(shù)教師面前。新教材帶給我們的不僅僅是形式內(nèi)容的變化，更多的是全新的理念。如果說教材是樂譜的話，教師就是演奏者，教師的智慧就是用自己對(duì)樂譜的理解和演奏技巧為教材賦予第二生命。