林昉

《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》提出信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)包含信息意識(shí)、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會(huì)責(zé)任四個(gè)方面。學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)科本質(zhì)和學(xué)科教育價(jià)值的反映，它明確了學(xué)生在學(xué)習(xí)信息技術(shù)課程后應(yīng)形成的正確價(jià)值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力，目的是引導(dǎo)師生在學(xué)科教與學(xué)的過(guò)程中，關(guān)注學(xué)科習(xí)慣、思維方式、學(xué)科文化等方向。學(xué)習(xí)活動(dòng)是連接學(xué)習(xí)的重要途徑，它能引發(fā)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知和思維。一位學(xué)科專家曾說(shuō)過(guò)，“信息技術(shù)學(xué)科價(jià)值不能僅僅停在信息素養(yǎng)、簡(jiǎn)單任務(wù)完成上，更應(yīng)該關(guān)注學(xué)生思維的培養(yǎng)”。因此，教師在設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)活動(dòng)時(shí)，應(yīng)基于學(xué)科本質(zhì)，關(guān)注學(xué)生思維的啟發(fā)，促進(jìn)學(xué)生在思考中學(xué)習(xí)，在思考中實(shí)踐、反思，通過(guò)學(xué)習(xí)活動(dòng)體現(xiàn)學(xué)科價(jià)值，形成學(xué)科素養(yǎng)。筆者將通過(guò)兩個(gè)典型課例的分析，呈現(xiàn)如何以有思考的學(xué)習(xí)活動(dòng)來(lái)激活學(xué)生思維，提升學(xué)習(xí)深度。

● 課例一：在學(xué)習(xí)活動(dòng)中認(rèn)知技術(shù)價(jià)值

教育科學(xué)出版社出版的初中信息技術(shù)八年級(jí)上冊(cè)第一單元《電子表格》第七課的主題為“高級(jí)篩選——選出參加國(guó)旗班的同學(xué)”。學(xué)生之前已完成電子表格基本概念、常用函數(shù)、圖表制作、排序和自動(dòng)篩選等內(nèi)容的學(xué)習(xí)，高級(jí)篩選是這個(gè)單元教學(xué)的難點(diǎn)。本課涉及的技能操作的教學(xué)點(diǎn)較多，包括高級(jí)篩選的基本步驟（分析篩選條件、輸入篩選條件、選擇篩選結(jié)果存放方式、選擇篩選條件、選擇篩選結(jié)果存放），以及進(jìn)行高級(jí)篩選操作時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題（篩選條件的邏輯表達(dá)方式、數(shù)據(jù)區(qū)域的選擇）等。課例一執(zhí)教教師（福州第十九中學(xué)王則瀚老師）在本課教學(xué)實(shí)施中用五個(gè)學(xué)習(xí)活動(dòng)幫助學(xué)生掌握技能、認(rèn)識(shí)技術(shù)價(jià)值。

1.連接經(jīng)驗(yàn)，形成問(wèn)題

教師以“國(guó)旗班”成員選拔為情境，設(shè)計(jì)第一個(gè)學(xué)習(xí)活動(dòng)：利用已掌握的技能，在體檢表中找出“男生身高大于162厘米、女生身高大于150厘米”的同學(xué)。學(xué)生們首先嘗試使用已學(xué)習(xí)過(guò)的自動(dòng)篩選功能，卻發(fā)現(xiàn)不能直接找到符合要求的數(shù)據(jù)，必須經(jīng)過(guò)多個(gè)步驟（兩次自動(dòng)篩選+兩次復(fù)制、粘貼）才能得到需要的結(jié)果。在這個(gè)學(xué)習(xí)活動(dòng)中，學(xué)生利用已掌握的知識(shí)技能來(lái)解決問(wèn)題，連接了前面的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)產(chǎn)生了是否有辦法“一次性找到需要的數(shù)據(jù)”的新學(xué)習(xí)問(wèn)題?；谛碌膶W(xué)習(xí)問(wèn)題，教師適時(shí)提出了高級(jí)篩選的概念，指出其能實(shí)現(xiàn)比自動(dòng)篩選更復(fù)雜的篩選操作的優(yōu)勢(shì)，并引導(dǎo)學(xué)生思考、感悟技術(shù)的可選擇性和適用性。

2.分析要求，分解任務(wù)

教師在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行新技能學(xué)習(xí)之前，設(shè)計(jì)第二個(gè)學(xué)習(xí)活動(dòng)：分析學(xué)習(xí)任務(wù)中的篩選條件。教師引導(dǎo)學(xué)生逐層分解，明確各個(gè)篩選條件之間的關(guān)系。學(xué)生首先找出問(wèn)題中包含的四個(gè)篩選條件——性別=男、身高>162cm、性別=女、身高>150cm。然后明確四個(gè)條件之間的關(guān)系：性別=男、身高>162cm是“與”關(guān)系;性別=女、身高? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?150cm是“與”關(guān)系;而性別=男、身高>162cm與性別=女、身高>150cm之間是“或”關(guān)系。通過(guò)分析活動(dòng)，幫助學(xué)生養(yǎng)成在信息技術(shù)課中有效思考的習(xí)慣。

3.分步實(shí)踐，解決困惑

在操作實(shí)踐之前，教師引導(dǎo)學(xué)生從計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的角度，了解高級(jí)篩選的基本操作要點(diǎn)，即確定篩選條件、在指定位置輸入篩選條件、選擇好三個(gè)區(qū)域（對(duì)何數(shù)據(jù)、用何條件、篩選結(jié)果呈現(xiàn)位置）。操作實(shí)踐時(shí)先從一個(gè)條件出發(fā)，解決基本的篩選條件輸入時(shí)條件項(xiàng)目和條件表達(dá)式的問(wèn)題，再逐步擴(kuò)大條件項(xiàng)目，這是一種學(xué)習(xí)指導(dǎo)，也是將復(fù)雜問(wèn)題進(jìn)行分解的學(xué)科思維的滲透。引入高級(jí)篩選功能選擇“條件區(qū)域”時(shí)，教師向?qū)W生說(shuō)明若條件表達(dá)式在Excel表格中處于同行表示條件之間是同時(shí)成立的“與”關(guān)系，不同行表示條件之間只一個(gè)成立即可的“或”關(guān)系，合理降低認(rèn)知難度后讓學(xué)生自主嘗試感悟。

4.突出重點(diǎn)，提升遷移

在小結(jié)環(huán)節(jié)教師通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生回顧完成任務(wù)的三個(gè)階段，讓學(xué)生思考對(duì)篩選結(jié)果起關(guān)鍵作用的是什么（列表區(qū)、條件區(qū)、結(jié)果區(qū)），幫助學(xué)生明確條件設(shè)計(jì)的重要性，掌握教學(xué)重點(diǎn)，并通過(guò)布置包含多樣化篩選條件的提升作業(yè)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的鞏固和遷移。

5.互動(dòng)思考，了解價(jià)值

在問(wèn)題互動(dòng)過(guò)程中，學(xué)生認(rèn)識(shí)從自動(dòng)篩選到高級(jí)篩選的需求和技術(shù)解決方法。在教師示范學(xué)生身高變化后，已定義的高級(jí)篩選并沒(méi)有輸出變化后的篩選數(shù)據(jù)的實(shí)例，直觀呈現(xiàn)高級(jí)篩選也有其局限性，讓學(xué)生在實(shí)際例子中知曉信息技術(shù)的手段是可選并不斷有進(jìn)階的。教師由此適時(shí)提出了新的解決技術(shù)——視圖，有效激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)的欲望，并了解技術(shù)發(fā)展的本質(zhì)。

在信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)中，操作類的內(nèi)容是學(xué)科基本技能，教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施時(shí)，往往把掌握具體的操作作為教學(xué)的重點(diǎn)，但若忽略了操作行為背后的技術(shù)應(yīng)用價(jià)值，就會(huì)造成學(xué)生對(duì)學(xué)科基本能力的掌握停留在表面，影響技術(shù)應(yīng)用能力水平。本課例教師通過(guò)五個(gè)活動(dòng)層層遞進(jìn)，學(xué)生在活動(dòng)中思考操作的因由并掌握操作技能，感受技術(shù)的發(fā)展性和適用性，形成正確技術(shù)使用觀和價(jià)值觀。

● 課例二：在學(xué)習(xí)活動(dòng)中理解概念原理

廣東教育出版社出版的2003課標(biāo)版選修2“多媒體技術(shù)應(yīng)用”4.1.2“圖形圖像文件的存儲(chǔ)”一課的教學(xué)內(nèi)容有圖像分辨率、位深度等概念及其與圖像質(zhì)量、大小的相互關(guān)系等，該課需要學(xué)生了解圖像編碼原理，掌握計(jì)算位圖圖像文件大小。課例二執(zhí)教教師（鞍山一中全娛揚(yáng)老師）設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)活動(dòng)，能有效激發(fā)學(xué)生思維，促進(jìn)學(xué)生理解本課概念和原理。

1.直觀感受，觀察思考

在進(jìn)行本課內(nèi)容教學(xué)伊始，教師提出兩個(gè)問(wèn)題：什么是像素？見(jiàn)過(guò)像素嗎？而后用簡(jiǎn)便的圖像處理工具ACDsee呈現(xiàn)出學(xué)校大門的圖片，通過(guò)放大鏡功能不斷增加放大倍數(shù)，讓學(xué)生逐漸看到“一個(gè)一個(gè)的正方形”即為“像素”。有了直觀感受后，教師引導(dǎo)學(xué)生觀察所見(jiàn)到的“像素”有什么特點(diǎn)，啟動(dòng)學(xué)生思維，學(xué)生從每個(gè)正方形中的顏色、大小、相互之間的關(guān)系，進(jìn)行思考，得出直觀“像素”的三個(gè)特點(diǎn)：形狀一致、大小相同、相互之間無(wú)聯(lián)系。

2.對(duì)比分析，知識(shí)驗(yàn)證

在第二個(gè)環(huán)節(jié)，教師首先讓學(xué)生對(duì)圖像中添加文字與原始沒(méi)有文字的文件進(jìn)行比較，思考在相同格式的圖像中添加內(nèi)容對(duì)文件大小有沒(méi)有影響，學(xué)生經(jīng)過(guò)對(duì)比、思考、討論后，反饋可能有三種情況——變大、變小或不變，并一一陳述各自觀點(diǎn)。教師并不急于給出結(jié)論，而是讓學(xué)生動(dòng)手操作嘗試，驗(yàn)證自己的想法，從而得出正確的答案：在圖像中增加信息不會(huì)影響文件大小。教師設(shè)計(jì)的先動(dòng)腦思考再動(dòng)手實(shí)踐的學(xué)習(xí)活動(dòng)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)科學(xué)習(xí)行為來(lái)說(shuō)是一種有益的方式。

3.分組實(shí)驗(yàn)，觀點(diǎn)分享

基于前面的驗(yàn)證活動(dòng)，教師提出新的思考：影響圖像文件大小的因素有哪些？教師設(shè)計(jì)學(xué)案引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)踐來(lái)逐步解決問(wèn)題，通過(guò)分組利用ACDsee嘗試改變圖像的尺寸及顏色模式來(lái)驗(yàn)證其是否對(duì)文件大小有影響。在第一組學(xué)生代表匯報(bào)時(shí)，教師要求學(xué)生用學(xué)科專業(yè)規(guī)范來(lái)描述“尺寸”，即圖像水平、垂直方向的像素的數(shù)量，并利用放大鏡功能來(lái)檢驗(yàn)，進(jìn)而得出計(jì)算圖像尺寸即圖像分辨率的公式;在第二組學(xué)生代表闡述顏色變化后，圖像文件的大小也隨之變化，教師指導(dǎo)學(xué)生對(duì)比圖像文件的詳細(xì)信息，讓學(xué)生觀察發(fā)現(xiàn)相應(yīng)文件中“位深度”的變化，同時(shí)初步建構(gòu)新知識(shí)：位深度與顏色數(shù)的關(guān)系。學(xué)生在分享實(shí)踐結(jié)果的過(guò)程中，用自己的語(yǔ)言來(lái)表達(dá)思維過(guò)程。“出聲的思維”能較好地檢驗(yàn)認(rèn)知。

4.問(wèn)題引導(dǎo)，深化概念

位深度是教學(xué)的難點(diǎn)，為了有效促進(jìn)學(xué)生真正理解該概念，教師設(shè)計(jì)“探究表”思維支架，通過(guò)系列追問(wèn)，讓學(xué)生進(jìn)行深度思考后形成以下知識(shí)：“位深度與顏色數(shù)”的關(guān)系是有規(guī)律的，即n個(gè)位深度的顏色數(shù)是2n。但位深度到底是什么？學(xué)生此時(shí)還沒(méi)有真正理解，教師接著提出進(jìn)階問(wèn)題啟發(fā)學(xué)生進(jìn)一步思考：位深度是作用于一個(gè)圖像文件，還是圖像文件中的每個(gè)像素點(diǎn)？問(wèn)題直指概念本質(zhì)，有效地幫助學(xué)生深入理解學(xué)科概念。此處對(duì)位深度參數(shù)的價(jià)值認(rèn)識(shí)，建議可讓學(xué)生表達(dá)出理解后的內(nèi)涵，以更好地突破難點(diǎn)，達(dá)成深度學(xué)習(xí)。

5.練習(xí)鞏固，歸納建構(gòu)

經(jīng)過(guò)對(duì)概念的認(rèn)知學(xué)習(xí)活動(dòng)，學(xué)生先獨(dú)立完成兩個(gè)練習(xí)，即黑白色與16色的4×4的圖像所需要的二進(jìn)制數(shù)。通過(guò)基礎(chǔ)練習(xí)，學(xué)生歸納出計(jì)算圖像文件大小的一般公式：圖像文件大小=位深度×圖像分辨率（水平像素?cái)?shù)×垂直像素?cái)?shù)）。在進(jìn)階練習(xí)中，教師進(jìn)行了變式設(shè)計(jì)，用不同的數(shù)量單位和形式表述來(lái)促進(jìn)學(xué)生知識(shí)遷移和靈活運(yùn)用，有利于學(xué)生內(nèi)化建構(gòu)自己的知識(shí)體系。概念、原理類知識(shí)一般都蘊(yùn)涵著學(xué)科關(guān)鍵思想，但經(jīng)歷學(xué)習(xí)，這些內(nèi)容常常不易進(jìn)入學(xué)生認(rèn)知的長(zhǎng)時(shí)記憶區(qū)。本課例教師通過(guò)系列學(xué)習(xí)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生以直觀表象的觀察為基礎(chǔ)，從淺層學(xué)習(xí)提升為有思考的深層認(rèn)知，建構(gòu)出學(xué)生自己的“有效”知識(shí)。

有思考的學(xué)習(xí)活動(dòng)，本質(zhì)上不只是為了讓學(xué)生記住一些概念和操作，通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生思考，還可幫助他們發(fā)現(xiàn)技術(shù)表象與學(xué)科內(nèi)在規(guī)律的聯(lián)系，促進(jìn)學(xué)生將脆弱知識(shí)進(jìn)行深化鞏固，而且通過(guò)思考也有利于學(xué)生把握學(xué)科知識(shí)線索，構(gòu)建出自我的知識(shí)圖譜等。因而，在學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)中關(guān)注學(xué)科素養(yǎng)，通過(guò)問(wèn)題啟發(fā)和引導(dǎo)，能讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中觸發(fā)學(xué)科思維，對(duì)所學(xué)習(xí)的內(nèi)容有更深入的互動(dòng)思考，有效提升學(xué)習(xí)深度和學(xué)科教學(xué)價(jià)值。