【摘 要】基于深度學(xué)習(xí)理念的大單元教學(xué)是符合高中信息技術(shù)新課標(biāo)要求的教學(xué)模式，是培養(yǎng)高中生信息技術(shù)核心素養(yǎng)的重要路徑。本文以高中信息技術(shù)教材中“算法與程序?qū)崿F(xiàn)”大單元教學(xué)為例，探討了核心素養(yǎng)導(dǎo)向的大單元教學(xué)模式，以期讓課堂提質(zhì)增效，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】大單元教學(xué)；核心素養(yǎng)；高中信息技術(shù)教學(xué)；教學(xué)設(shè)計(jì)；學(xué)習(xí)任務(wù)

【中圖分類號】G434 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】B

【論文編號】1671-7384（2024）09-029-03

學(xué)科核心素養(yǎng)呼喚大單元教學(xué)

《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱“課標(biāo)”）順應(yīng)時(shí)代要求，提出信息技術(shù)學(xué)科要以發(fā)展學(xué)習(xí)者的學(xué)科核心素養(yǎng)為教學(xué)目標(biāo)，對信息技術(shù)學(xué)科的核心素養(yǎng)內(nèi)涵進(jìn)行了詳細(xì)的闡述?！罢n標(biāo)”中明確指出，高中信息技術(shù)學(xué)科的核心素養(yǎng)主要包括計(jì)算思維的培養(yǎng)、信息意識的形成、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新以及信息社會責(zé)任四大方面[1]。

在高中課堂教學(xué)中，教師要將信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的四個(gè)核心內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)融合，才能實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)的價(jià)值追求[2]。大單元教學(xué)設(shè)計(jì)正是學(xué)科核心素養(yǎng)所要求的培養(yǎng)目標(biāo)切實(shí)落地的重要路徑，它從過去設(shè)計(jì)某一個(gè)知識點(diǎn)，轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)計(jì)一個(gè)具有整體性、系統(tǒng)性的大單元知識結(jié)構(gòu)。大單元教學(xué)是基于單元教學(xué)的核心內(nèi)容和關(guān)鍵知識點(diǎn)，通過系統(tǒng)化的設(shè)計(jì)，確定教學(xué)目標(biāo)和主題，并通過多種教學(xué)策略的綜合應(yīng)用，達(dá)到最佳的教學(xué)效果。

大單元教學(xué)設(shè)計(jì)模型

鐘啟泉在《學(xué)會“單元設(shè)計(jì)”》一文中指出，單元設(shè)計(jì)是教師基于學(xué)科素養(yǎng)，為了創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)教學(xué)，有機(jī)地、模塊式地組織教學(xué)內(nèi)容，并圍繞一定目標(biāo)與主題展開探究活動敘事的教學(xué)[3]。

本文教學(xué)設(shè)計(jì)以“ADDIE”模型為基礎(chǔ)，構(gòu)建基于學(xué)科核心素養(yǎng)的高中信息技術(shù)大單元教學(xué)設(shè)計(jì)。該模型基于建構(gòu)主義理論開發(fā)，包含五項(xiàng)基本要素：分析（Analysis）、設(shè)計(jì)（Design）、開發(fā)（Development）、實(shí)施（Implement）、評價(jià)（Evaluation），即在教學(xué)中規(guī)劃了什么、學(xué)習(xí)什么、怎么學(xué)習(xí)以及如何評價(jià)學(xué)習(xí)效果的教學(xué)過程。其中，分析是整個(gè)流程的第一個(gè)環(huán)節(jié)，包括課標(biāo)分析和教學(xué)分析；設(shè)計(jì)具體是指對給定的教學(xué)單元進(jìn)行課程層面的設(shè)計(jì)，制定教學(xué)目標(biāo)并對教學(xué)活動和策略進(jìn)行具體規(guī)劃；開發(fā)是對設(shè)計(jì)進(jìn)行細(xì)化的過程，最終形成成熟的大單元教學(xué)設(shè)計(jì)；實(shí)施是將已經(jīng)完成的大單元教學(xué)設(shè)計(jì)付諸實(shí)踐；評價(jià)是通過評價(jià)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和學(xué)習(xí)效果。

高中信息技術(shù)大單元教學(xué)案例

本文以人民教育出版社和地圖出版社聯(lián)合出版《信息技術(shù)》（必修1）“數(shù)據(jù)與計(jì)算”一章中的“算法與程序?qū)崿F(xiàn)”大單元教學(xué)為實(shí)例，探討大單元教學(xué)模式。

1.根據(jù)課標(biāo)確定教學(xué)單元內(nèi)容

《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》必修模塊一包含四個(gè)部分內(nèi)容，分別是數(shù)據(jù)與信息、算法與程序?qū)崿F(xiàn)、數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用、走進(jìn)智能時(shí)代。其中算法與程序?qū)崿F(xiàn)部分包含計(jì)算機(jī)解決問題的過程、算法的概念及描述、程序設(shè)計(jì)基本知識、常見算法的程序?qū)崿F(xiàn)四部分。為了能讓學(xué)生更好地掌握程序設(shè)計(jì)的基本知識，將計(jì)算機(jī)解決問題的過程、算法的概念及描述、程序設(shè)計(jì)基本知識三部分組合成為教學(xué)大單元。

2.教材和學(xué)情分析

（1）教材分析

本單元的主要知識是算法的概念及描述和程序設(shè)計(jì)基本知識。教材按照先整體認(rèn)知再具體理解的學(xué)習(xí)過程，圍繞用計(jì)算機(jī)解決問題的過程展開學(xué)習(xí)。計(jì)算機(jī)解決問題的過程包含分析問題、設(shè)計(jì)方案、編寫程序、調(diào)試程序。其中，分析問題即對要解決的問題進(jìn)行定義和描述，明確問題的范圍、約束條件、目標(biāo)等；設(shè)計(jì)方案即根據(jù)問題的描述，設(shè)計(jì)出能夠解決問題的方法，包含認(rèn)識算法和描述算法；編寫程序即根據(jù)算法設(shè)計(jì)與Python編程語言編寫程序代碼，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案中的各個(gè)步驟，程序設(shè)計(jì)基本知識包括數(shù)據(jù)類型及其常量、變量及表達(dá)式、程序語句、程序結(jié)構(gòu)；調(diào)試程序即對編寫的程序進(jìn)行測試和調(diào)試，檢驗(yàn)程序是否正常運(yùn)行，能否達(dá)到預(yù)期結(jié)果。

只有緊扣課程標(biāo)準(zhǔn)，仔細(xì)研讀教材，才能真正抓住學(xué)科核心。教材分析要從整體的角度深入研究，把握教材編寫的特點(diǎn)和意圖，有利于教師從更高的視角理解教材，全盤統(tǒng)籌教學(xué)工作和教材的合理使用。

（2）學(xué)情分析

學(xué)生是教學(xué)工作的核心。教師要根據(jù)學(xué)生現(xiàn)階段身心特征、知識水平、學(xué)業(yè)表現(xiàn)以及相關(guān)的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)對學(xué)情進(jìn)行系統(tǒng)性分析。本文通過訪談和問卷調(diào)研發(fā)現(xiàn)，高一學(xué)生計(jì)算思維水平不高，分析問題、抽象建模、算法設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)少。大部分學(xué)生未接觸過代碼編程，對Python代碼編程具有較強(qiáng)的畏難情緒。但是他們接受能力強(qiáng)、思想敏銳，具有較強(qiáng)的邏輯思維能力。

鑒于這些情況，在大單元教學(xué)過程中，教師選擇的教學(xué)項(xiàng)目貼近學(xué)生學(xué)習(xí)生活，能引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，設(shè)置的任務(wù)難度適宜，學(xué)生以小組的形式共同學(xué)習(xí)。同時(shí)，高一的學(xué)生渴望關(guān)注，在學(xué)習(xí)過程中教師要多肯定、多鼓勵，讓學(xué)生體驗(yàn)到學(xué)習(xí)的成就感，增加學(xué)習(xí)的信心。

3.確定引領(lǐng)性的單元學(xué)習(xí)主題

本單元以“電子錢包的程序?qū)崿F(xiàn)”項(xiàng)目為開展方案設(shè)計(jì)、新知學(xué)習(xí)和實(shí)踐探索。該項(xiàng)目既有效整合相關(guān)教學(xué)內(nèi)容，又滲透了信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)。

該單元主題貼近學(xué)生生活，學(xué)生比較熟悉，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。指向真實(shí)問題解決的項(xiàng)目任務(wù)，讓學(xué)生不僅樂于參與編程解決問題的過程，也樂于參與到算法設(shè)計(jì)之中，使學(xué)生能更加深刻地理解所學(xué)程序設(shè)計(jì)知識與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系。學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)，創(chuàng)造性地解決問題或創(chuàng)作有個(gè)性的數(shù)字化作品，從中感受計(jì)算機(jī)編程的魅力。

4.基于學(xué)科核心素養(yǎng)的單元教學(xué)目標(biāo)

一個(gè)清晰、可行的教學(xué)目標(biāo)能幫助學(xué)生達(dá)到預(yù)期的學(xué)習(xí)效果。在確定好教學(xué)主題后，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際需要明確教學(xué)目標(biāo)，為教學(xué)環(huán)節(jié)提供明確的指導(dǎo)。

電子錢包的程序?qū)崿F(xiàn)教學(xué)目標(biāo)是幫助學(xué)生掌握Python編程基礎(chǔ)知識，掌握運(yùn)用計(jì)算機(jī)解決問題的能力，并將計(jì)算思維的形式化、模型化和自動化特征滲透到具體學(xué)習(xí)內(nèi)容中。學(xué)生通過編程模擬日常生活中移動支付場景，體驗(yàn)用計(jì)算機(jī)解決問題的基本過程，并能夠運(yùn)用計(jì)算思維進(jìn)行知識遷移以解決更多問題或者進(jìn)一步進(jìn)行創(chuàng)新。

5.教學(xué)活動的設(shè)計(jì)與實(shí)施

依據(jù)單元教學(xué)目標(biāo)并對教學(xué)活動和策略進(jìn)行具體規(guī)劃，有序安排單元內(nèi)的教學(xué)活動，具體設(shè)計(jì)與實(shí)施如下：第1課時(shí)，以“接福小游戲”體驗(yàn)活動總結(jié)計(jì)算機(jī)編程實(shí)現(xiàn)的過程，讓學(xué)生了解算法的概念與特征并能規(guī)范地使用流程圖描述算法，為后續(xù)程序設(shè)計(jì)部分的學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備；第2～4課時(shí)，依托電子錢包“顯示賬戶信息”“賬戶登錄”“充值”“提現(xiàn)”以及多次“充值”或“提現(xiàn)”等功能的實(shí)現(xiàn)，組織學(xué)生學(xué)習(xí)Python程序設(shè)計(jì)的基本語法、語句，探究順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)；第5～6課時(shí)，通過提供遷移提高項(xiàng)目功能的編程實(shí)現(xiàn)，如“自動售貨機(jī)”“出題小程序”“猜數(shù)小游戲”，教師可以對學(xué)生的單元學(xué)習(xí)效果進(jìn)行檢驗(yàn)及評價(jià)。

學(xué)生經(jīng)過問題分析、抽象建模、算法設(shè)計(jì)、編程調(diào)試，編程實(shí)現(xiàn)“電子錢包”的基本功能，培養(yǎng)利用程序設(shè)計(jì)解決實(shí)際問題的基本能力；通過遷移提高項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)，學(xué)生可以綜合利用所學(xué)的程序設(shè)計(jì)基本知識進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)一個(gè)新的小程序，成功地進(jìn)行Python編程的知識遷移。

6.制定大單元學(xué)習(xí)效果的評價(jià)方案

單元學(xué)習(xí)效果評價(jià)針對單元目標(biāo)，指向核心素養(yǎng)的達(dá)成。學(xué)習(xí)效果評價(jià)既注重學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，同時(shí)也關(guān)注學(xué)生的項(xiàng)目作品質(zhì)量。

（1）單元項(xiàng)目過程性評價(jià)

單元項(xiàng)目過程評價(jià)采用小組評價(jià)和教師評價(jià)相結(jié)合的方式。學(xué)生3～4人組成一個(gè)小組，組長組織組員分工完成任務(wù)。教師在電腦上為每個(gè)小組建立檔案袋，在教學(xué)過程中及時(shí)將組員及小組作品等保存在檔案袋中，通過網(wǎng)絡(luò)將小組的電子檔案袋實(shí)現(xiàn)共享，為小組評價(jià)提供依據(jù)。小組評價(jià)可以提高學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生在互評中相互學(xué)習(xí)、共同提高，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生客觀公正的評價(jià)態(tài)度。

教師評價(jià)主要是對學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的學(xué)習(xí)表現(xiàn)及課堂作業(yè)情況進(jìn)行評價(jià)，將每個(gè)學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)情況記錄在《學(xué)習(xí)過程記錄表》中。通過評價(jià)，教師可以了解學(xué)生對所學(xué)知識的理解和應(yīng)用等情況，為進(jìn)一步促進(jìn)教學(xué)提供依據(jù)。

（2）單元項(xiàng)目成果性評價(jià)

項(xiàng)目成果的評價(jià)主要有項(xiàng)目完成情況、功能實(shí)現(xiàn)情況、技術(shù)應(yīng)用、作品提交情況，教師進(jìn)行打分并給出該項(xiàng)目總體的文字評價(jià)。教師評價(jià)要多采用鼓勵性評語評定，這種評定能夠充分挖掘?qū)W生的優(yōu)點(diǎn)，給予學(xué)生充分的肯定；同時(shí)能夠針對學(xué)生的不足，鼓勵性地為學(xué)生指明努力方向及期望目標(biāo)，這對學(xué)生個(gè)性品質(zhì)和自我意識的發(fā)展會有重要作用。

大單元教學(xué)的總結(jié)與思考

1.以項(xiàng)目滲透學(xué)科核心素養(yǎng)，整合課堂教學(xué)

該單元以“電子錢包的程序?qū)崿F(xiàn)”項(xiàng)目為導(dǎo)向開展方案設(shè)計(jì)、新知學(xué)習(xí)、實(shí)踐探索?；陧?xiàng)目的學(xué)習(xí)能增強(qiáng)學(xué)生對信息問題的敏感性、對知識學(xué)習(xí)的掌控力、對問題求解的思考力。該項(xiàng)目既合理滲透了信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)，又有效整合了相關(guān)教學(xué)內(nèi)容。

完成一個(gè)完整的項(xiàng)目，學(xué)生容易體驗(yàn)到學(xué)習(xí)的成就感。

2.布置具體的學(xué)習(xí)任務(wù)，呈現(xiàn)可見的學(xué)習(xí)成果，讓學(xué)習(xí)真實(shí)發(fā)生

學(xué)習(xí)任務(wù)根據(jù)單元內(nèi)容安排除了有學(xué)習(xí)步驟，還要有相應(yīng)的學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)，也就是學(xué)生完成學(xué)習(xí)活動后可以達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)。學(xué)習(xí)任務(wù)單是學(xué)習(xí)任務(wù)落實(shí)的有效抓手，也是學(xué)生自主學(xué)習(xí)和評價(jià)的重要工具。

可見的學(xué)習(xí)成果是學(xué)生學(xué)習(xí)完單元知識后收獲到的成果。有人說，在傳統(tǒng)的教學(xué)方式里，一節(jié)課下來學(xué)生很難判斷出自己到底通過學(xué)習(xí)獲得了什么。在本單元教學(xué)中，學(xué)生要完成若干個(gè)教學(xué)任務(wù)，教師輔以過程性評價(jià)和總結(jié)性評價(jià)，學(xué)生可以清晰地知道獲得了哪些成果。學(xué)生還會很容易判斷出哪些地方學(xué)得扎實(shí)，哪些地方還有待改進(jìn)，通過每節(jié)課的子學(xué)習(xí)任務(wù)的完成達(dá)到整個(gè)單元任務(wù)的完成。

3.通過算法流程圖培養(yǎng)計(jì)算思維

計(jì)算思維作為一項(xiàng)解決問題的重要技能，被認(rèn)為是與閱讀、寫作、計(jì)算一樣的當(dāng)代人自我發(fā)展必備的基本素養(yǎng)之一，也是人工智能時(shí)代的要求。有些學(xué)生在編程解決問題時(shí)經(jīng)常關(guān)注的是如何用代碼編程，忽略了分解問題、抽樣建模、算法設(shè)計(jì)過程，而通過繪制算法流程圖可以促使學(xué)生聚焦問題解決過程。

在本單元教學(xué)過程中我們采用了一款開源的流程圖繪制工具Draw.io進(jìn)行輔助教學(xué)，這樣可以記錄并顯性化呈現(xiàn)學(xué)生從識別問題到形成方案的思維全過程，從而更好地幫助教師和學(xué)生理解學(xué)習(xí)中的過程性信息，進(jìn)而有針對性地加以評價(jià)和調(diào)整。

4.學(xué)習(xí)項(xiàng)目的開放性與多樣性需要進(jìn)一步探索

個(gè)別學(xué)生對于“電子錢包的程序?qū)崿F(xiàn)”項(xiàng)目興趣不足，會出現(xiàn)項(xiàng)目后期學(xué)習(xí)參與度降低的情況。教師若能提供更多的項(xiàng)目供學(xué)生選擇，能更好地滿足學(xué)生的個(gè)性化需求，有利于學(xué)生有持續(xù)的學(xué)習(xí)動力。但同時(shí)進(jìn)行幾個(gè)項(xiàng)目，教師在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)進(jìn)度的把控，在課題指導(dǎo)方面，無法充分滿足每個(gè)項(xiàng)目組的需求。如何解決項(xiàng)目的開放性與項(xiàng)目解決的多樣性和教學(xué)課時(shí)的矛盾，是需要進(jìn)一步探究的問題。

注：本文系北京市海淀區(qū)教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2021年度立項(xiàng)課題“基于大單元教學(xué)的高中信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)實(shí)踐研究”（課題編號：HDGH20211169）階段性成果

參考文獻(xiàn)

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