在信息科技課程的實施中,學習評價不僅起著水平檢測作用,而且起著至關重要的課程實施保障的作用。為此,本期解碼將從信息科技課程中的作業(yè)設計、自適應評價以及學生技術實驗方面進行綜合探索,共同構建更具學科意義的學習評價。
摘要:信息科技作業(yè)是完成課程目標的重要組成部分,通過作業(yè)來鞏固和加深學生對知識、技能的掌握,有利于自主探究解決問題能力的養(yǎng)成以及核心素養(yǎng)的發(fā)展。因此,本文從作業(yè)設計原則、作業(yè)形態(tài)和作業(yè)類型三個方面探討基于核心素養(yǎng)的信息科技作業(yè)設計,并分享了不同作業(yè)類型的實踐案例及設計思路。
關鍵詞:核心素養(yǎng);信息科技;作業(yè)設計
中圖分類號:G434 文獻標識碼:A 論文編號:1674-2117(2024)19-0019-03
作業(yè)是學校學科教學中的一個重要環(huán)節(jié),不可或缺。而作業(yè)的內容、次序、強度等只有具有相應的理論支撐并通過科學論證、實踐驗證,才有助于教學效果的提升。所以,在“減負提質增效”的背景下,作業(yè)設計要以“促進學生核心素養(yǎng)發(fā)展為出發(fā)點和落腳點”,這就要求教師要不斷提高專業(yè)能力、職業(yè)素養(yǎng)和教學基本功。
信息科技作業(yè)設計的原則
1.目標性原則
圍繞教學目標設計作業(yè),關注必備知識基礎的夯實,關鍵能力的培養(yǎng),聚焦核心素養(yǎng),落實立德樹人的根本任務。
2.評價性原則
信息科技課程的四個核心素養(yǎng)評價,一般需要分級水平的劃分,這是信息科技作業(yè)設計的主要依據和遵循。
3.開放性原則
本原則要求評判標準不唯一,主要原因是完成作品的操作過程方法多樣化,或者是解決問題的算法設計因人而異,或者是最終呈現的答案不確定。學生個體的差異性是隨著學習階段的提高而加大的,而開放性最能激發(fā)他們各自的學習潛能,讓他們都有學習的獲得感。
4.層次性原則
本原則要求將一個作業(yè)分解成若干個相互關聯的小任務,不同步驟的難度要求呈現一定的梯度上升,可以通過設置必做題和選做題的方式,讓不同層次的學生都能從作業(yè)中有所獲益,實現差異性發(fā)展。
另外,作業(yè)設計還要遵循科學性原則、創(chuàng)新性原則、趣味性原則、適量性原則、針對性原則等。
信息科技作業(yè)設計的形態(tài)
信息科技作業(yè)形態(tài)總體可分為三種,即閱讀作業(yè)、習題作業(yè)和寫作作業(yè)。
閱讀作業(yè):課前、課中、課后閱讀教科書;閱讀課外科技類讀物,如技術簡史、編程語言開發(fā)應用專著、人物傳記等;觀看專題紀錄片、短視頻等。
習題作業(yè):對概念、公式、原理、規(guī)則理解和簡單應用,通過動手實驗去發(fā)現或驗證科學結論,對現實社會生活中的一些現象做調查研究等。
寫作作業(yè):記錄學習日記,可以是思維導圖形式;撰寫項目學習的計劃總結報告,撰寫實驗研究報告或調查報告、信息科技小論文。
信息科技作業(yè)設計的類型
1.基礎型作業(yè)
基礎型作業(yè)是指教師基于學科課程標準,體現核心素養(yǎng)導向,有學情分析支撐,針對全體學生的共性而設計的作業(yè)類型?;A型作業(yè)有助于學生鞏固所學概念、公式等理論知識,促進學生對算法、原理、技術等的理解和內化。教科書每個章節(jié)后面的習題,大多數都屬于基礎型作業(yè)。
2.綜合型作業(yè)
綜合型作業(yè)是指以訓練學生解決綜合性問題的能力為目標的作業(yè)類型。綜合型作業(yè)要特別注意以下三點:一是知識的遷移應用;二是知識的綜合應用;三是知識的關聯邏輯。
例如,針對《密碼強度檢查器》一課,教師可以設計如下作業(yè):
請用Python語言設計編寫一個簡單的密碼驗證程序,該程序應滿足以下要求:①密碼長度至少為8個字符;②密碼必須包含數字、字母和特殊字符;③若輸入的密碼滿足上述要求,則顯示成功;否則,程序提示用戶重新輸入。
該作業(yè)考查學生對信息系統的理解。賬號密碼是計算機網絡中用戶身份認證的一種重要手段,是進入信息系統的一把鑰匙,通常要求使用強密碼。強密碼的主要指標是:長度至少有8個字符;必需包含大小寫字母、數字和特殊字符;不能有連續(xù)的數字或字母等。這里還可以設計“用戶登錄”“密碼生成器”等系列作業(yè)或者單元作業(yè),系統提高學生對編程技術和信息系統開發(fā)技術的認知。
3.探究型作業(yè)
探究型作業(yè)是指以訓練學生利用信息科技解決實際問題的意識和能力為目標的作業(yè)類型。它是學生個人或小組以探究方式,經歷提出問題、分析問題、信息收集、實踐觀察、解決問題等一系列過程完成的學習任務。
例如,《面對熱辣滾燙AIGC的冷思考》一課可以設計如下探究作業(yè):
對人工智能的探索應用由來已久,人工智能既是個技術問題也是個社會問題,與每個人息息相關。探究1:為什么人工智能的發(fā)展經歷了波折和起伏?探究2:與生成式AI“訊飛星火”進行回答互動,話題自擬,根據生成內容思考并完成下表。探究3:凡事有利必有弊,面對目前熱辣滾燙的生成式人工智能,你有什么樣的冷思考?
教師引導學生從學科角度出發(fā),透過現象看本質。探究1讓學生了解人工智能不同階段的標志性事件,厘清真正影響人工智能發(fā)展的底層邏輯,即數據、算力和算法三大技術基礎。探究2是學生通過親身體驗,探究總結出生成式人工智能中語言大模型的主要特征。探究3學會用辯證法看待和分析問題,盡管生成式人工智能具有高效率、創(chuàng)造力、多樣性、可擴展性等優(yōu)勢,以及獲取的作品可以有效規(guī)避著作權和知識產權等,但同時也要理性思考:①作品結果合理、正確與否,還是需要用戶自身具有專業(yè)的知識儲備和決斷能力,不能完全聽從于認知大模型。②要能夠冷靜看待數字技術的發(fā)展,保持主體性的自覺,擺脫算法與流量的控制。③根據能量守恒定律,大模型的高算力往往意味著高能耗。
4.實驗型作業(yè)
實驗型作業(yè)是指以訓練學生動手能力、手腦并用、綜合實踐能力為目標的作業(yè)類型。常見的實驗型作業(yè)主題包括開源硬件、遠程控制、智能系統等。
例如,針對《網絡搭子》一課,教師可以設計如下作業(yè):
實驗主題:局域網互聯及應用。
實驗物料:1個小型5口交換機、4臺電腦、帶水晶頭雙絞線若干等。
實驗支架:《實驗操作指南》視頻和紙質圖文資料。
實驗組織:小組合作探究實驗,共分成四個小組。
實驗任務:
任務1:使用帶水晶頭雙絞線物理連接設備,將電腦連接到交換機。
任務2:設置電腦的IP地址和子網掩碼,默認網關和DNS為空。第1、2小組的IP地址分別為192.168.1.1和192.168.1.2,第3、4小組的IP地址分別為192.168.2.1和192.168.2.2,四個小組的子網掩碼都是255.255.255.0。
任務3:測試與其他小組電腦的連通性。①打開命令提示符窗口。按下快捷組合鍵Win+R,輸入cmd命令即可打開。②使用ping命令,分別ping其他三組的IP地址,在實驗報告中填寫ping命令的執(zhí)行結果(即是否連通成功)。③思考:為什么ping其他小組的IP地址,有的可以ping成功,有的則不可以?可能存在的原因是什么?
任務4:更改子網掩碼并重新測試與其他小組電腦的連通性。
①所有小組將本組電腦的子網掩碼都改為255.255.0.0。②分別重新ping其他三個小組的IP地址。
任務5:在局域網中共享資源——獲取其他三組的共享文件。將其他三組的共享文件復制粘貼到本組電腦指定的文件夾中。
實驗結果:填寫完成《局域網互聯及應用探究實驗報告》。
從單機到互聯再到應用,這是一個極簡的計算機網絡應用閉環(huán)操作作業(yè)。兩臺主機要通信,首先要判斷是否處于同一網段,同一網段內的兩臺主機可直接進行通信,不同網段內的兩臺主機需要通過網關轉發(fā)才能互相通信,所以同一個網段的兩臺主機可互相ping成功,不同網段的兩臺主機在沒有網關的情況下則ping不成功。因此,關于任務3中的③可能存在的原因有:一是不同網段;二是網絡端口接觸不良;三是對方電腦設置防火墻;四是對方電腦關機……任務4中的①通過修改子網掩碼,邏輯上改變IP地址中的網絡地址和主機地址,讓4臺主機都處于192.168.0.0這一網段。這樣不僅巧妙地解決了連通性問題,而且加深了對子網掩碼作用的理解。任務5計算機網絡三大主要功能分別是數據通信、資源共享和分布處理,學生往往只停留在理論層面的機械記憶,通過在局域網中設置共享文件夾,實現資源共享,感受網絡技術帶給人們的極大便利。
總之,作業(yè)設計要結合課程標準、教科書內容、學習目標和學生實際,力求設計出科學、合理、新穎的作業(yè)。教師要提高自主設計作業(yè)能力,確保設計的作業(yè)具有創(chuàng)新性、層次性、覆蓋性和針對性,以便及時發(fā)現學生學習中存在的問題和不足,有效改進教學行為和調整教學計劃。
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本文系2023年泉州市教育信息科技研究課題“信息科技環(huán)境下的學生核心素養(yǎng)培養(yǎng)的研究”(課題編號:QZDJKT2322)的研究成果。