茅婧瑾

(浙江省湖州市濱湖高級中學 浙江 湖州 313099)

1.高中信息技術(shù)課程分層教學實踐模型

隨著浙教版信息技術(shù)新教材的投入使用，高中信息技術(shù)課程教學面臨改革。高中信息技術(shù)教學旨在培養(yǎng)學生的信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新及信息社會責任。尤其是在核心素養(yǎng)背景下，更應(yīng)該加強對信息技術(shù)教學的重視，促進學生能力素養(yǎng)的全面發(fā)展。而我國高中信息技術(shù)教學仍存在教師主導性強、教學方法單一、教學內(nèi)容固定化等問題，分層教學能夠較好克服這些問題，在促進學生聽課效率，提高學生問題解決能力和各項思維能力等方面，效果較好，因此也得到越來越廣泛的應(yīng)用。針對學生在必修1中算法程序?qū)崿F(xiàn)的綜合應(yīng)用學習中的問題，我們擬引進“分層教學”的教學方法。通過分層教學，以算法為切入點，確立不同層次的分層目標；在吃透算法思想本質(zhì)后進行分層教學，實現(xiàn)拓展提升；通過分層作業(yè)進行訓練，綜合情景實戰(zhàn)演練；開展分層評價，形成客觀評價，樹立學習的信心，為提升學生技術(shù)思維核心素養(yǎng)助力?；谝陨纤悸罚覀兇_立了高中信息技術(shù)課程分層教學實踐模型，如圖所示。

高中信息技術(shù)課程分層教學實踐模型

2.分層教學在高中信息技術(shù)課堂中的運用

2.1 分層必要性。所謂分層是指在教學班內(nèi)依據(jù)學生的學習能力和知識水平的差異,科學地將學生分為層次不同的群體,并輔以不同的教學目標、課堂教學、課堂練習等,使學生在個性化的學習過程中獲得良好的發(fā)展與提高。分層教學是教學組織與實施的一種方式，而不是一種教學管理模式，他要求教師在課堂教學設(shè)計和實施、評價等環(huán)節(jié)中，做到具有突出性和層次性，要正確的理解分層教學的“內(nèi)涵”。分層教學應(yīng)要注意：分層教學的著眼點是為了學生的發(fā)展；分層教學的對象是面向全體學生；分層教學需簡單易行,可操作性強；實施分層教學應(yīng)當注意學生、教師、教材、教學項目四要素。

分層教學的必要性：學生在客觀上是存在差異的，會從生理、心理、能力等表現(xiàn)出來，但目前大部分的教學班級授課制的限制下，學生的差異幾乎被忽略了。全班四五十人,在基礎(chǔ)知識的理解與記憶中，接受能力必然參差不齊，這些差異也在學前和課堂中表現(xiàn)出來。學前差異：了解學情(學習經(jīng)驗，接受能力，孩子性格等)，求助家長(課堂觀察，課后反饋等)，長線記錄(從進入高中第一堂課開始形成的習慣等)；學生的課后差異：題量，題型，輔助(老師幫助學生解決難題、學生互幫)，從而對學習方法的選擇、學習習慣的培養(yǎng)、教學內(nèi)容的理解方面存在較大的差異，導致學習效果和成績上的差異。

2.2 分層實施。

2.2.1 教學準備。

(1)分層學生。學生的差異主要由智力、原有知識水平和認知能力三個因素決定，這三個因素共同作用、綜合表現(xiàn)，我們在進行分層的時候就可以參照學生的成績和認知差異上的共性，將學生分為A、B、C三層即將教學對象分為優(yōu)、中、差三層。優(yōu)層學生學習態(tài)度端正、學習基礎(chǔ)好、學習能力和操作能力強,解決問題能力高；中層學生學習態(tài)度比較端正、學習基礎(chǔ)較好、學習能力和操作能力較強,解決問題能力較高；差層學生學習態(tài)度和學習基礎(chǔ)一般、學習能力和操作能力弱,解決問題能力弱。不建議超過三層，是考慮到教師的時間精力有限，以及多層級的管理難度是指數(shù)級增長的。

以技選1班48人教學班為例，把學生分為三個層次，選的標準是近兩次的測試成績和我對學生課堂表現(xiàn)的主觀評定，一個層次是班內(nèi)的薄弱C層，大約為24人，起名為“披荊斬棘”，一個層次是班內(nèi)的中等B層大約為16人，起名為“乘風破浪”，最后一個層次是班內(nèi)的優(yōu)A層大約為8人，起名為“揚帆起航”，在學考4班的按照同樣的方法學生分層。在分層基礎(chǔ)上,再進行分組?？紤]到某些層人數(shù)多的特點,基于簡單易行的原則,在實踐中采用同質(zhì)分組。每組8人左右,分別設(shè)置一名小組長。因此,A層“揚帆起航”8人分為一組A1，B層“乘風破浪”16人分為兩組B1、B2，B層“披荊斬棘”24人分為三組C1、C2、C3。在分工上, A層主要根據(jù)教學目標開展自組學習；B層學生骨干負責組內(nèi)學習；B層教師負責組內(nèi)學習。

其次是目標分層，是分層教學中的一個變量，也是區(qū)別于傳統(tǒng)教學的顯著標志，可以將原來過于刻板和統(tǒng)一性的目標轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生可選擇的彈性目標。

(2)分層目標。學生進入高中，三年的時間，如何讓不同認知水平的孩子能夠在符合自身的認知路徑中，最大程度的達到學考或選考對知識的考查量，這是分層教學在三年規(guī)劃中要考慮的。以技選1班教學班為例，在宏觀上來看，以選技術(shù)作為選考科目時的計劃起點，在考察知識的量、設(shè)計教學實施的時候，就要清楚的意識到三個層次孩子的達標路徑也是很不一樣的。在微觀上來看，每一周、每一節(jié)課的教學實施中，如何進行分層呢，就是本文要進行討論的重點。

高中信息技術(shù)教學旨在培養(yǎng)學生的信息意識和計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新及信息社會責任最終成為具備素養(yǎng)的人。信息素養(yǎng)內(nèi)涵廣泛，分不同層次。他們是由易到難，由簡到繁，由低到高發(fā)展的。這也給分層教學的目標分類提供了非常好的分類標準，分層教學的彈性目標就可以通過這五個層級進行劃分。信息意識、計算思維是基礎(chǔ)性目標，需要全部人達成；數(shù)字化學習與創(chuàng)新發(fā)展性目標，由尖子生和中等生達成；信息社會責任是社會性目標，需要刻意培養(yǎng)尖子生的良好的社會觀。

以技選1班的“算法程序?qū)崿F(xiàn)的綜合應(yīng)用”這一節(jié)課為例，以下是該課的教學目標及指向的核心素養(yǎng)。教學目標:能熟練使用Python語言PIL庫解決實際問題,掌握模塊化編程的方法。掌握 Python語言文件讀寫操作的基本技能。通過綜合解決實際問題,編寫實用性程序,培養(yǎng)編程解決問題的能力。

指向的核心素養(yǎng):信息意識:能夠根據(jù)解決問題的需要，自覺、主動地尋求恰當?shù)姆绞将@取與處理信息；在合作解決問題的過程中，愿意與團隊成員共享信息，實現(xiàn)信息的更大價值。計算思維:針對給定的任務(wù)進行需求分析,明確需要解決的關(guān)鍵問題﹔能提取問題的基本特征,進行抽象處理,并用形式化的方法表述問題。運用基本算法設(shè)計解決問題的方案,能使用編程語言或其他數(shù)字化工具實現(xiàn)這一方案。數(shù)字化學習與創(chuàng)新：能使用編程語言實現(xiàn)機讀卡問題,引申到類似問題的解決,比如圖片去水印等現(xiàn)實問題的解決,及使用該算法對某些現(xiàn)實問題進行創(chuàng)新。

2.2.2 教學實施。

(1)分層教學。在分層教學中，學生和教師的行為發(fā)生了根本性的轉(zhuǎn)變，從學生行為轉(zhuǎn)變在于，學習目標和學習方式是自主的，全體同學全體參與，朝自己的目標奮進，其學習方式可以采用小組學習的方式。而教師的行為轉(zhuǎn)變在于，不僅只是講解和傳授，而是充分了解學情，進行針對性的指導。以技選1班的“算法程序?qū)崿F(xiàn)的綜合應(yīng)用”這一節(jié)課教學實施。

本節(jié)課的教學目標是通過分析和實踐“答題卡填涂識別”項目，讓學生完整體驗真實應(yīng)用程序的形成與完善的全過程，綜合解決實際問題，編寫實用性程序，培養(yǎng)編程解決問題的能力。

問題1(基礎(chǔ))：判斷答題卡中的一個像素點是黑色還是白色？采用解析算法。

詳細解析：“判斷某像素的黑白顏色”和“判斷某個信息點是否被填涂的方法”，并把該兩個子問題的解決方案設(shè)計成了兩個函數(shù)掃描的圖像可能是彩色圖像(RGB圖像)或者是灰度圖像(只有黑白灰的圖像)，為了提高識別準確率，我們統(tǒng)一將圖像轉(zhuǎn)換為黑白圖像。通過灰度值公式(灰度值=0.299*紅色顏色分量+0.587*綠色顏色分量+0.114*藍色顏色分量)如果灰度值小于132，判定為黑色，否則判定為白色。

樣例：R=43 G=10 B=241

代碼如下所示：

hd=0.299*R+0.587*G+0.114*B

if hd<132:

print(“黑色”)

else :

print(“白色”)

問題2(基礎(chǔ))：將程序改為自定義函數(shù)并調(diào)用(函數(shù))。

將問題1解析算法轉(zhuǎn)換成函數(shù)調(diào)用，圖片有很多個像素點組成，需多次判斷，采用函數(shù)可以多次調(diào)用，讓其具有通用性。在前面的課程中，學生已經(jīng)單獨學習了函數(shù)，將問題理解之后轉(zhuǎn)換成函數(shù)。該問題是對上一節(jié)課的復習與鞏固。這是所有學生必須掌握的知識點。代碼如下所示：

def pd(R,G,B):

hd=0.299*R+0.587*G+0.114*B

if hd<132:

print(“黑色”)

else:

print(“白色”)

pd (43,10,241)

問題3(提升)：完整“判斷圖片中某個信息點是否被填涂”，還需要對該信息點區(qū)域中的所有像素進行判斷。(枚舉算法、Python語言PIL庫)

“判斷圖片中某個信息點是否被填涂”是本節(jié)課的一個前置任務(wù)，通過解決這個小任務(wù)，讓學生學會如何確定信息點的坐標及大小，掌握獲取和存儲信息點區(qū)域各像素點顏色信息等方法。通過解決簡單的問題，幫助學生掌握基本工具的使用方法，提供思維錨點，為解決復雜的問題做好鋪墊。

任務(wù)一：確定信息點的坐標范圍(確定枚舉范圍)

任務(wù)二：獲取像素點(x,y)的RGB顏色參數(shù)

from PlL import lmage

im=lmage.open(“xx.bmp”) #打開圖像文件

pix=im.load() #讀取圖像信息到Pix

R,G,B=pix[x,y] #獲取像素點[x,y]的RGB顏色參數(shù)

任務(wù)三：判斷像一個素點(x,y)是否為黑色(篩選條件)

Python實現(xiàn)(部分代碼如下)：

…………

for x in range (12,37):

for y in range (92,105):

R,G,B=pix[x,y]

if pd(R,G,B)==“黑色”:

count=count+1

if count>=((105-92)*(37-12)*0.64):

print(“已填涂!”)

else:

print(“未填涂!”)

def tt(x, y):

count=0

for i in range (x,x+fill_width+1):

for j in range(y, y+fill_height+1):

R,G,B=pix[i,j]

if pd(R,G,B)==“黑色”:

count+=1

if count>=fill_width*fill_height*0.64:

return “已填涂”

else:

return “未填涂”

問題4(提升)：“編程讀取準考證號”，答題卡的填涂判斷中，需要對一批信息點進行檢測，才能確定所填涂的準考證號。

“編程讀取準考證號”是本節(jié)課的重點任務(wù)，教材花了大量的筆墨來分析和描述本任務(wù)。由于項目比較復雜，學生自主學習教材內(nèi)容難度較大，教師要對項目任務(wù)進行分解，引導學生理解算法設(shè)計的每一個步驟和代碼中每個變量的含義。還要鼓勵學生進行小組討論與合作，以強帶弱，共同進步。(詳細代碼略,學生代碼以填空形式出現(xiàn))。

問題5(拓展)：拓展練習圖片去水印。此問題在理解機讀卡原理的基礎(chǔ)上拓展實現(xiàn)。

課堂要解決的問題針對的是課程要達到的能力目標。操作課程的能力內(nèi)容可分為三塊:基礎(chǔ)模塊﹑提升模塊、拓展模塊?；A(chǔ)模塊指基礎(chǔ)技能,難度較小，所有小組需完成；提升模塊指課程大綱目標,難度中等，A、B層需完成；拓展模塊指超綱訓練,難度較大，A層學生嘗試完成。以該課為例，在完成任務(wù)的同時，在同層小組之間,還可采取以強帶弱、點評等方式，,增強訓練趣味,鞏固課堂分層效果。

(2)分層作業(yè)。學生是否完成教學目標，作業(yè)是一個重要的反應(yīng)指標，學生要獲得較強的操作技能，單靠課堂練習，是遠遠不夠的,必須通過大量的課后作業(yè)來鞏固和提升。

針對不同層組學生,布置與其學習基礎(chǔ)、能力、水平相匹配的課后作業(yè)，是保證分層分組教學效果必不可少的環(huán)節(jié)。基于彈性目標，相應(yīng)的確定彈性作業(yè)，彈性作業(yè)并不一定適合學生的層次一一對應(yīng)的，學生可根據(jù)自己的目標進行選擇，分層作業(yè)知識劃定了一條作業(yè)基準線，對于低層次的分組也要鼓勵他們?nèi)ネ瓿商岣咝缘哪繕?。以技選1班的“算法程序?qū)崿F(xiàn)的綜合應(yīng)用”這一節(jié)課課后作業(yè)為例，A1組、B1組完成基礎(chǔ)(配套作業(yè)本)、提升(試卷)作業(yè)及課后思考，B2組、C1組完成基礎(chǔ)和提升作業(yè)，C2組、C3組完成基礎(chǔ)作業(yè).

(3)分層評價。在課堂教學中，教學評價對學習者的內(nèi)在影響是較大的，在分層教學中更是如此。在每次課及不同訓練階段,教師和學生骨干要善于評價不同層組課堂表現(xiàn)及訓練情況,并根據(jù)課堂練習、課后作業(yè)打出平時成績,從而形成從客觀的評價到學生更加努力的正反饋。教師對全體學生開展分層評價，對某一個具體的學生進行全面評價，應(yīng)堅持分層評價和全面評價相結(jié)合，促進學生的全面發(fā)展。在教學實踐中，教師應(yīng)結(jié)合學生的具體學習情況，構(gòu)建分層評價體系，了解學生的學習成績處于哪一個層次，不同層次的學生評價程度也不一樣，促進學生在學習方面的個性化發(fā)展?？梢苑纸處熢u價及學生自評，具體評分表如表1所示。

表1

通過學生根據(jù)自身完成任務(wù)的情況，對完成情況做一個闡述，并明確后續(xù)的完善方向，從而促進學生下學習方面得到完善，激發(fā)學生的學習動力和激情。具體如表2所示。學生在高二上學期正式進行課堂分層，學生的課堂學習效率顯著提升，直接體現(xiàn)在學生的信息技術(shù)成績數(shù)據(jù)上。2021學年高二上學期開始分層教學，技選1班和技學4班實行分層教學，其他教學班則是傳統(tǒng)教學，分層后的班級期中考試成績平均分明顯高于其它班級，兩個班級的信息技術(shù)成績C層學生的及格率高，及選考1班的優(yōu)秀率遠遠超過年級優(yōu)秀率。分層教學有效提升學生的學習自信心；B層的部分學生不再對信息技術(shù)不知所措，教師要在幫助學生掌握基礎(chǔ)知識的前提下，適當引導學生進行深度學習，嘗試思維思考、解題策略的多樣性，提升自我思考的能力；A層大部分學生在教師策略性教學下，更側(cè)重于自我探究能力提高，并立足于知識內(nèi)容的基本掌握，有更深層次的思考和整體把握，明確研究的基本方向。

表2

3.教學效果

4.結(jié)束

在高中信息技術(shù)教學實踐中，分層次教學法不僅有利于提高傳統(tǒng)課堂的教學效率和教學質(zhì)量，還有利于構(gòu)建良好的師生關(guān)系，促進學生的全面發(fā)展。教師應(yīng)積極采用分層次教學法，并將分層次教學貫徹到整個數(shù)學教學過程中，通過科學合理地將學生分層，設(shè)計層次化的教學目標，并開展針對性的教學過程，對學生的學習效果進行分層次評價，以培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)，堅持學生在課堂中的中心地位，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性邏輯思維能力，促進學生成為具有信息素養(yǎng)的人。