金 瓊 吳美琴

上海市七寶中學(xué)

一、 案例背景

本案例主要基于高中信息技術(shù)新課標要求“觀察日常生活中的信息系統(tǒng)”“通過分析典型的信息系統(tǒng)，知道信息系統(tǒng)的組成與功能”進行開發(fā)。本節(jié)課是華東師范大學(xué)版信息技術(shù)教材必修2《信息系統(tǒng)與社會》的第二課，包含本冊教材的核心概念“信息系統(tǒng)四要素”，也是下一節(jié)“物聯(lián)網(wǎng)”學(xué)習(xí)的前序知識。教材中以“上海市公交查詢系統(tǒng)”為例，通過項目化方式呈現(xiàn)公交查詢系統(tǒng)的功能和過程等，側(cè)重實例分析，知識體系較為模糊，延展性弱，而信息系統(tǒng)的概念與功能相對抽象，兩者之間需要銜接與過渡。

關(guān)于上海市公交查詢系統(tǒng)，絕大多數(shù)學(xué)生可能對此有一定的了解和體驗，但對“信息系統(tǒng)”這一概念知之甚少。學(xué)生既有的經(jīng)驗和認識相較于當前教材中對系統(tǒng)的理解，可能存在偏差。學(xué)生在前期的學(xué)習(xí)中已經(jīng)理解了數(shù)據(jù)采集與加工的方式等。本節(jié)課使用釘釘軟件的群直播功能進行在線教學(xué)。學(xué)校在排課時打破了原有的班級劃分，將6個班級共235名學(xué)生集中于一個大群中。從第一學(xué)期期終測試成績來看，學(xué)生之間學(xué)習(xí)能力和知識基礎(chǔ)差異較大（圖1）。

圖1 釘釘群內(nèi)學(xué)生第一學(xué)期期末成績分布圖

二、 問題提出

（一） 在線教學(xué)時的師生互動問題

由于課堂中學(xué)生人數(shù)眾多，學(xué)生之間的能力、知識基礎(chǔ)等差異較大，導(dǎo)致在線教學(xué)時師生互動問題較多，學(xué)生的學(xué)習(xí)參與率與參與度均有待提高。主要體現(xiàn)在以下三個方面：

從教學(xué)主體來看，活躍的學(xué)生過于活躍，靜默的學(xué)生一直靜默。部分學(xué)生非常熱情，表現(xiàn)欲強烈，積極回答，還會發(fā)與課程無關(guān)的內(nèi)容；部分學(xué)生回答問題時參與意愿不高，課堂中教師無法即時分辨學(xué)生是否認真上課。有些學(xué)生可能覺得問題過于簡單而不愿意回答；有些學(xué)生可能覺得問題太難，擔(dān)心出錯，也不愿意回答。

從互動方式來看，連麥方式反應(yīng)太慢，留言方式滾屏太快。教師選取學(xué)生連麥回答問題時，經(jīng)常遇到“請老師再重復(fù)一遍問題”“網(wǎng)絡(luò)有點卡頓”之類的回答，甚至是15秒以上沒有響應(yīng)。個別學(xué)生留言回答時，情況和連麥時類似。群體留言回答時，消息滾屏太快，教師來不及捕捉學(xué)生的答案，且學(xué)生跟風(fēng)情況嚴重，教師較難識別部分學(xué)生是否已真正理解。

從教學(xué)效率和效果來看，由于網(wǎng)絡(luò)延遲、師生眼神和肢體動作交流不暢等原因，線上互動相較于線下互動，耗費了更多的時間。對于復(fù)雜問題，由于時間原因，討論的深度和廣度可能不夠，參與互動的學(xué)生覆蓋面可能有限，較難真正實現(xiàn)對全體學(xué)生學(xué)科思維和問題解決能力的訓(xùn)練。

（二） 在線教學(xué)時的師生互動策略

1. 構(gòu)建TTP要素，激發(fā)互動的動機

成就動機理論表明，成就動機的水平與完成學(xué)業(yè)任務(wù)的質(zhì)與量緊密相關(guān)。麥克里蘭（David C. McClelland）的實驗研究顯示， 追求成功的孩子選擇了具有一定挑戰(zhàn)性的任務(wù)，避免失敗的孩子盡力地避免失敗和與之有關(guān)的消極情緒。美國心理學(xué)家德西（Edward L. Deci）和瑞恩（Richard M. Ryan）提出理解學(xué)生學(xué)習(xí)動機的關(guān)鍵是個體的三種基本心理需要——勝任需要、歸屬需要和自主需要?；谝陨侠碚摚瑯?gòu)建TTP要素，即人人可參與的話題（Topic/Why）+有挑戰(zhàn)的任務(wù)（Task/What）+熱情進取的小伙伴（Partner/Who）。創(chuàng)設(shè)項目問題情境，激發(fā)學(xué)生的求知欲，提供明確的學(xué)習(xí)反饋，進行適當?shù)谋頁P和搶答等活動，提高學(xué)生的互動參與率。

2. 達成“九不”約定，提升互動的約束性

“九不”約定包括：（1）留言時，不跟風(fēng)，不重復(fù)前人答案，不發(fā)與問題無關(guān)的內(nèi)容。（2）被點到時，不推托，不掉線，不“緩沖”（要求把問題再重復(fù)一遍）。（3）全體討論時，不冷場，不搶話，不啰唆。

3. 鋪陳多元結(jié)構(gòu)，強化互動的有效性

（1） 線性迭代加深（圖2）。借鑒限定下界的深度優(yōu)先搜索算法，若一開始沒有發(fā)現(xiàn)可行解，那么就重復(fù)若干步驟，直到搜索到可行解，在這里是指就某個問題展開反復(fù)深入探討。

圖2 線性迭代加深

（2） 樹狀層級推進（圖3）。借鑒廣度優(yōu)先搜索算法，將衍生問題組成隊列，分小組逐層掃描擊破。

圖3 樹狀層級推進

（3） 圖式交互擴張（圖4）。同學(xué)之間相互討論，進行問題質(zhì)疑，在思維碰撞中完善答案。

圖4 圖式交互擴張

三、 設(shè)計實施

采用項目化學(xué)習(xí)方式，通過分析和討論生活中信息系統(tǒng)的應(yīng)用實例“上海市公交查詢系統(tǒng)”，探究公交查詢信息系統(tǒng)，理解信息系統(tǒng)的功能和組成要素。認識信息系統(tǒng)對于人們?nèi)粘Ｉ钆c社會發(fā)展的重要作用，提升學(xué)科核心素養(yǎng)之數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新和信息社會責(zé)任。

（一） 設(shè)計基于現(xiàn)實生活的項目情境

創(chuàng)設(shè)項目主題“我為上海市公交查詢系統(tǒng)建言獻策”。

項目情境：請同學(xué)們在了解了當前的公交查詢系統(tǒng)之后，作為上海市民建言獻策，說說還可以在哪些方面對該系統(tǒng)進行優(yōu)化，為市民出行提供更多的便利。

（二） 創(chuàng)建具有挑戰(zhàn)性的活動任務(wù)

1. 活動一：“說一說當前的上海市公交查詢系統(tǒng)”

根據(jù)“線性迭代加深”策略，就該問題答案的不斷迭代，修正和加深學(xué)生對知識的理解。根據(jù)“圖式交互擴張”策略，鼓勵學(xué)生之間相互討論，對他人的答案質(zhì)疑并提出自己的觀點，通過思維的碰撞，使答案趨于全面、合理。互動結(jié)束后，展示公交查詢示意圖和公交查詢系統(tǒng)的功能圖，對上述問題進行歸納和總結(jié)，得出信息系統(tǒng)四要素（硬件、軟件、數(shù)據(jù)、人）?；顒又械膸熒忧闆r如表1所示。

表1 活動一師生互動情況

2. 活動二：“談一談你心目中的上海市公交查詢系統(tǒng)”

相較于線下分組討論，線上分組討論的實施難度更高。因而，采用“樹狀層級推進”策略，大問題衍生出若干個小問題，用類似廣度優(yōu)先搜索方式，將問題組成隊列，逐個掃描擊破。教師將全班學(xué)生分為“演講者”和“大眾評審”，充分調(diào)動學(xué)生的好奇心和求勝欲?；顒又械膸熒忧闆r如表2所示。

表2 活動二師生互動情況

3. 活動三：“講一講你身邊的信息系統(tǒng)”

通過“線性迭代加深”策略，使學(xué)生對信息系統(tǒng)概念和功能的理解逐漸清晰。通過“圖式交互擴張”策略，使學(xué)生能對所學(xué)知識舉一反三，更好地理解信息系統(tǒng)對當下社會的影響，理解國家倡導(dǎo)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型的目的和意義，從而激發(fā)學(xué)生用科技改變生活的社會責(zé)任感?；顒又械膸熒忧闆r如表3所示。

表3 活動三師生互動情況

（三） 布置即時反饋的練習(xí)訓(xùn)練

借助釘釘平臺上的“番茄云”功能，教師可以方便地發(fā)布試題并即時得到反饋。針對本節(jié)課內(nèi)容，結(jié)合生活實際，教師設(shè)計了關(guān)于信息系統(tǒng)概念、組成和應(yīng)用的3道多選題和1道開放題。利用“番茄表單”所呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)，進行了試題講解和學(xué)生答案點評。圖5為“番茄表單”的設(shè)置界面。圖6是某名學(xué)生的答案，可見單題得分和總分。圖7是測試進行過程中132名學(xué)生第1題的數(shù)據(jù)柱狀圖，數(shù)據(jù)每5分鐘更新1次。圖8是第1題選取每個選項的人數(shù)。通過這些數(shù)據(jù)，教師可以及時了解學(xué)生學(xué)習(xí)中的難點和易錯點等，使得互動更有針對性。

圖5 釘釘平臺“番茄表單”設(shè)置界面

圖6 某名學(xué)生的答案

圖7 第1題的數(shù)據(jù)柱狀圖

圖8 第1題選擇各選項的人數(shù)

對于開放題“簡述你身邊的一個信息系統(tǒng)（教材上的公交查詢系統(tǒng)、ETC智能停車除外），包括名稱、功能、信息系統(tǒng)四要素，限100字以內(nèi)”，學(xué)生之間表現(xiàn)差異較大，問題主要體現(xiàn)在概念不清、術(shù)語表達欠佳、完整性較差等幾個方面。答案摘選及點評分析如表4所示。

表4 開放題答案摘選及點評分析

四、 教學(xué)成效

（一） 增進了師生關(guān)系和生生關(guān)系

在線教學(xué)中，由于空間距離的限制，教師和學(xué)生不在同一個空間，難以產(chǎn)生實時有效的互動，師生關(guān)系和生生關(guān)系較為疏遠。在本節(jié)課中，根據(jù)圖式交互擴張策略，教師不斷鼓勵學(xué)生之間互相討論，對他人的觀點進行質(zhì)疑并提出自己的觀點，猶如在虛擬空間建立多個學(xué)習(xí)小組。在討論和互動中，加強了學(xué)生之間、師生之間的聯(lián)結(jié)，增進了師生關(guān)系和生生關(guān)系。

（二） 探索了線上教學(xué)互動策略

由于網(wǎng)絡(luò)延時、卡頓，設(shè)備故障等原因，在線教學(xué)的互動效率不佳，互動效果不好，學(xué)生在課堂的參與程度參差不齊。探索有效的互動策略，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力是在線教學(xué)中需要關(guān)注的問題。本案例探索了在線教學(xué)的互動策略，有效促進了學(xué)生的學(xué)習(xí)參與度提升。通過線性迭代加深策略，落實了知識點的深度；通過圖式交互擴張策略，提高了生生交互的頻率和質(zhì)量；通過樹狀層級推進策略，將復(fù)雜問題進行分解，有效訓(xùn)練了學(xué)生的思維。

（三） 實踐了線上項目化教學(xué)

新教材倡導(dǎo)用項目化教學(xué)方式，基于真實的項目情境，激發(fā)學(xué)生的主體性，進行積極建構(gòu)。本案例嘗試在在線教學(xué)中開展項目化教學(xué)，通過學(xué)生熟悉的“上海市公交查詢系統(tǒng)”項目，依托提前設(shè)計好的問題支架和互動策略，引導(dǎo)學(xué)生完成該項目活動。學(xué)生在課堂中表現(xiàn)得非?；钴S，深入理解了信息系統(tǒng)的組成要素和功能，教學(xué)達成度較好。

（四） 提升了教學(xué)互動精準性

在線教學(xué)可用信息化手段實時統(tǒng)計本節(jié)課的參與人數(shù)，方便教師進行教學(xué)管理，了解學(xué)生的參與情況。通過直播回放和直播數(shù)據(jù)統(tǒng)計可以對本節(jié)課進行復(fù)盤，回顧本節(jié)課的互動問題數(shù)量、互動時間、學(xué)生留言數(shù)量和質(zhì)量；通過表單可以實時可視化呈現(xiàn)學(xué)生測試答題情況。這是線下教學(xué)難以達到的，有利于教師進行教學(xué)反思，不斷完善教學(xué)，有效提升了教學(xué)互動的精準性。

五、 實踐反思

總體來說，本節(jié)課的教學(xué)達成度較高。從項目化教學(xué)來看，本節(jié)課的項目情境貼近學(xué)生生活，使學(xué)生有體驗、有共鳴，提升了學(xué)生數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新這一學(xué)科核心素養(yǎng)。從課堂互動效果來看，課堂氛圍活躍，學(xué)生積極發(fā)言?；硬呗缘氖褂糜行У靥岣吡藢W(xué)生的參與度，提升了互動效率和互動效果。然而，由于在線教學(xué)學(xué)生人數(shù)眾多，教師在課堂上無法關(guān)注每一名學(xué)生的表現(xiàn)，還需要課后結(jié)合反饋練習(xí)，及時關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，特別是要通過數(shù)據(jù)分析，甄別出在課堂中發(fā)言較少的學(xué)生。