【摘 要】隨著信息技術的快速發(fā)展,高中信息技術教學面臨著培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的新挑戰(zhàn)。本文以體驗學習圈理論中“具體體驗、反思觀察、抽象概括和主動實驗”四個階段為框架,探討其在高中信息技術教學,特別是“數(shù)據(jù)的計算”教學中的應用,旨在通過具體體驗激發(fā)學生興趣,通過反思觀察深化學生對算法的理解,通過抽象概括幫助學生形成系統(tǒng)化的思維體系,最終通過主動實驗提升學生的實踐能力和創(chuàng)新思維。
【關鍵詞】體驗學習圈;信息技術;計算思維
【中圖分類號】G434 【文獻標志碼】B
【論文編號】1671-7384(2024)010-071-02
《普通高中信息技術課程標準(2017年版2020年修訂)》強調(diào)了信息技術教學應與學生的實際生活經(jīng)驗相結合,通過真實情境的探究,促進學生知識與技能的深度學習以及思維方式的轉變,實現(xiàn)立德樹人的根本教育任務。如何有效地在信息技術課堂教學中構建真實情境,激發(fā)學生的探究興趣,培養(yǎng)其核心素養(yǎng),成為教育工作者面臨的重要課題。筆者借鑒“體驗學習圈”理論,通過“具體體驗、反思觀察、抽象概括、主動實驗”四個階段,在信息技術教學中為學習者提供了一個系統(tǒng)化的學習過程,構建真實學習情境,激發(fā)學生興趣、促進學生深入探究、幫助學生形成系統(tǒng)化知識結構,最終實現(xiàn)提升學生信息技術核心素養(yǎng)的目標。
體驗學習圈與高中信息技術教學的內(nèi)在聯(lián)系
1.信息技術教學的核心目標
信息技術教學的核心目標是培養(yǎng)學生的信息技術核心素養(yǎng)。課程標準強調(diào)將知識與技能的學習融入到真實的信息技術問題情境中,以促進學生的主動學習和深度學習[1]。
2.體驗學習圈理論的教育價值
體驗學習圈理論通過“具體體驗、反思觀察、抽象概括、主動實驗”四個階段,構建了一個循環(huán)的學習過程。這一理論在教育領域的應用,強調(diào)了學習過程中的體驗、反思、概念化和應用,與高中信息技術教學的核心目標高度契合。
3.體驗學習圈在信息技術教學中的應用
在高中信息技術教學中,體驗學習圈理論的應用為學生提供了一個全面而深入的學習過程。在具體體驗階段,學生通過親手操作信息技術工具和軟件,如編程語言和數(shù)據(jù)處理軟件,獲得直接的實踐體驗。在反思觀察環(huán)節(jié),教師引導學生對這些操作過程和結果進行深入思考和分析,幫助他們理解信息技術問題的多維性質。隨后,在抽象概括階段,學生將這些具體體驗和反思轉化為更系統(tǒng)的理論知識和概念,如算法邏輯和數(shù)據(jù)結構特性,從而構建起扎實的理論基礎。最后,在主動實驗階段,學生將所學的理論知識應用于解決新問題,通過實踐來驗證和鞏固學習成果。
信息技術核心素養(yǎng)指向下體驗學習圈融入教學的實踐過程
1.體驗學習圈理論融入高中信息技術教學的一般步驟
在高中信息技術教學中,教師可以采取以下步驟來促進學生的理解和實踐能力。首先,教師應創(chuàng)設出一個與學生生活緊密相關的生活情境,例如,通過一個實際的數(shù)據(jù)分析項目,讓學生感知到數(shù)據(jù)計算的重要性和實用性。其次,教師讓學生通過小組合作探究活動等方式進行數(shù)據(jù)收集、整理和初步分析,將實踐中的發(fā)現(xiàn)和解決方案抽象化,形成算法和數(shù)據(jù)結構的概念,并運用數(shù)字化手段對問題進行分析、重構、建模,進而解決問題,引導學生數(shù)字素養(yǎng)的生成。最后,教師讓學生能夠利用新學習的知識進行新問題的解決,形成知識遷移,提高解決實踐問題的能力。
2.設計教學流程
“雞兔同籠”問題是信息技術教學中經(jīng)典的問題,是高中信息技術教科版必修一教材第一章第2節(jié)“數(shù)據(jù)的計算”中的內(nèi)容。通過對該問題多種解決方案的對比,可以讓學生根據(jù)問題需求選取合理的計算方式,感受計算機在處理數(shù)據(jù)時的優(yōu)勢。在體驗學習圈理論指導下,教師將教學環(huán)節(jié)與體驗學習圈中的四大環(huán)節(jié)進行有機結合,使學生在課堂中不斷進行知識建構,從而形成信息思維,達到落實學科核心素養(yǎng)的目標。
在本課程的教學過程中,教師通過“孫子算經(jīng)”視頻引入問題,激發(fā)學生好奇心和探索欲。學生被鼓勵主動思考并分享解題策略,教師隨后介紹多種解題方法,如畫圖法、列表法等,幫助學生深入理解問題并掌握解題技巧。學生學習如何利用電子表格工具模擬解題過程,體驗數(shù)字化工具的便捷。教師通過編程解決問題,培養(yǎng)了學生將現(xiàn)實問題轉化為數(shù)字問題的能力。
在抽象概括和整合內(nèi)化環(huán)節(jié)中,學生學習用自然語言和流程圖描述解題過程,發(fā)展計算思維和算法設計能力。在代碼實現(xiàn)環(huán)節(jié),學生補充并完善Python程序,體驗計算機處理數(shù)據(jù)的過程。最后,學生面對更復雜的“百雞百錢”問題,加深對計算機解決問題流程的理解。教師引導學生比較不同解題方法的效率,并反思計算機與人類解決問題方式的差異。
這一系列的教學活動,旨在培養(yǎng)學生的綜合思維能力,提高他們的問題解決技巧,并激發(fā)他們對計算機科學的興趣和熱情。
高中信息技術教學運用體驗學習圈模式應重視的問題
1.善用問題情境,激發(fā)學生思考
在信息技術教學中,構建與學生生活經(jīng)驗相關的問題情境是激發(fā)學生學習興趣和思考的關鍵。以“雞兔同籠”問題為例,教師可以通過提出一個實際生活中問題的“變種”來吸引學生的注意力,如:“在一個停車場內(nèi),汽車和摩托車的總數(shù)已知,但不清楚具體數(shù)量,如何通過已知的輪子總數(shù)來確定各自的數(shù)量?”這樣的問題情境不僅能夠引起學生的興趣,還能幫助他們理解數(shù)據(jù)計算在現(xiàn)實生活中的應用。
2.發(fā)揮引導作用,促進學生深層次理解
教師在體驗學習圈的每個階段都應發(fā)揮引導作用。在具體體驗階段,教師可以引導學生通過編程實驗來探索問題的多種解法;在反思觀察階段,教師應鼓勵學生討論不同解法的優(yōu)劣,引導他們思考算法的效率和邏輯;在抽象概括階段,教師需要幫助學生從具體的編程實踐中抽象出算法和數(shù)據(jù)結構的概念;在主動實驗階段,教師應鼓勵學生嘗試將學到的知識應用到新的編程問題中,以促進知識的遷移和深化。
3.促進知識遷移,培養(yǎng)終身學習的能力
學習的最終目標是為了學生的終身發(fā)展。在信息技術教學中,教師應設計能夠促進學生知識遷移的教學活動。例如,在解決了“雞兔同籠”問題后,教師可以引導學生思考該算法如何應用于解決其他類型的計數(shù)問題,或者如何優(yōu)化算法以適應更大規(guī)模的數(shù)據(jù)。此外,教師還可以鼓勵學生將編程技能應用到其他學科的學習中,如數(shù)學、物理等,以培養(yǎng)學生的跨學科思維和終身學習的能力。
4.關注學生個體差異,實施個性化教學
每位學生的學習風格和能力水平都不盡相同。在運用體驗學習圈模式進行信息技術教學時,教師應關注學生的個體差異,實施個性化教學。對于編程基礎較好的學生,教師可以提供更有挑戰(zhàn)性的編程任務,而對于編程新手,教師則應提供更多的指導和支持。此外,教師還可以利用信息技術工具來跟蹤學生的學習進度,根據(jù)每位學生的表現(xiàn)調(diào)整教學策略[2]。
體驗學習圈的每個環(huán)節(jié)都與信息技術核心素養(yǎng)的培養(yǎng)緊密相連。它不僅鍛煉了學生的計算思維,還增強了他們的信息意識,并鼓勵他們進行數(shù)字化學習和創(chuàng)新實踐。此外,體驗學習圈理論的應用也與“立德樹人”的教育目標相契合,通過體驗學習,學生能夠在信息技術學習中培養(yǎng)批判性思維、創(chuàng)新精神和社會責任感,為他們成為具有綜合素質的公民奠定堅實的基礎。
參考文獻
周波. 基于計算思維的高中信息技術課程項目式學習研究[J]. 教育信息技術,2024(3): 21-23.
李安琪. 指向計算思維培養(yǎng)的高中信息技術教學模式構建:以“初識數(shù)據(jù)與計算:數(shù)據(jù)的計算”單元為例[J]. 中國信息技術教育,2024(5): 47-49.