一线教学 |基于问题解决的高中信息技术单元教学设计探索

新课标指出，深度学习是落实学科核心素养的必由之路，而单元教学形式可以为学生的深度学习做支撑。

本研究在新课标与相关文献研究的基础上，结合高中信息技术教学实际，提出基于问题解决的高中信息技术学科的单元教学设计核心，并以“数据问题”单元教学为例阐述单元教学设计的具体实施路径，希望能为其他教师开展新教材教学提供有益参考。

依据新课标，全面提升学生的信息素养是高中信息技术课程教学的最终目标。信息素养表现为学生在真实情境下，将信息社会责任、计算思维、信息意识、数字化学习与创新四个维度高度融合后所具备解决实际问题的能力。自2020下半年信息技术学科启用新教材后，大多数学科教师面临的教学困境有以下两点：

第一，与原有的教材相比，新教材在教学目标与内容上更具新度、广度和深度。

第二，教学课时的设置安排相较于以往更为紧凑。

而基于问题解决的单元教学设计目标指向培养学生的信息素养，通过在教学单元中解决真实的实际问题，为学生创设深度学习的环境，在帮助学生关联碎片化知识同时，促使其由知识向能力转化，能有效培养学生的信息素养和缓解教学实际中的困境。

基于问题解决的高中信息技术教学单元规划

基于问题解决的高中信息技术教学单元是以学科大概念为逻辑主线，关联生活中的实际应用，分析学生解决相关真实问题应具备的知识、方法与能力，并以此为目标进一步对教材内容进行重组的基础上规划而成的。

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以学科大概念为依据，梳理学科问题

学科大概念是指向具体学科知识、方法与技能背后更为本质与核心的概念或思想，直指一门学科的本质。新课标精炼出数据、算法、信息系统、信息社会等信息技术学科大概念，旨在使学生通过课程的学习能够适应当前信息社会的发展，具备一定信息社会现实问题解决的能力。

依据学科大概念，结合浙江教育出版社出版的信息技术必修教材《数据与计算》《信息系统与社会》以及信息技术相关的社会现实问题，笔者梳理出课程学习中学生需要解决的学科问题体系结构，如下表所示。

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以教材为依托，规划教学单元

在依据学科大概念初步梳理出学生面临的学科问题体系框架之后，需要结合教材内容对问题及解决相关问题所需的学科知识与技能进行整合，以培养学生解决学科问题的能力素养为目标，进一步重组和规划教学单元。根据新课标思想指导，结合必修1与必修2教材内容，笔者规划出三大教学单元，如下图所示。教学单元规划包含具体的课时计划，在实际教学中可以根据教学情况和学生的真实水平进行动态调整。

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以学习项目为载体，实践单元教学

在规划好教学单元后，在教学中采取理论知识与学习项目实践相结合的教学策略，在教学中落实学生核心素养的提升目标。学习项目主要来源于学生活动手册的改编与重组，以学生为主体开展基于问题解决的知识探究活动。在真实的情境下，通过教师引导逐步解决实际问题，在此过程中帮助学生完成知识与方法的迁移，提升学生的计算思维，培养学生解决问题的综合能力。

基于问题解决的高中信息技术教学单元实践

下面，笔者以“数据问题”单元为例探究基于问题解决的高中信息技术教学单元实践，从教学单元目标设计、学习项目设计、学习支架设计及教学评价设计几方面进行阐述。

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明确素养目标，指向学科问题

数据教学单元围绕解决生活中的数据问题展开，教学目标指向数据问题解决能力的培养。根据生活中的实际应用，笔者将数据问题划分成若干子问题，数据及其子问题指向的素养目标设计如下表所示。

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设计学习项目，解决实际问题

学习项目的内容设计主要源自必修1和必修2及配套的学生活动手册，实现教学资源的充分利用。设计学习项目的目的是让学生经历真实情境下从发现问题到解决问题的全过程。在此过程中，落实学生知识、技能、方法高度融合后的综合运用，体现四个方面核心素养的提升。例如，“声音数据的采集及数字化过程”项目内容设计如下表所示。

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搭建学习活动支架，实施多元教学评价

（1）学习项目活动支架的设计

实践过程中的分步骤引导，能够为学生提供一条清晰的解决问题的思路，引导学生有条理地经历解决问题的一般步骤，潜移默化地培养学生处理数据问题的一般思维。例如，“文本数据问题学习”项目中词频统计任务的实践引导如下图所示。

编程处理数据问题中涉及pandas模块语法的运用，教材中未有详细说明，因此，在学习任务的完成过程中，需要给学生提供专题的帮助手册，为学生的自主学习、合作学习提供支撑。

（2）多元评价手段的设计

以“数据问题”单元为例，在项目实施的过程中，设计活动完成过程的记录单，及时记录学生的学习状况。

制订学习项目评价标准（如下表），客观、规范、整体地评价学生在完成项目学习任务过程中的表现情况。

在单元学习后，及时的习题练习也是评价教学质量的有效手段。

教师可利用电子智慧平台批改作业，及时评估学生对模块知识的掌握情况，并进行个性化的学习辅导及迭代调整教学策略等。

结束语

教学实践表明，基于问题解决的单元教学能使学生的学习目的更为清晰，能更有效地帮助学生实现知识到能力的迁移，渗透学科核心素养。由于学习是一个复杂、动态的过程，单元教学的设计应在具体教学过程中不断进行迭代与完善。

本文作者：

朱益

浙江省杭州第十四中学

文章刊登于《中国信息技术教育》2023年第7期

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