尺寸教材見國之大方寸課堂懷抱天下

摘要：本文聚焦信息技術(shù)課程的人文涵育，立足校本實踐成果，分析了教材內(nèi)容有效“提純”與“擴寫”、“剪裁”與“拼接”、“跨界”與“融合”的方法，明確教材不僅是知識傳遞的工具，更是促進學生全面發(fā)展、培養(yǎng)深度學習能力和人文素養(yǎng)的平臺。同時，通過對實際教學案例的點評，展示了信息技術(shù)教學與人文教育相結(jié)合的實踐路徑，指出教育的核心在于智慧提升和個體全面發(fā)展。適當調(diào)整教學內(nèi)容和方法，融入國家時事、法制倫理等，能夠有效促進學生的人文素養(yǎng)提升。關(guān)鍵詞：信息技術(shù)；深度學習；人文涵育；校本實踐2019年起使用的五版普通高中信息技術(shù)新教材，依據(jù)《普通高中信息技術(shù)課程標準（2017年版）》要求，在課程內(nèi)容中添加了學業(yè)要求板塊，同時將學科核心素養(yǎng)滲透到學業(yè)質(zhì)量標準、內(nèi)容標準中，以此實現(xiàn)學生對人以及信息技術(shù)和社會關(guān)系深入理解的目的。本文立足教科版教材的實際應用，在課程設(shè)計與實施過程中，將教材進行有效的“提純”與“擴寫”、“剪裁”與“拼接”、“跨界”與“融合”，并利用適恰的課堂教學方法將教材觀的育人形態(tài)清晰地勾勒出來。案例點評，鏈接人文的課堂樣態(tài)案例《信息系統(tǒng)的組成》來自教科版必修2《信息系統(tǒng)與社會》第一單元第1節(jié)，是教材的開篇。案例中教師就地取材，利用學?，F(xiàn)有成熟的校園信息系統(tǒng)，通過登錄驗證、修改信息、瀏覽資源等活動，引導學生體驗生活中常見系統(tǒng)的服務功能。這與教材中列舉的圖書銷售系統(tǒng)和圖書館借閱系統(tǒng)有異曲同工之效，都是以生活場景為素材，發(fā)現(xiàn)信息系統(tǒng)在社會生活中的作用。教師帶領(lǐng)學生體驗了簡單信息系統(tǒng)的一般特征之后，通過案例分析，讓學生了解我國自主研發(fā)的華為鴻蒙系統(tǒng)和北斗導航系統(tǒng)的應用，這個環(huán)節(jié)的設(shè)計包含了三個層次的作用：①知識內(nèi)容由簡單信息系統(tǒng)引出復雜信息系統(tǒng)。校園信息系統(tǒng)的特征元素數(shù)目少，可以用較少的變量數(shù)來描述，而華為鴻蒙系統(tǒng)和北斗導航系統(tǒng)特征元素非常龐大，元素之間存在強烈的耦合作用，在學生體驗、分析、提煉的過程中，可以從信息系統(tǒng)的組成與功能引申出信息系統(tǒng)的工作原理。②學習情境從校園信息系統(tǒng)的應用轉(zhuǎn)場到更廣域的社會型信息系統(tǒng)的應用。這與教材中“拓展知識”部分的“信息系統(tǒng)對社會發(fā)展的促進”相呼應，將華為鴻蒙系統(tǒng)和北斗導航系統(tǒng)作為中國社會化媒體生態(tài)概覽中的核心社會化媒體技術(shù)代表，讓學生了解網(wǎng)絡信息系統(tǒng)的應用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢。③信息系統(tǒng)的角色從生活支撐轉(zhuǎn)變?yōu)閲鳌Ｐ畔⒓夹g(shù)的發(fā)展推動國家經(jīng)濟發(fā)展，維護國家信息安全，支撐國家主權(quán)地位，是當今重要的生產(chǎn)力之一。這節(jié)課帶有鮮明的家國情懷，立足教材原有的知識鏈接，因“教”選“材”，從教材中截取適合學情的部分，適當加工，將國家時事融入課堂，使學生站在國家公民的角度看待信息系統(tǒng)對社會生產(chǎn)關(guān)系、社會生產(chǎn)力結(jié)構(gòu)變革的作用和價值，這將改變學生對必修2之后章節(jié)的學習方式和學習態(tài)度。依教選材，豐富教學的人文內(nèi)涵教材的功能可以概括為促進學生發(fā)展、傳授科學知識、傳播國家意識形態(tài)、傳承和創(chuàng)新文化四大方面。在信息技術(shù)課程設(shè)計過程中，可以根據(jù)課程要求和教學情境，從教材中選擇合適的部分，并對其進行適當?shù)摹凹?、貼、融、延”，將與信息社會發(fā)展息息相關(guān)的人文知識融進教學內(nèi)容，為學生提供知識、情感、價值等豐富的人文滋養(yǎng)，建立學習情境與學習者之間的“對話”。1.教材的“提純”與“擴寫”依據(jù)教學設(shè)計，從教材中提取適合的內(nèi)容，沿著學習活動推進的線索進行適當“擴寫”。例如，《基于物聯(lián)網(wǎng)的信息系統(tǒng)》一節(jié)以現(xiàn)代圖書館系統(tǒng)的體驗與分析為主要學習活動，以農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的精準操控為拓展知識，在介紹物聯(lián)網(wǎng)的控制技術(shù)時又以無人駕駛汽車為例，教材內(nèi)容同時提及智能家居、智能醫(yī)療、智能電網(wǎng)等多個應用領(lǐng)域，知識體量大，涉及領(lǐng)域多。在教學實施過程中，教師可以在分析教材的基礎(chǔ)上，提取一條知識主線，設(shè)定一個主題情境，串聯(lián)一個活動序列。圍繞知識主線，以活動推動情境發(fā)展，與情境相關(guān)的教材內(nèi)容保留，并采用與時俱進的素材與之相輔相成。2.教材的“剪裁”與“拼接”根據(jù)學生的學習風格，將教材章節(jié)適當“剪裁”后，調(diào)整授課順序，“拼接”融合形成教學內(nèi)容。例如，必修1《數(shù)據(jù)與計算》第二單元“編程計算”應以簡單算法知識為基礎(chǔ)，在教學內(nèi)容整合時，可將第四單元第1節(jié)《算法及其特征》前置，并適當提取第2、3節(jié)數(shù)值計算與非數(shù)值計算的學習任務，使學生在理解算法基本特征的過程中，扎實掌握三種基本結(jié)構(gòu)。教材的“剪裁”與“拼接”要注重內(nèi)容之間的邏輯聯(lián)系，任務活動的選取要立足學生知識建構(gòu)體系的生長框架，“剪裁”切勿過泛，“拼接”切勿過緊，教材、課堂與學生之間要有合理的銜接，同時，也要有可跨越的空間。3.教材的“跨界”與“融合”以教材為知識的“橋墩”，將與之相關(guān)的人文發(fā)展歷史、社會進步時事、科技創(chuàng)新等作為教學情境的素材，從生產(chǎn)生活中創(chuàng)設(shè)問題，在“小課堂”中生成“大學習”。我國源遠流長的歷史文化、近現(xiàn)代發(fā)展的艱苦卓絕以及中國式現(xiàn)代化的蓬勃發(fā)展，為信息技術(shù)課堂提供了豐富的教學素材。例如，《孫子算經(jīng)》《九章算術(shù)》等經(jīng)典古籍中豐富的案例是學生計算思維提升的有力支撐，建國初期計劃經(jīng)濟的獨特樣態(tài)讓學生更深刻地理解復雜算法的客觀制約性，深中通道的沉管安裝、雙曲線二號運載火箭的二級起跳實驗等大國工程為學生的工程思維提供更多創(chuàng)新方案。因材施教，提高學生的人文素養(yǎng)根據(jù)施教內(nèi)容和施教對象兩類“材”的分析，選擇合適的施教方法，將家國情懷、法制情理和生活情趣融入課堂，引導學生面對信息社會快速發(fā)展的科學技術(shù)，樹立正確的人文態(tài)度，掌握合理的使用方法。1.以國家時事為視角，厚植家國情懷基礎(chǔ)教育課程承載著黨的教育方針和教育思想，規(guī)定了教育目標和教育內(nèi)容，是國家意志在教育領(lǐng)域的直接體現(xiàn)，在立德樹人中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。關(guān)注國家時事、社會動態(tài)，是厚植高中生家國情懷的“必修課”。因此，教師應把科技發(fā)展、社會熱點等作為高中信息技術(shù)課程的學習情境，采用問題導向式教學，讓學生從技術(shù)應用與創(chuàng)新的角度去完成知識的積累、技能的升級以及思維的擴展，使其從依賴式的數(shù)字生存走向發(fā)展式的數(shù)字生活。以下示例來自必修2《信息系統(tǒng)》第二單元第4節(jié)《基于物聯(lián)網(wǎng)的信息系統(tǒng)》的同課異構(gòu)，以不同的時事背景為切入口，探討物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在不同領(lǐng)域的應用。示例1：碳中和的新機遇——2.4基于物聯(lián)網(wǎng)的信息系統(tǒng)這節(jié)課利用“雙碳”引入?！半p碳”是國家戰(zhàn)略性部署，綠色化與數(shù)字化雙轉(zhuǎn)型呼喚數(shù)據(jù)要素賦能碳中和新模式、物聯(lián)網(wǎng)等新一代數(shù)智技術(shù)應用，可以對能源領(lǐng)域數(shù)據(jù)采集、存儲、處理、流通、交易、應用等流通全過程進行記錄和溯源。[1]教師通過帶領(lǐng)學生進行在線觀察和實踐活動，從而形成物聯(lián)網(wǎng)信息系統(tǒng)與碳中和兩種方式“植樹造林”和“節(jié)能減排”的邏輯鏈接。學生通過課內(nèi)和在線視頻的觀察，了解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基本原理，掌握應用層與感知層之間的控制關(guān)系，理解物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的三層架構(gòu)。在實踐活動中，將手動控制系統(tǒng)升級成個性化自動控制系統(tǒng)。在拓展應用過程中，教師引導學生將數(shù)字植物園系統(tǒng)創(chuàng)新成校園節(jié)能減排系統(tǒng)。[2]從體驗到感知，從觀察到分析，從應用的升級到技術(shù)的遷移，學生在掌握切實可行的低碳環(huán)保技術(shù)和策略的同時，理解國家推行“雙碳”工作的決心與意義，用理念的改變激發(fā)躬身力行的持續(xù)動力。示例2：自動駕駛行業(yè)的潛力——2.4基于物聯(lián)網(wǎng)的信息系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)在實現(xiàn)自動駕駛這一汽車行業(yè)的關(guān)鍵創(chuàng)新方面發(fā)揮著重要作用，教師結(jié)合當前我國自動駕駛技術(shù)向上發(fā)展的態(tài)勢，創(chuàng)設(shè)相關(guān)情境，將我國牽頭制訂首個自動駕駛測試場景領(lǐng)域國際標準和發(fā)布《車聯(lián)網(wǎng)白皮書（2023年）》的熱點新聞作為情境渲染的重要素材，引發(fā)學生對自動駕駛技術(shù)的關(guān)注和思考，從而提出問題：“自動駕駛的原理是什么？”線索指向物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的工作原理。在奠定一定基礎(chǔ)知識之后，教師引導學生進行項目規(guī)劃、動手搭建、程序設(shè)計等活動，建立一個小型的自動駕駛系統(tǒng)，并調(diào)試運行。通過這一沉浸式的微項目式活動，學生理解了物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的架構(gòu)以及自動駕駛的本質(zhì)。在這個過程中，學生還通過閱讀材料、觀看新聞了解了我國智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀。在這個學習過程中，學生不僅掌握了物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)，學會了搭建小型物聯(lián)網(wǎng)，還從時事動態(tài)中體會到了國家汽車行業(yè)的蓬勃發(fā)展，無形中建立了對新時代中國特色社會主義理論、制度和道路的自信。2.以法紀法規(guī)為準繩，深育法制情理在現(xiàn)實空間和虛擬空間中遵守公共規(guī)范，既能有效維護個人和他人在信息活動中的合法權(quán)益，又能維護公共信息安全。[3]通過對教材的有效利用，可以在適合的教學情境中增設(shè)法制倫理道德的案例研討、數(shù)據(jù)分析、法律普及等活動，與技術(shù)應用有機結(jié)合，將法制思維貫徹進學生的課堂，融合進學生的實踐探究中，有效促進學生法制意識的提升。示例1：適度消費，合理理財——2.3周而復始的循環(huán)本節(jié)選自必修1《數(shù)據(jù)與計算》第二單元第3節(jié)《周而復始的循環(huán)》。由社會現(xiàn)象“校園貸”入手，針對學生常見的消費陷阱，利用編程計算案例中“校園貸”的實際年化利率，依據(jù)《關(guān)于審理民間借貸案件使用法律若干問題的規(guī)定》的核心條款判斷，發(fā)現(xiàn)“校園貸”利率遠超民間借貸利率的司法保護上限。在揭露“校園貸”偽裝的同時，學生了解了其違法本質(zhì)，并提高了法律意識。示例2：誰動了我的WI-FI——4.1信息系統(tǒng)安全風險本節(jié)選自必修2《信息系統(tǒng)與社會》第四單元第1節(jié)《信息系統(tǒng)安全風險》。以生活中常見的“蹭網(wǎng)”現(xiàn)象引入，讓學生了解無線信號被占用或使用無保障的無線信號所引發(fā)的信息安全危害，這些行為很可能違反《中華人民共和國電信管理條例》第五十七、五十八、五十九條相關(guān)規(guī)定。法律是學生社會行為的準則，而技術(shù)能有效且及時地保障學生的信息安全。教師指導學生學習無線信號使用的“安全四連招”，從而掌握一定的信息系統(tǒng)風險對抗技術(shù)，并利用一系列的小組活動，豐富學生的網(wǎng)絡安全對抗知識。3.以生命質(zhì)量為基點，培養(yǎng)生活情趣身心健康、學習效率、人際交往、未來發(fā)展?jié)摿σ约吧鐣m應能力等都將是影響學生生命質(zhì)量的重要因素。將生活實例整合到信息技術(shù)課堂中，可以幫助學生建立健康、積極的生活理念。學生通過參與跨學科的項目學習，可以體驗不同類型的知識型“勞作”，用知識應用解決實際問題，將學習生活化、趣味化。示例1：身體健康指數(shù)——2.2做出判斷的分支本節(jié)選自必修1《數(shù)據(jù)與計算》第二單元第2節(jié)《做出判斷的分支》。高中生正處于生理和心理快速發(fā)展的階段，建立良好的健康意識有助于他們形成健康的生活習慣，保障身體和心理健康發(fā)展。教材中以計算最適宜運動心率為實踐活動的主線索，在此基礎(chǔ)上，創(chuàng)建以建立健康指數(shù)查詢系統(tǒng)為目標的項目式學習。本節(jié)課首先讓學生了解身體健康指數(shù)（BMI）是衡量人體胖瘦程度以及是否健康的一個常用指標，并提出問題：“用程序來判斷一個人的身高體重是否在健康的范圍內(nèi)，需要使用哪種算法結(jié)構(gòu)呢？”由此引出本節(jié)課的分支結(jié)構(gòu)。由于身體的健康不能單純依靠一個指標，因此，教師逐步引導學生整合各個指標程序，形成一個健康指標信息系統(tǒng)，用解決小程序的思維生成創(chuàng)作大項目的能力。示例2：令人向往的“智慧”田園生活——物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)勞動教育課例勞動教育不僅有助于培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新意識，還能增強學生的社會責任感、合作精神和勞動觀念。通過勞動教育學生能夠更好地理解和尊重勞動，認識到勞動的價值和意義，為全面發(fā)展打下堅實基礎(chǔ)。[4]教師圍繞智慧農(nóng)場系統(tǒng)的搭建與應用，形成了一個系統(tǒng)化的學習項目，引導學生了解并創(chuàng)新智慧測溫技術(shù)、智能疏風技術(shù)、智能灌溉技術(shù)和遠程監(jiān)控平臺。以該項目學習的第1節(jié)《冷暖“智”知：體驗智能測溫技術(shù)》為例，首先讓學生了解溫度傳感器的工作原理和特點，解釋溫度對農(nóng)作物生長的影響，以及準確監(jiān)控溫度的必要性。讓學生圍繞如何實時監(jiān)測農(nóng)場中溫度的問題進行思考和策略創(chuàng)新，實踐行空板與溫度傳感器的連接，并通過編程進行數(shù)據(jù)讀取、收集以及個性化調(diào)控農(nóng)場溫度環(huán)境，實時顯示數(shù)字農(nóng)場的溫度；搭建“數(shù)字農(nóng)場系統(tǒng)”中溫控子系統(tǒng)