指向深度學習的高中信息技術(shù)教學實踐與思考

摘要：本文針對目前高中信息技術(shù)教學中存在難以學以致用的問題，緊扣深度學習基本特征，凝練指向深度學習的高中信息技術(shù)教學四個特征，提出指向深度學習的高中信息技術(shù)四種教學策略，并以《計算機系統(tǒng)互聯(lián)》教學實踐為例進行詳細闡釋。關(guān)鍵詞：高中信息技術(shù)；深度學習；教學設(shè)計；計算機系統(tǒng)互聯(lián)《普通高中信息技術(shù)課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱“新課標”）提倡學生在不同的問題情境下發(fā)揮綜合能力解決實際問題以提升信息素養(yǎng)。由于信息技術(shù)學科專業(yè)性較強，與高中學生現(xiàn)有的學習生活經(jīng)驗脫節(jié)較大，加之缺乏專業(yè)訓練，學生較難融會貫通加以遷移運用，這與新課標提出的要求相悖。追根溯源得知，學生需要在有限的課程學習中構(gòu)建良好的知識脈絡(luò)，領(lǐng)悟到學科思維方法方能學以致用。因此，筆者在高中信息技術(shù)設(shè)計實踐中應用深度學習的思想和策略，致力于引導學生在問題情境中構(gòu)建知識、提升能力、發(fā)展素養(yǎng)。指向深度學習是高中信息技術(shù)教學的必然選擇國家基礎(chǔ)教育課程改革以核心素養(yǎng)為核心，強調(diào)面對新時代的瞬息萬變，學生必須具備素養(yǎng)以適應未來生活、工作的不確定性。因此，高中基礎(chǔ)教育課程改革的重點應放在培養(yǎng)解決生活中的復雜問題上，遷移知識于新的問題與情境中，這樣看來，深度學習就是基礎(chǔ)教育改革的必然選擇。1.深度學習涵義的理解對深度學習的理解眾說紛紜，但一般是從與淺層學習的中得出對深度學習的理解。淺層學習強調(diào)簡單的記憶、背誦等認知活動，知識難以得到靈活應用和遷移。如果能夠進行深度學習，學生就會更具有內(nèi)在動機，注重學習理解與學習內(nèi)容的意義，并能將學習的各部分系統(tǒng)整合和關(guān)聯(lián)。很多研究者將深度學習定義為學習者以多元的學習策略對內(nèi)容進行學習和理解，簡單而言是指學生學得更深、學得更遠。美國國家科學研究委員會（NationalResearchCouncil）定義深度學習為：在一個互相學習和互動的社群內(nèi)，藉由發(fā)展認知、人際互動、內(nèi)省能力，讓個體成為能夠把所學應用至新情境，將知識遷移，最終成為知識領(lǐng)域內(nèi)的專家。2.高中信息技術(shù)教學轉(zhuǎn)型需要新課標改變以往偏重信息技術(shù)操作技能的價值取向，強調(diào)學生在實踐應用中理解科學原理，進而提升信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新、信息社會責任四大學科核心素養(yǎng)。理論內(nèi)容大幅增加是所有信息技術(shù)教師必須面臨的教學挑戰(zhàn)，由于理論內(nèi)容相對較為枯燥和抽象，難以理解，學生很難提升學習興趣。尤其是很多一線教師習慣講授式教學，導致高中信息技術(shù)教學仍然停留在記憶和理解等淺層學習上。因此，高中信息技術(shù)教師必須引導學生感知信息科技理論知識的價值，讓理論知識與真實生活產(chǎn)生連結(jié)，將知識活學活用。深度學習是高中信息技術(shù)教學轉(zhuǎn)型的必然需要，將深度學習作為一種教學追求和策略，尤為重要。指向深度學習的高中信息技術(shù)教學特征1.核心概念理解在社會變遷中學習內(nèi)容快速增長，深度學習重在對核心概念的理解，這樣有助于學生有效掌握多元的學習內(nèi)容。新課標精煉了數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)、信息系統(tǒng)等學科大概念，內(nèi)容中增加了大量科學原理內(nèi)容，核心概念成為信息技術(shù)內(nèi)容的統(tǒng)領(lǐng)。指向深度學習的高中信息技術(shù)教學必然要采取各種策略和方法促進核心概念的深度理解和靈活應用。2.經(jīng)驗遷移應用深度學習呈現(xiàn)的知識是整合而非孤立的事實、數(shù)據(jù)，是核心概念，是嵌入長期記憶的程序知識。在深度學習中，學生能夠?qū)W習到的概念、原理和技能遷移至新的情境中或其他類型的學習中。高中信息技術(shù)教學不再只關(guān)注數(shù)字化合格公民的“當下”，還關(guān)注學生適應未來社會發(fā)展的“長遠”，讓學生學習層次不再停留在記憶和理解層面，而是能夠?qū)崿F(xiàn)舉一反三，即知識經(jīng)驗的遷移應用。3.自主學習傾向素養(yǎng)導向教學是師生共構(gòu)的，當學生擁有更多彈性的學習機會時，會產(chǎn)生主動樂學的傾向，會發(fā)掘自己的需求，形成自我學習目標，自己選擇和運用學習策略以及自我評價學習結(jié)果。高中信息技術(shù)教學不強調(diào)被動地接受學習，而是主張自主探究的主動學習，指向深度學習的高中信息技術(shù)教學應培養(yǎng)學生的自主學習能力，讓學生在探究活動中逐漸成長為自主學習者。4.成長型思維成長型思維認為人們會傾向于以不同的思維模式來詮釋自身的能力或特質(zhì)，相信人的性格、智力、能力等可以通過努力獲得改變，并具有無限可能。在深度學習中，學生會逐漸擁有成長型思維，成長型思維能引導學習行為投入的增加，使學生形成面對挑戰(zhàn)與挫折的正向態(tài)度并更主動與積極地尋求協(xié)助。高中信息技術(shù)教學中增加了許多編程內(nèi)容，編程教學對學生成長型思維的培養(yǎng)有著良好的價值與積極作用。指向深度學習的高中信息技術(shù)教學要給予學生更多積極投入、不斷糾錯和迭代成長的探究機會和活動設(shè)計，以培養(yǎng)學生的成長型思維。指向深度學習的高中信息技術(shù)教學策略——以《計算機系統(tǒng)互聯(lián)》為例下面，筆者以教科版高中信息技術(shù)必修二《信息系統(tǒng)與社會》中的“信息系統(tǒng)的集成”單元中的《計算機系統(tǒng)互聯(lián)》一課為例，詳細闡釋指向深度學習的高中信息技術(shù)教學策略。1.問題引導學習，加深思考深度深度學習不是以直接獲得知識為目的，而是在問題解決的過程中展開學習，從而獲得知識。教師在設(shè)計具體的學習活動時需要將書本的知識改造為等待學生解決的具體問題。筆者將“信息系統(tǒng)的集成”單元中的《計算機系統(tǒng)互聯(lián)》一課的主要知識點進行了加工，設(shè)置了相應的情境和一系列待解決的問題。在設(shè)計問題時，需注意：①對知識點進行關(guān)聯(lián)，形成問題鏈。例如，針對“計算機網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)”的知識點設(shè)置的問題鏈為：不同類型的計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)有何異同？怎么評價計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)？網(wǎng)絡(luò)接入方式、帶寬等因素對信息系統(tǒng)有什么影響？不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的功能是什么？②設(shè)置有梯度的問題，讓不同層次的學生都有能實現(xiàn)的任務或解決的問題。③把握好問題的難易度。設(shè)置的問題整體難度不應太大，讓學生在已有知識的基礎(chǔ)上通過教學支架或者教師的輔助就可以解決。④設(shè)置的問題要具有有效性。探究的問題可以統(tǒng)攝核心素養(yǎng)、教學目標、教學內(nèi)容。在問題解決的過程中，學生可以獲得一定的知識，以提升實踐能力與創(chuàng)新能力。2.情境促進體驗，加深認知深度深度學習需要學生保持持久的專注力。在設(shè)計學習活動時，需要教師創(chuàng)設(shè)一個具體的、有吸引力的情境，且具有一定的挑戰(zhàn)性，以激發(fā)學生的熱情和長久的學習興趣。例如，在學習《計算機系統(tǒng)互聯(lián)》一課時，筆者結(jié)合學校正在舉辦的原創(chuàng)有聲圖書展，通過“構(gòu)建圖書網(wǎng)絡(luò)資源庫”項目展開學習，讓學生認識計算機網(wǎng)絡(luò)類型及基本性能指標、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等，并體驗網(wǎng)絡(luò)資源共享技術(shù)及其優(yōu)勢。這樣的學習情境，既符合與學生真實生活相關(guān)的原則，也符合學生愿意創(chuàng)作分享的意愿，同時還具有一定的挑戰(zhàn)性，有利于學生形成能夠?qū)⑿轮R遷移運用于新情境的能力。3.探究促進自主，加深遷移深度深度學習要求學生能夠自主遷移并有效應用知識。因此，教師既要改變以往以簡單的講授進行知識灌輸?shù)哪Ｊ?，也要改變機械地進行技能訓練的方式，要采取探究的方式讓學生自主進行信息科技原理與技能的探索、反思和總結(jié)，以加深其對知識的理解，拓展知識遷移的深度。例如，在學習《計算機系統(tǒng)互聯(lián)》一課時，不要直接給出網(wǎng)絡(luò)連接的具體方法，而是要拋出問題，給出自主學習任務單，讓學生在實踐中探索計算機系統(tǒng)互聯(lián)的具體方法，雖然學生未必能一次性得出正確的解決方案，但在自主探究中，學生能夠通過多元方式逐步突破計算機系統(tǒng)互聯(lián)的教學重難點。4.實踐促進內(nèi)化，增加學習深度學科實踐強調(diào)有深度的真實踐，難以依靠單一課時完成，需要基于學生認知發(fā)展規(guī)律與核心知識結(jié)構(gòu)形成單元整體。基于單元的教學設(shè)計具有整體性和系統(tǒng)化的特征，能有效促進學生對學科主線內(nèi)容完整而深入地了解，促進探究實踐過程真實發(fā)生以及學生認知邏輯與關(guān)鍵能力發(fā)展。例如，在《計算機系統(tǒng)互聯(lián)》一課中，為了讓學生在理解、設(shè)計和建造的過程中理解原理和活用技能，筆者引入“構(gòu)建圖書網(wǎng)絡(luò)資源庫”項目，讓學生通過自主、合作和探究實踐“網(wǎng)絡(luò)原理—網(wǎng)絡(luò)技術(shù)”的多重迭代循環(huán)，實現(xiàn)深度學習。結(jié)束語學生在深度學習中，能探索構(gòu)建知識脈絡(luò)，理清思想方法，提升學科核心素養(yǎng)。因此，如何立足學科思想與核心概念，聚焦能力與素養(yǎng)培養(yǎng)，設(shè)計出符合學生認知水平與探究興趣的深度學習活動，對高中信息技術(shù)教師來說是一個巨大的挑