项目式学习在高中信息技术教...探究——以沪科版必修一为例_吴钰璇.pdf

本栏目责任编辑：王力信息化与计算机教育Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术第18卷第35期(2022年12月)第18卷第35期(2022年12月)项目式学习在高中信息技术教材中的应用探究以沪科版必修一为例吴钰璇，孔维宏，植美烨（广州大学教育学院，广东 广州 510006）摘要：自2017年高中信息技术课程标准推出后，一批以项目式学习为理念的信息技术教材相继出版。为了明晰项目式学习理念在高中信息技术教材中的应用和作用，文章在阐述项目式学习的本质特点的基础上，以其中一本教材为研究对象，分析融入项目式学习理念的信息技术教材的设计特色，得出该教材的结构体系、编写体例、图表和评价的特点。最后提出把知识点融入活动中、加强项目间的联系的编写建议，以及教师需要因地制宜实践项目式学习，落实内容编排中的过程性的要求，积极使用数字化学习平台的教材使用建议。关键词：课程标准；项目式学习；教材分析；高中信息技术；建议中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1009-3044(2022)35-0164-04开放科学（资源服务）标识码（OSID）：实践证明，项目式学习对培养学生的核心素养和科学知识有促进的作用，因而受到学者和教育工作者的广泛关注。项目式学习以提升学生核心素养为目标，突出真实情境下的问题驱动学习，强调深度探究与合作，关注学生的学习成果与及时评价1。对于信息技术教材来说，以项目为载体，重构教学单元，可以将信息技术学科的核心素养落到实处。但是如果一线教师要按照教材内容重新设计每个学期的项目主题，无疑会加大教师的负担。因此，一些信息技术教材尝试把项目学习理念融入教材开发中，指导项目式学习的实施。本文将以沪科版高中信息技术教材的必修一为例，阐述该教科书对促进项目学习落地的思考，并提出对教材改进和课程教学实施建议。1 项目式学习的本质项目式学习作为一种探究性学习模式，旨在让学生在面对复杂真实的问题时积极主动地进行探究，提升多元能力2。随着项目式学习观念的不断深入，该理念在教学设计中作为教学模式的研究，也吸引了很多学者的注意。作为教学模式，项目式学习要求学习者有明确的项目任务，在解决问题的过程中构建知识体系，获得高阶能力，同时教师要根据学习者特征以及教学目标，把教科书的内容按照项目式学习的逻辑转化为一套完整的教学设计系统3。从开展项目式学习的流程来看，项目式学习主要有如下几个特征：一是问题性，这个问题是在课程标准和教学目标的基础上设定的，具有驱动性或引发性，学习者在解决这个问题的过程中发展学科的核心素养4。二是合作性，不仅是学生间的合作，还有老师间的，老师和学生间的，以及所有和项目相关的人员的相互合作，共同就驱动问题进行讨论。三是探究性，学习者通过提出探究方案对现实生活中的真实问题进行探究，获得结论。四是评价的过程性和结果性，学习者在交流和讨论中能得到相应的解决方案或者有新发现，教师除了对学习者的最终成果来检测学生的学习情况，也观察在探究的过程中学习者的能力和创造力的发展情况。2 融入项目式学习理念的信息技术教材的设计特色在信息技术教学中贯彻落实项目学习，教材是有效的载体。基于项目学习的信息技术教材需要将学科知识逻辑和素养发展结合起来，避免“为学信息技术而学信息技术”和“离开学科知识讲素养，缺少教学抓手的问题”5。对沪科版高中信息技术教材进行分析，总结得出融入项目式学习理念的信息技术教材的特点主要有：以课程标准为依据，注重核心素养；以大概念设计为主线，促进学科融合；以学习者为中心，面向学生学习三个方面。2.1 以课程标准为依据，培养核心素养在信息化社会，人才充当社会持续发展的中坚力量，各个国家对创新型人才的需求日益增加。2016收稿日期：2022-05-07作者简介：吴钰璇，女，广州大学教育学院现代教育技术硕士研究生；孔维宏，男，广州大学教育学院副教授；植美烨，男，广州大学教育学院现代教育技术硕士研究生。E-mail：http：/Tel：[phone] 65690964ISSN 1009-3044Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术Vol.18,No.35,December2022164DOI:10.14004/ki.ckt.2022.2182信息化与计算机教育本栏目责任编辑：王力Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术第18卷第35期(2022年12月)第18卷第35期(2022年12月)年，教育部在 教育信息化“十三五”规划 中明确提出“要积极探索信息技术在 众创空间、跨学科学习（STEAM 教育）、创客教育等新的教育模式中的应用”6。在国家政策的推动下，许多一线教师通过开展跨学科的项目式学习，引导学生运用多学科知识和各种技术工具进行实践和创新，培养学生在解决复杂问题与实施项目的过程中综合运用知识和信息资源的能力。信息技术课堂是培养学生信息素养和创新思维的重要途径，为更好地发挥信息技术课堂的作用，高中信息技术课程标准（2017年版）提出了信息技术学科的核心素养，分别是信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任，为信息技术课程的开展提供了更为具体的指标，丰富了信息素养的内涵。沪科版信息技术必修一的教材在新课程标准的指导下规划教材的内容，关注学生的情感、思维与学科能力的全方位的发展。所选择的项目主题包括探秘鸟类研究、调查中学生移动学习现状等，引领学生关注对真实问题的探索，提升解决生活实际问题的能力，从而实现以学生素养能力发展为本的教育价值观7。2.2 以大概念设计为主线，促进学科融合大概念居于学科概念的中心地位，对大概念的理解与运用能体现核心素养的本质要求，促进学习的迁移8。基于项目式学习的教材一般由多个小项目组成，若编排不合理，项目和项目之间容易割裂开来，不利于学生进行融会贯通。沪科版的高中信息技术必修一教材聚焦大概念，以大概念发展为主线，把“数据”“算法”“信息系统”“信息社会”贯通整个教材。另外，信息技术正在飞速发展，各行各业在信息技术的加持下也发生了巨大的变化。该教材也反映了信息技术融合其他行业发展的新成果，引导学生关注信息技术对日常生活的影响，培养学生对信息技术的敏感性和适应性。2.3 以学习者为中心，面向学生学习项目式学习是以小组为单位解决现实中与课程相关的问题，在这个过程中，教师的角色是提供指导和建议，而不是直接管理学生9。基于项目学习的教材要以学习者为中心，遵循其身心发展规律，以真实的问题情境为切入点，从学生的经验出发，给学习者更多的空间构建自己的知识体系，促进知识的记忆和迁移。因此，该教材是站在学生的角度设计学习活动和内容，根据学生的认知特点合理组织教材内容，使学生能在陌生情境中综合运用所学观念和方法，创造性地给出解决方案。3 沪科版高中信息技术必修一教材内容分析沪科版高中 信息技术 必修一教材由上海科技教育出版社出版，郑骏主编，教材全面考虑当前技术变革，社会需要和学生发展的情况，转变过去信息技术教学偏向“知识型”和“技能型”的内容学习作风，聚焦学生对学科大概念的掌握，设计项目学习活动，保证项目实施过程中基本原理的科学性，以及项目实践体验活动的可操作性、选择性和适宜性，引导学生在项目学习活动中掌握技术应用背后的原理和思想方法。项目式学习的信息技术教材不仅要选择符合学生身心发展和体现时代特征的内容，还要对这些内容进行精心编制和设计，充分考虑知识发生发展和学生认知形成的过程，以符合教师教学习惯和学生心理规律的形式呈现出来10，教科书的呈现方式不同，学习者的学习兴趣、学习方式和学习效果也会有不一样11。因此本文主要对该本教材的结构体系、编写体例、图表设计和评价方式四个方面分析教材对项目学习理念的达成。3.1 项目结构体系完整沪科版高中信息技术的必修一 数据与计算 一共设置了四个单元，项目间更偏向于直线式编排。第一单元总体介绍了数据与信息，认识数据对人们日常生活的影响，以及知道各类型数据的编码方式；第二单元在了解数据的基础上，探究身边的数据处理工作，学习采集数据的基本方法，并对数据进行处理；第三单元介绍算法和程序设计，体验程序设计的基本流程；第四单元主要是了解机器的学习方式，感受人工智能的魅力。教材按知识体系的顺序，由四个单元九个项目对应的知识链接串起完整的教学内容作为项目的明线，每个项目的知识点遵循数据处理的主流程作为知识与技能的暗线，双线并进，结构体系完整。图1 沪科版必修一教材的整体组织结构图3.2 编写体例层次分明沪科版必修一教材每个单元以两到三个有一定联系的项目开展学习，各单元的编写体例为：“单元引言单元目标项目活动单元挑战单元小结”，其中“单元引言”通过举一系列跟生活息息165本栏目责任编辑：王力信息化与计算机教育Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术第18卷第35期(2022年12月)第18卷第35期(2022年12月)相关的例子引出本单元的主题，吸引学生的阅读兴趣。“单元目标”能让学生在学习前对本单元要达到的目标有初步的了解。在“项目活动”栏目，教材按照项目式学习的一般流程进行呈现，指引学生综合运用所学知识和方法去思考、分析、解决问题。随后要求学生根据本单元学习到的知识完成“单元挑战”，巩固知识，最后“单元小结”栏目对主要内容用思维导图进行梳理，并提供单元练习和评价给学生自测。各项目的编写体例为：“项目引言学习目标学习指引知识链接拓展阅读”，前三个标题是对本单元要学习的项目进行层层铺垫，为学生顺利完成项目活动提供给支持。后面两个“知识链接”和“拓展阅读”进一步拓展学生的知识面，为学生进行深入探究提高资源支持，页面两边空白处还有核心概念、小贴士等特色栏目，十分整齐、美观、层次分明。图2 沪科版必修一教材的编写体例3.3 图表呈现类型丰富教科书中的图表(照片、图画、图表、图形、线条画、漫画、流程图等可视化呈现)对学生的学习有正面的影响12，图表相对于文字而言，更能吸引学生的注意，有助于学生对相关内容进行理解和记忆。根据图表的功能性质，可以分为图表实物图、表格、操作界面图、流程图、模型图、关系图、步骤图、思维导图、结构图等类型。由图可以看出，教材的表格、操作界面图和流程图都比较多，符合信息技术课本的特征。教材的二三单元的各类图表比其他单元要多，这是因为二三单元主要是涉及数据处理和程序算法的知识，这是必修一的核心内容，具有一定的难度，因而需要数量和种类更多的图表将文字的前后内容连贯地组织一起，将复杂的数据和算法的内容解释为具体形象的知识。但是不能仅凭图片的数量来判断教材的质量，教材要做到图文紧密结合，不然可能会让图表喧宾夺主，分散学生的注意力。表1 沪科版必修一教材的图表情况单元第一单元第二单元第三单元第四单元合计实物图364821表格41413031操作界面图2154021流程图049215模型图00314关系图01102步骤图02204思维导图01113结构图22004合计114537121053.4 项目评价方式多样该教材的评价贯穿整个过程，首先是教材中的习题，不仅可以让老师作为评价的载体，也能方便学生自我检测和巩固知识，起到培养思维、锻炼能力的作用13。教材习题分为简答题、表格题、案例分析题和编程题。四种类型的题目所占比例差别不大，并且编程题的比例相对更大一些，说明教材重视培养学生的技能与思维发展，这也符合必修一“数据与计算”主题的要求。除了课后习题，教材还在项目学习目标里设置了完成本项目需回答的问题，在项目的过程中设置了思考与讨论的栏目，教师可以根据学生的回答了解学生的掌握水平，最后的单元评价表可以让学生自评，促进学生进行复盘和反思。表2 沪科版必修一教材习题系统情况类型简答题表格题案例分析题编程题习题数4434比例26%26%20%26%4 教材编写和使用建议为了让项目式学习理念更好地融入信息技术教材，促进学生核心素养的发展，根据对教材的分析，以及高中信息技术课堂的实践情况，对教材的编写和使用提出以下建议。4.1 教材编写建议把知识点融入项目活动中。沪科版的高中信息技术教材中编写体例的“知识链接”接在整个项目的活动完成之后，这部分内容用比较专业性的术语把前面项目涉及的知识再完整地呈现了一次，并且有所拓166信息化与计算机教育本栏目责任编辑：王力Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术第18卷第35期(2022年12月)第18卷第35期(2022年12月)展。但是学生在学习时看到这一大段文字，可能兴趣会有所降低，所以建议以总结或者小贴士的形式融入项目的学习中，增强教材内容的整体性。加强项目间知识的联系。沪科版的高中信息技术教材是以项目为线索开展学习，每个项目的在知识体系上相对独立，不利于学生循序渐进地进行学习。并且该版本教材加入了Python语言的学习，相对于以前的VB语言来说，Python语言的标准库和第三方库功能强大，语法相对简单，容易上手。但是对没有编程基础，尤其是对于没有信息技术基础的学生来说，Python语言还是比较抽象的14。本教材从项目六开始学习编程语言，但是在前面的项目中没有做好编程知识的铺垫，不利于调动学生的积极性，容易让学生有畏难的情绪。所以在编写时可以在前面的项目中先让学生尝试程序运行的效果，逐步引导他们了解编程语言的历史及Python语言的强大之处，为后续学生打代码奠定思想基础。4.2 教材使用建议在教材使用方面，教师可以因地制宜使用项目主题。在项目开始时，教师注意创造项目学习的情境，虽然教材已经提供了具体的学习项目，但是有的学校不满足项目开展的条件，或者学生的基础比较薄弱，不适合开展此项目的某个环节，教师就可以积极根据本校的特色和学生的知识储备因材施教，对学习项目进行“本土化”，使项目顺利开展。在项目开展的过程中，教师要合理分配好时间，落实内容编排中的过程性的要求。虽然信息技术的课时相对较少，但是教师要确保学生有充足的自主探究和小组合作时间，给学生更多思考的空间，切忌满堂灌。在保证课时充足的同时也不能变质，教师要做好引导者的角色，关注学生的多元智能，为学生提供合适的支架，在学生遇到困难时，给予及时的帮助。最后是要积极使用数字化学习平台，发挥课程特色。在备课时，教师可以在网络上搜查更多资源，比如说配套的微课、工具包、课例等，将整个项目过程用数字化学习工具连接起来，使学生在潜移默化中感受到信息技术学科的魅力，并形成用信息技术解决真实问题的习惯，真正地将知识和理念内化于心，外化于行。5 结束语文章对沪教版高中信息技术必修一的组织结构、编写体例、图表设计和评价方式四个方面进行分析，得出该教材是按照项目类型和知识的逻辑顺序构建出一条明确的路线，将数据处理的流程作为暗线暗藏其中，符合新课标的内容设置要求和项目式学习的设计理念，并基于此提出了相关的编写和使用建议。该教材基于真实生活问题，把项目学习理念的内涵和原则贯穿全过程，为项目式学习理念融入信息技术教材提供了可能性和参考案例。如果能在使用时能落实到课堂上，对发展学生的核心素养有很大的帮助。参考文献：1 杨葛莉.项目化学习:统编初中语文教材实施困境的突破J.中国教育学刊,2019(12):79-80,93.2 张文兰,苏瑞.境外项目式学习研究领域的热点、趋势与启示基于 CiteSpace 的数据可视化分析J.远程教育杂志,2018,36(5):91-102.3 李志河,张丽梅.近十年我国项目式学习研究综述J.中国教育信息化,2017(16):52-55.4 刘景福,钟志贤.基于项目的学习(PBL)模式研究J.外国教育研究,2002,29(11):18-22.5 李锋,王希,王吉庆.面向学科核心素养信息技术教科书的设计与开发J.课程 教材 教法,2020,40(8):116-122.6教育部关于印发 教育信息化“十三五”规划 的通知EB/OL.(20160607)2018-08-20.http:/www.M 胡红杏.项目式学习:培养学生核心素养的课堂教学活动J.兰州大学学报(社会科学版),2017,45(6):165-172.8 刘炼.高中信息技术教材的使用要点与核心素养落实J.中国信息技术教育,2021(20):57-60.9 Solomon,Gwen.Project-based learning:A primerJ.Technology And Learntnq,2003(6):20.10 魏雄鹰,李伟.核心素养导向的普通高中信息技术(浙教版)教材设计与使用J.基础教育课程,2020(11):62-67.11 张颖.新课程高中物理教科书呈现方式的研究J.课程 教材 教法,2011,31(5):76-81.12 林向阳.体育教科书中图表的设计与表达J.武汉体育学院学报,2005,39(7):96-99.13 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