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摘要
信息素養是21世紀人才的基本素養。中學是信息素養培育的關鍵時期,然而我國中小學生信息素養整體上還處于初步發展階段,教學方式較為傳統,學生自主學習積極性不強,忽視了對信息思維與意識、創新能力的培養。為此,文章構建了項目式教學模型,選取初二《信息技術》課程進行了實踐應用研究,通過作品和訪談兩個方面分析了學生信息素養的提升效果。研究發現,項目式教學有助于提升學生的信息意識、計算思維、創新能力和責任意識,以期為豐富和培養學生的信息素養提供方法借鑒。
01.
引言
信息素養作為信息社會公民的基本素養,是中小學生應對信息化環境下的生活、學習、工作要求必備的核心素養之一。[1]《教育信息化2.0行動計劃》[2]明確指出,到2022年信息化應用水平和師生信息素養普遍提高,倡導信息時代的教師積極利用自身的知識與技能,鼓勵創新教育教學方法,提升學生的信息素養,培養創新型人才[3]。
2020年,面對突如其來的新冠肺炎疫情,教育部出臺了“停課不停學”的教育政策[4],各學校教師紛紛行動起來,錄制網課,配合直播教學,為學生提供便捷的學習支持服務。“停課不停學”直接將傳統的課堂教育搬到了線上,對學生的信息素養提出了較高的要求,也加深了各級教育部門對學生信息素養培育的重視程度。
學生信息素養不僅包含信息技術知識與技能、信息意識與認知、信息倫理與道德,還包括主動利用信息技術開展自主學習,并創新性地解決生活與學習中的問題的能力以及在信息化環境下的科學思維方式。[1]中學教育是信息素養培育的關鍵時期,學科教學是培養學生核心素養的主渠道。[5]為有效培育學生的信息素養,《普通高中信息技術課程標準(2017年版2020年修訂)》提出中學信息技術課程以全面提升學生的信息素養為目標,通過提供技術多樣、資源豐富的數字化環境,幫助學生掌握信息技術基礎知識與技能,樹立正確的信息社會價值觀和責任感。[6]
信息技術課作為培養學生信息素養的主要方式之一,通過引入中小學創客教育、3D 打印、可視化編程等豐富了信息素養培育渠道。雖然在手段與理論方面積累了豐富的成果與成效,但是在中小學信息技術課程中現實問題仍然很突出,主要表現在以下幾個方面:
1.教學模式傳統,教學方式滯后
“課堂—教材—教師”三中心的教學模式,教師仍然是教學中心,學生的教學主體地位未得到凸顯[7]。課堂缺乏學習氛圍和凝聚力,趨于放養形式,學生未能較好地融入課堂。大部分教材利用圖片與文字簡單反映教學內容,教學過程單調。教學中,部分教師完全按照教材內容進行講解,缺乏對知識的拓展,在一定程度上限制了學生的自主探索欲望和好奇心理,導致《信息技術》課堂教學浮于表面。
2.自主學習積極性不高,實踐動手能力較弱
中學生在信息技術學習時注重自身的體驗感、參與性,喜歡一些有趣新奇的事物。[8]大多數學生容易受到游戲、視頻等信息的影響,從而脫離學習任務,在課堂上自主性不強,自我約束和自我監控能力較差。另外,學生在《信息技術》課程中,遇到問題習慣直接問教師,而不是主動探究解決,缺乏解決問題的“驅動力”。
項目式教學是以項目為主線、以教師為引導、以學生為主體的一種教學方式。[9]將其與《信息技術》課程深度融合,有助于激發學生的學習興趣,提升學生的信息素養。[10]因此,本研究基于《信息技術》課程教學實踐,創新性地采用項目式學習的方式進行教學,以信息素養培育作為教學目標,開展了具體的研究與實踐,為提升中學生信息素養提供了理論依據與方法借鑒。
研究綜述
02.
1.學生信息素養研究
學生信息素養研究主要集中于信息素養評估、途徑與體系等方面。在學生信息素養評估方面,吳砥教授團隊系統地分析了當前中小學生信息素養評價研究的重 點和難點,介紹了研究團隊開展的中小學生信息素養評價指標體系構建及實踐,并探究學生信息素養的影響因素[11]。
在提升學生信息素養的途徑方面,一是豐富課堂教學。例如,朱志琦[12]提出通過科技節、學科競賽、第二課堂、學科專家進校園等多種方式和途徑的實踐探索,立足課內,延伸課外,構建立體課堂,促進學科核心素養的有效提升。二是創設教學情境。例如,張學信[13]指出在信息技術教學中通過創設教學情境和問題,引導學生自主探究,培養學生自主創新的能力。盧慶廣[14]提出在信息化設備故障檢修中,培養學生應用數字化學習工具的能力以及將信息技術與日常生活現象融合創新發展的綜合素養。三是信息技術與學科融合。例如,林厚從[15]在物理課程中將信息技術軟件與物理教學相融合進行教學探索與嘗試,提出思維層次的學科融合能促進學生深度學習,是培養學生核心素養的有效方式。
在信息素養體系方面,根據信息技術課程標準以及相關學者的研究[6],目前對學生信息素養的研究主要集中在“信息意識”“計算思維”“數字化學習與創新能力”及“社會責任”四個維度。雖然學者從理論層面研究了提升學生信息素養的方法,但是當前將信息技術教學與培養學生核心素養進行有效結合的實證研究較為匱乏,特別是《信息技術》課程對提升學生信息素養水平的實踐研究仍顯不足[16]。
2.項目式教學
《普通高中信息技術課程標準(2017年版2020年修訂)》建議一線教師積極建構一種以“學”為中心的教與學關系,倡導將知識建構、技能培養與思維發展融入到運用數字化工具解決問題和完成任務的過程中,讓學生能采用基于項目的學習方式進行學習。[17]它將多個學科知識嵌于項目設計中,學生在完成項目的同時,學習與應用各學科相關知識,提高學生綜合運用理論知識分析、解決實際問題的能力,培養學生的高階思維能力以及自主學習意識。
在實踐層次,江蘇省已將項目式教學應用于《信息技術》課堂中,并取得了一定的效果。蔣德軍[18]提出在初中信息技術課堂上,使用項目教學法,加強學生在信息技術課堂的創新實踐、主動探索,避免教學的枯燥乏味。景花[9]在小學信息技術課堂上進行了項目式教學探索實踐,指出項目式教學能鍛煉和培養學生的綜合思維能力。仲軼宏[19]在通過項目式教學實踐后指出,學生能夠更好地體驗小組合作解決問題,提高自主學習和探究學習能力,在學習過程中更好地滲透信息技術學科核心素養。
當前對項目式教學的研究,主要聚焦于課堂教學效果的提升,但鮮有將學生信息素養與項目式教學融合的研究,尤其是缺乏合適的教學模式與實踐的探究分析。基于此,本文提出應用項目式教學提升學生信息素養的實踐研究,將信息技術教學與培養學生核心素養進行有效結合,并從信息意識、計算思維、數字化學習與創新能力、社會責任四個維度關注學生信息素養的提升情況。
03.
基于項目式教學的課堂教學架構設計
數字時代,信息素養是學生學會學習的標志。[20]當前的《信息技術》課程教學過程中,以集中授課為主,傳遞基本的學科知識,過多地注重硬知識的傳授,而忽略了軟知識的構建。[21]學生在學校里真正應該學習的是搜索、選擇、加工、運用、建構那些能解決現實問題的知識的思維和能力,而不是具體知識本身。
本研究基于新課標,采取項目式教學,對傳統模式進行改善,在原有基礎上創新引導,以此發揮學生的主體性,最大限度地提高了課堂效率。項目式教學模式下的信息技術教學,改變了傳統的傳授硬知識,實現了師生共同構建軟知識;打破學生被動學習模式,營造學生協調探究自主學習的氛圍。基于此,本文設計了基于項目式教學的模型,如圖1所示。
圖1 信息技術課堂中的項目式教學模式圖
該模型主要包括五個階段,分別是項目引入、項目分析、項目實施、項目進階和項目評價,并根據項目評價反饋指導項目引入的內容,以設計更加完善的項目,并在項目的各個階段融入信息素養的各個要素。
第一階段:項目引入
首先是創設情境,引入項目主題。在項目引入時,依托教材知識點,結合學生生活與實際,著重設計出一些具有實踐性和代表性的“項目”。其次是通過項目驅動學生進行探究,將知識點滲透到項目設計中,活化教學內容,讓學生在興趣驅動下進行深度學習。在項目引入過程中,主要通過提問或者創設情境來引導學生思考,著重培養學生的信息意識。
第二階段:項目分析
從學生角度,在課堂中面對一個問題時,學生往往不知道討論什么,所以教師可以組織學生針對項目主題再提出一些問題進行小組討論或者頭腦風暴,梳理項目邏輯,引導學生用圖示來初步呈現項目基本流程圖。例如,先分析項目,找到已學的知識;然后討論可能的新知識點,達成共識,形成解決方案。最后,小組還要群體回顧和反思一下問題解決過程中的一些規律, 如知識點之間的聯系與應用等。通過不斷分析,在項目分析過程中加強對學生問題解決能力和邏輯思維能力的培養。
第三階段:項目實施
在實施階段將每個項目精心設計分解成若干個“小項目”,學生以分組的形式共同完成項目,讓每個學生都參與到項目的分析、求解方法、求解過程以及管理評價中,充分發揮小組合作精神,無形中提高了學生的認知能力、實踐能力,同時強化師生互動,深化學生對知識的理解,讓其在活動中產生學科興趣。項目的實施階段就是學生不斷發現問題并解決問題的階段,能夠挖掘學生潛力,提升學生思維能力。
第四階段:項目進階
該階段主要是優化作品設計方案,引導并鼓勵學生創新。在各個環節采取“適時、適法、適度”的引導方法,讓學生按組自主完成項目,并做好記錄,及時對項目進行修正、改進和完善,從而體現學生的課堂自主性和參與度。另外,引導和鼓勵學生進行創新,探索對同一個問題的不同解決方法, 培養學生的求異思維和創新能力。
第五階段:項目評價
反饋總結,改進項目。在項目結束以后,通過組內自評、組間互評、教師點評等多種方式,結合對本節課的作品和課堂表現進行綜合性、系統性的評價,并選擇部分學生進行訪談,了解其信息素養提升情況,讓學生更加全面地認識到自己在項目活動中的具體表現。同時,教師可以根據學生的表現及反饋來改進項目,為學生提供更加完整的項目體驗。
基于項目式教學的課堂教學架構實施
04.
筆者所在的深圳某中學,學校信息化設施完善,數字化教學逐漸被重視和應用,在教學過程中注重學生信息素養的培養。初二年級信息課教學以 Basic的教學為主學生基本信息表電子版,筆者選取了廣東高等教育出版社出版的八年級《信息技術》下冊第二章第一節《電子相冊》,其在整個八年級學段中起到了承上啟下的作用。本節課的主要內容是學習在VB環境下,使用控件觸發Label標簽和Image圖像的生成。學生可在掌握這三個控件的基礎上,使用函數制作心目中的電子相冊。本課采用了項目式教學模式,具體過程如圖2所示。
圖2 電子相冊項目探究設計
1.項目引入
初中生大部分在12—15歲,在信息技術的學習上注重自身的體驗感、參與性,喜歡一些新奇有趣的事物,如動漫、游戲等。為了吸引學生的注意力,課堂為學生展示了一個《火影忍者》的電子相冊,展示各個人物的名字以及特點,如圖3所示。通過學生平常使用的網站如百度,引入按鈕控件、Label控件、Image控件的思想。通過制作電子相冊培養學生的邏輯思維能力,使學生初步具備程序設計思想,引導學生形成運用程序解決實際問題的思維方式。
圖3 《火隱忍者》作品截圖
2.項目分析
采用支架式教學策略,通過提問方式引導學生梳理作品邏輯,回顧舊知,引出新知,讓學生在腦海中形成初步項目基本流程圖。該作品主要是實現使用控件觸發Label標簽顯示文字,觸發Image圖像的生成。學生之前已經學習了Label控件以及控件,所以本案例的重點為Image控件和屬性的學習與應用。
3.項目實施
(1)環節一:素材收集
學生根據選擇的電子相冊的主題在網上收集素材,并且利用畫圖工具將所有圖片裁剪為同一尺寸,按照圖片內容進行命名保存。
(2)環節二:設計界面
界面設計環節,學生可以根據需求設計不同形式的界面,對Label、按鈕、圖片控件數量進行自由設置和擺放。
(3)環節三:算法設計
單擊按鈕時,實現圖片加載和文字顯示功能。綜合應用函數和Label控件的屬性進行算法設計完成作品設計。
(4)環節四:調試程序
在調試程序過程中,學生一定會遇到各種各樣的錯誤,所以在該環節設計一個“大家一起來找茬”游戲,如圖4所示,讓學生找出代碼中的錯誤,考驗學生的觀察力,并且讓學生養成良好的編程習慣,學會根據錯誤提示自己解決遇到的問題。
圖4 找茬游戲界面
4.項目進階
學生在完成基本任務后,引導學生思考能否改進該程序。例如,單擊按鈕時在窗體上同時加載兩張圖片或者多張圖片;或者實現單擊按鈕實現窗體跳轉并且加載圖片;另外,還可以讓學生思考如何優化界面設計,讓界面更加美觀。該項目可以采用小組合作,引導大家開展頭腦風暴進行探究,并且動手實踐,讓學生充分發揮創造力和實踐能力。
5.項目評價
在作品展示完成后,通過組內自評、組間互評、教師點評等多種方式,結合對本節課內容進行綜合性、系統性的評價,對每個學生進行全面和差異性的評價,重視學生的前后比較,而不是與他人的橫向比較,記錄學生在不同活動中的表現,并選擇部分學生進行訪談,了解學生信息素養的提升情況。
05.
基于項目式教學的課堂教學架構效果分析
學生信息素養提升情況主要從以下兩個方面來分析:一方面是從課堂教學、作品完成情況來了解學生的信息素養水平;另一方面是通過學生訪談來考查學生信息素養提升情況。
通過課程觀察發現,學生的積極性非常高,參與度也較高,在課堂上與教師、同伴積極互動,討論問題,提出想法與建議,自主解決在項目制作過程中遇到的問題。在作品完成方面,78%的學生能夠根據要求完成作品,其中絕大多數學生能夠進行創新性設計,高質量地完成作品,并且獲得同伴的好評。例如,圖5為A組學生在項目實施階段設計的計算機趣味圖鑒1.0版本,主要實現了圖片的加載功能;圖6為A組學生在項目進階階段設計的計算機趣味圖鑒2.0版本,主要是設計了兩個圖片的同時顯示與加載圖;圖7是A組學生進一步改進之后的計算機趣味圖鑒3.0版本,結合了Label顯示功能,實現了圖片和文字解說的同時顯示。從學生作品的新穎性、完整性以及豐富性角度來看,學生的創新能力和實踐能力均有提升。
圖5 計算機趣味圖鑒1.0
圖6 計算機趣味圖鑒 2.0
圖7 計算機趣味圖鑒3.0
為更好地了解學生信息素養各個維度的提升情況,筆者隨機選取了初二年級7個班的28名學生進行訪談。通過對其進行分析與總結,最終結果如表1所示。在提升學生信息素養方面,學生在訪談中表示項目式教學模式讓他們在課堂中有較強的參與感,并且能根據自己的興趣設計作品,形成較強的成就感。從整體上來看,學生在項目設計過程中的信息意識、計算思維、數字化學習與創新能力、信息社會責任與意識均有一定程度的提升。
表1 學生信息素養訪談結果
維度
訪談結果
維度
訪談結果
信息意識
學 生 針 對 特 定 的 問 題(如尋找素材),能自覺、主動比較不同的信息源( 百度圖片、圖片網站等),甄別不同信息獲取方法的優劣(百度圖片可以免費下載,網站圖片一般收費),能夠利用適當途徑獲取信息;在遇到問題時能通過小組討論或者網絡自主尋找解決方法。
數字化學習與創新能力
學生能夠評估常用的數字化工具與資源,根據需要合理選擇(如修圖工具);針對特定的學習任務,運用一定的數字化學習策略管理學習過程與資源(分工完成各個環節活動),合作完成作品創作;在頭腦風暴和小組討論中,作品得到創新和完善
計算思維
在項目設計過程中初步形成了“ 提出問題—分析問題—解決問題” 的思維方式;能對給定的任務進行需求分析, 提取問題的基本特征, 進行抽象處理,并用“形式化”的方法表述問題;能運用基本算法(-
ture、Label)設計方案,最后編程解決問題,呈現作品
信息社會責任
在項目中,具有信息安全意識(不隨意點擊廣告彈窗);尊重和保護個人及他人的隱私 ,保護數據、信息以及信息設備的安全(如上傳作品到百度文庫時設置積分下載);能自覺遵守信息法律法規、
信息倫理道德規范(不竊取他人作品)
總結與建議
06.
通過實踐探究發現,基于項目式教學提升學生信息素養是一種行之有效的教學方式,學生通過 “項目引入—項目分析—項目實施—項目進階—項目評價”的完整過程,更好地體驗了小組合作解決問題的過程,并且提高了自主學習和探究學習能力,更好地在《信息技術》課程中滲透了信息素養。
為了更好地實施項目式教學,提升學生的信息素養,一方面教師需要不斷加強自身學習,提高對教材和學情的把握力,提高整合教材的能力;另一方面,要關心學生,選取貼近學生日常生活的項目。
在教學過程中,一要創設豐富的教學環境學生基本信息表電子版,激發學生學習的內動力,培養學生的學習興趣;二要增強學生的信息意識,樹立正確的信息社會價值觀和責任感;三要引導學生獨立思考,著重培養學生實踐創新能力;四要注重項目綜合評價并關注學生自我總結。在項目式教學的指導下,打造高效的信息技術課堂,促進學生信息素養的提升。
· 參考文獻·
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(作者曾雪慶、張靜寶,所屬單位為深圳市龍崗區南灣學校;通訊作者吳磊,所屬單位為華中師范大學國家數字化學習工程技術研究中心)