《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下簡(jiǎn)稱“新課標(biāo)”)明確指出信息科技課程要培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng),提升學(xué)生的數(shù)字素養(yǎng)和技能。然而,傳統(tǒng)的初中信息科技課程教學(xué)往往以單一知識(shí)、技能為單位進(jìn)行教學(xué),教學(xué)活動(dòng)零散,知識(shí)碎片化,學(xué)生無(wú)法形成整體性、系統(tǒng)性的學(xué)科知識(shí),很難落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)。為此,新課標(biāo)指出,初中信息科技課程教學(xué)要圍繞學(xué)科大概念組織學(xué)科教學(xué)內(nèi)容,以大單元教學(xué)的視角規(guī)劃教學(xué)內(nèi)容,幫助學(xué)生建構(gòu)出系統(tǒng)的信息科技學(xué)科知識(shí),促進(jìn)學(xué)生信息科技核心素養(yǎng)的提升。
學(xué)科大概念是一種復(fù)雜而富有內(nèi)涵的教育理念,其在學(xué)科發(fā)展的過(guò)程中扮演著核心角色,是學(xué)科知識(shí)的精華所在,具有較強(qiáng)的普適性。學(xué)科大概念不僅能夠幫助教師建構(gòu)學(xué)科教學(xué)的知識(shí)框架,而且能夠幫助學(xué)生進(jìn)行知識(shí)的記憶和遷移,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。
新課標(biāo)指出信息科技圍繞六條邏輯主線進(jìn)行課程內(nèi)容設(shè)置,其中初中信息科技圍繞學(xué)科大概念“網(wǎng)絡(luò)”“人工智能”兩條邏輯主線組織學(xué)科教學(xué)內(nèi)容。每一個(gè)學(xué)科大概念對(duì)應(yīng)一個(gè)學(xué)科大知識(shí)模塊,既明確了學(xué)生學(xué)習(xí)的核心內(nèi)容,又為構(gòu)建初中信息科技課程內(nèi)容體系奠定了基礎(chǔ)。
同時(shí),初中信息科技的學(xué)科大概念也體現(xiàn)了信息科技獨(dú)特的教育特征。因此,在初中信息科技教學(xué)過(guò)程中,要重視學(xué)科大概念,基于學(xué)科大概念實(shí)施大單元教學(xué)。
傳統(tǒng)的初中信息科技課堂教學(xué)以課時(shí)為單位選擇具體的教材內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì),對(duì)教材內(nèi)容的完整性和學(xué)科知識(shí)的系統(tǒng)性缺乏整體性的把握,課前、課中、課后以及課時(shí)與課時(shí)之間時(shí)常是不連貫的。
因此,初中信息科技大單元教學(xué)設(shè)計(jì)要突出整體性,將教學(xué)的每個(gè)環(huán)節(jié)都納入整個(gè)大單元教學(xué)來(lái)規(guī)劃,這種整體性設(shè)計(jì)有助于優(yōu)化學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu),使學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握更加系統(tǒng)和深入。初中信息科技整體性大單元教學(xué)框架如圖1所示。
1.基于大概念整合教學(xué)內(nèi)容
新課標(biāo)指出信息科技課程教學(xué)要注重構(gòu)建邏輯關(guān)聯(lián)的課程結(jié)構(gòu),而學(xué)科大概念就是課程的邏輯主線。因此,初中信息科技大單元教學(xué)設(shè)計(jì)需圍繞初中信息科技學(xué)科大概念“網(wǎng)絡(luò)”“人工智能”組織學(xué)科教學(xué)內(nèi)容,將信息科技的教學(xué)內(nèi)容重新加工整合,以便對(duì)初中信息科技的學(xué)科知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)性把握。
2.基于核心素養(yǎng)確定學(xué)習(xí)目標(biāo)
新課標(biāo)指出,義務(wù)教育信息科技課程的學(xué)科核心素養(yǎng)包括信息意識(shí)、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會(huì)責(zé)任四個(gè)方面,其不僅是學(xué)生必備的關(guān)鍵能力,更是課程育人的集中表現(xiàn)。因此,初中信息科技課程學(xué)習(xí)目標(biāo)的確定要基于信息科技課程的學(xué)科核心素養(yǎng)。
3.基于真實(shí)情境串聯(lián)教學(xué)內(nèi)容
新課標(biāo)指出信息科技課程教學(xué)要倡導(dǎo)真實(shí)性學(xué)習(xí),創(chuàng)設(shè)真實(shí)的問(wèn)題情境。因此,初中信息科技大單元教學(xué)設(shè)計(jì)要基于真實(shí)情境串聯(lián)教學(xué)內(nèi)容,將情境創(chuàng)設(shè)與學(xué)生的社會(huì)生活實(shí)踐相結(jié)合。真實(shí)情境有助于學(xué)生“學(xué)好”“學(xué)透”,提高學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決學(xué)習(xí)和生活中的實(shí)際問(wèn)題的能力。
4.開展項(xiàng)目式教學(xué)活動(dòng)
項(xiàng)目式學(xué)習(xí)讓學(xué)生在完成具體項(xiàng)目的過(guò)程中,通過(guò)自主學(xué)習(xí)、合作交流學(xué)習(xí)掌握知識(shí)和技能,培養(yǎng)創(chuàng)新思維。新課標(biāo)指出,信息科技課程教學(xué)要突出學(xué)生的課堂主體性地位,引導(dǎo)學(xué)生在做中學(xué)、用中學(xué)、創(chuàng)中學(xué),發(fā)揮學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,這與項(xiàng)目式教學(xué)活動(dòng)的目的不謀而合。因此,在初中信息科技教學(xué)中開展項(xiàng)目式教學(xué)活動(dòng)顯得尤為重要。
5.基于全過(guò)程實(shí)施多元化評(píng)價(jià)
新課標(biāo)倡導(dǎo)素養(yǎng)導(dǎo)向的多元評(píng)價(jià)。因此,基于學(xué)科大概念的初中信息科技大單元教學(xué)也需進(jìn)行多元化評(píng)價(jià)設(shè)計(jì),其中包括教學(xué)評(píng)價(jià)主體多元化、教學(xué)評(píng)價(jià)形式多元化、教學(xué)評(píng)價(jià)測(cè)量工具多元化。堅(jiān)持基本知識(shí)與實(shí)踐考核相結(jié)合,綜合運(yùn)用測(cè)試、作品評(píng)價(jià)等方法,全面考查學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況,同時(shí)堅(jiān)持自評(píng)和他評(píng)相結(jié)合、過(guò)程性評(píng)價(jià)和總結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合,使之成為一個(gè)整體。
在教學(xué)中,筆者基于學(xué)科大概念的整體性重構(gòu)了信息科技教學(xué)內(nèi)容。下面,筆者以“人工智能”大單元教學(xué)實(shí)踐為例,談?wù)勅绾螐拇髥卧虒W(xué)的視角出發(fā),通過(guò)設(shè)計(jì)大單元教學(xué)情境、明確大單元教學(xué)目標(biāo)、組織大單元教學(xué)活動(dòng)、實(shí)施大單元教學(xué)評(píng)價(jià)等過(guò)程,將教師的教和學(xué)生的學(xué)進(jìn)行有效結(jié)合,以實(shí)際生活的真實(shí)情境,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生深入思考,培養(yǎng)學(xué)生信息科技學(xué)科核心素養(yǎng)。
1.設(shè)計(jì)大單元教學(xué)情境
八年級(jí)的學(xué)生在日常生活中接觸過(guò)人工智能,基本上了解了人工智能的相關(guān)概念,對(duì)人工智能常見(jiàn)應(yīng)用充滿了興趣,已具備一定的自主探究能力。
但學(xué)生對(duì)人工智能的認(rèn)識(shí)相對(duì)淺薄,對(duì)人工智能的實(shí)現(xiàn)過(guò)程缺乏深入了解。為此,需要通過(guò)真實(shí)的問(wèn)題情境,讓學(xué)生通過(guò)小組團(tuán)隊(duì)合作完成一個(gè)項(xiàng)目的形式進(jìn)行人工智能的學(xué)習(xí)和探究,使其親身經(jīng)歷人工智能的實(shí)現(xiàn)過(guò)程,發(fā)揮自主探究、合作學(xué)習(xí)的能力,產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)利用人工智能技術(shù)服務(wù)人類發(fā)展的責(zé)任感。
所以,本次大單元教學(xué)選取真實(shí)的問(wèn)題情境展開,具體情境如下:
校園是同學(xué)們學(xué)習(xí)、生活的地方,安全、整潔、舒適的校園環(huán)境能使同學(xué)們身心愉悅。而在這些環(huán)境因素當(dāng)中,安全是第一位的。
校門安全是校園安全的最重要的組成部分,但當(dāng)前學(xué)校面臨學(xué)生多、難管理、學(xué)生安全知識(shí)相對(duì)缺乏、學(xué)校安全管理部門人手不足、安全管理手段相對(duì)傳統(tǒng)等問(wèn)題。
因此,消除安全風(fēng)險(xiǎn)因素,把好校門關(guān),打造陽(yáng)光和諧平安的校園迫在眉睫。
對(duì)于學(xué)校大門,除了通過(guò)人把守,AI能不能幫幫忙呢?根據(jù)本單元學(xué)習(xí)的人工智能內(nèi)容,你們小組能不能設(shè)計(jì)一款人工智能工具,協(xié)助把守好校門,守護(hù)學(xué)校安全呢?
2.明確大單元教學(xué)目標(biāo)
為落實(shí)信息科技學(xué)科核心素養(yǎng),筆者根據(jù)八年級(jí)學(xué)生的學(xué)情分析,確定了AI助力“把守校門”項(xiàng)目的學(xué)習(xí)目標(biāo):
①根據(jù)項(xiàng)目要求參與小組探究,合乎法律法規(guī)地獲取信息,并能篩選出適合自己需要的信息。(信息意識(shí))
②綜合梳理人工智能知識(shí),注重知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用,學(xué)會(huì)知識(shí)的遷移,以解決日常生活中面對(duì)的其他場(chǎng)景問(wèn)題。(計(jì)算思維)
③對(duì)收集到的資料進(jìn)行加工處理,使用數(shù)字化工具解決素材搜集、整合加工、方案制作(作品制作)等問(wèn)題。(數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新)
④在搜集素材、制作作品的過(guò)程中,對(duì)信息進(jìn)行有效判斷,保護(hù)個(gè)人和他人隱私,依據(jù)法律法規(guī)合理應(yīng)用信息;同時(shí),尊重他人知識(shí)產(chǎn)權(quán),不盜用、惡意丑化作品。(信息社會(huì)責(zé)任)
3.組織大單元教學(xué)活動(dòng)
(1)教學(xué)內(nèi)容規(guī)劃
人工智能核心技術(shù)包含智能語(yǔ)音、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、自然語(yǔ)言處理、機(jī)器學(xué)習(xí)四大模塊,而初中信息科技中關(guān)于人工智能的內(nèi)容更加強(qiáng)調(diào)學(xué)生的體驗(yàn),圍繞學(xué)科大概念的初中信息科技人工智能大單元核心教學(xué)內(nèi)容主要包括語(yǔ)音識(shí)別、人臉識(shí)別、圖像識(shí)別、機(jī)器學(xué)習(xí)等(如圖2)。教師通過(guò)將人工智能教學(xué)內(nèi)容設(shè)置為項(xiàng)目,讓學(xué)生在做中學(xué)、用中學(xué)、創(chuàng)中學(xué),通過(guò)自主學(xué)習(xí)、合作交流學(xué)習(xí),掌握知識(shí)和技能,培育創(chuàng)新思維,促進(jìn)信息科技學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。
(2)教學(xué)課時(shí)規(guī)劃
本項(xiàng)目設(shè)置了8個(gè)課時(shí),學(xué)生以小組為單位,根據(jù)真實(shí)的問(wèn)題情境,個(gè)性化選擇項(xiàng)目?jī)?nèi)容(人工智能或者綜合性的內(nèi)容),完成方案的規(guī)劃和作品的制作。教學(xué)活動(dòng)以小組合作完成活動(dòng)項(xiàng)目的形式,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神。具體教學(xué)課時(shí)規(guī)劃及項(xiàng)目規(guī)劃如下表所示。
4.實(shí)施大單元教學(xué)評(píng)價(jià)
本項(xiàng)目評(píng)價(jià)采用過(guò)程性評(píng)價(jià)與總結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合的方法,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和創(chuàng)造力。過(guò)程性評(píng)價(jià)主要由教師完成(占30%);總結(jié)性評(píng)價(jià)分為自評(píng)、互評(píng)、教師評(píng)價(jià)三個(gè)方面(自評(píng)占20%,互評(píng)占50%,教師評(píng)價(jià)占30%)。
本文根據(jù)信息科技學(xué)科大概念的整體性重構(gòu)初中信息科技教學(xué)內(nèi)容,以人工智能大單元為例,通過(guò)AI助力“把守校門”的活動(dòng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)大單元教學(xué)情境、明確大單元教學(xué)目標(biāo)、組織大單元教學(xué)活動(dòng)、實(shí)施大單元教學(xué)評(píng)價(jià)等,將教師的教和學(xué)生的學(xué)有效結(jié)合,使學(xué)生通過(guò)完成一個(gè)項(xiàng)目來(lái)完成一個(gè)大單元內(nèi)容的學(xué)習(xí)。基于學(xué)科大概念實(shí)施整體性大單元教學(xué),將零散的信息科技知識(shí)進(jìn)行整合(內(nèi)容之間相互聯(lián)系,課時(shí)與課時(shí)相互連貫),學(xué)生不僅可以獲得真實(shí)、有意義的課堂體驗(yàn),還能建構(gòu)出系統(tǒng)完備的信息科技知識(shí)體系,促進(jìn)深度理解信息科技學(xué)科知識(shí),發(fā)展信息科技學(xué)科核心素養(yǎng)。
文章刊登于《中國(guó)信息技術(shù)教育》2024年第06期
作者:葛焱 朱君輝 廣東省中山市中山紀(jì)念中學(xué)
來(lái)源:基于學(xué)科大概念的初中信息科技大單元教學(xué)實(shí)踐—以“人工智能”大單元教學(xué)為例[J].中國(guó)信息技術(shù)教育,2024(06):37-40.
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