基于高中信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的項目式學(xué)習(xí)活動設(shè)計

摘要：高中信息技術(shù)學(xué)科的核心素養(yǎng)，是創(chuàng)新設(shè)計項目學(xué)習(xí)活動的主要依據(jù)。在素質(zhì)教育背景下，高中信息技術(shù)教師需要以真實的問題情境為載體，著重培養(yǎng)問題探究和高階思維能力。項目式學(xué)習(xí)活動，以建構(gòu)主義理論為基礎(chǔ)，高效引導(dǎo)學(xué)生在項目主題框架下，開展自主合作探究學(xué)習(xí)活動，立體化呈現(xiàn)學(xué)科問題的多重解決思路。本文將著重探究面向高中信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的項目式學(xué)習(xí)活動設(shè)計策略。關(guān)鍵詞：高中；信息技術(shù)；核心素養(yǎng)；項目式學(xué)習(xí)活動在高中信息技術(shù)課堂中，指向核心素養(yǎng)的學(xué)習(xí)空間和活動目標，均會影響高中生在數(shù)字化學(xué)習(xí)空間中的行為表現(xiàn)和主體認知水平。在設(shè)置具有挑戰(zhàn)性的情境任務(wù)之后，高中生能夠從信息技術(shù)學(xué)科領(lǐng)域出發(fā)，將理論知識和抽象思維相融合，從項目式學(xué)習(xí)的全局視角出發(fā)，將情境問題的解決方案、抽象模型等學(xué)科要素，直觀展現(xiàn)在項目活動的實施過程中。一、高中信息技術(shù)學(xué)科的核心素養(yǎng)在高中信息技術(shù)學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)，核心素養(yǎng)是高中生的必備品格與關(guān)鍵能力，并集中體現(xiàn)在信息意識、計算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會責(zé)任四個維度上。高中信息技術(shù)教師需要以建構(gòu)主義理論、生本理念為基礎(chǔ)，將四項學(xué)科核心素養(yǎng)貫穿到課程教學(xué)活動的全過程中[1]。其中信息意識普遍體現(xiàn)在信息的敏感度、對信息價值的正確認知和評估等學(xué)科能力層面上。計算思維則需要將信息技術(shù)學(xué)科與其他學(xué)科領(lǐng)域的知識體系交叉融合，運用科學(xué)的計算思維和方法，解決真實世界中的復(fù)雜問題。數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新素養(yǎng)，需要以高中生的數(shù)字化學(xué)習(xí)空間為支撐，對學(xué)習(xí)環(huán)境的創(chuàng)建維護、資源配置、實踐應(yīng)用模式的創(chuàng)新設(shè)計等教學(xué)工作要求非常高。信息社會責(zé)任素養(yǎng)則集中體現(xiàn)在信息安全意識和網(wǎng)絡(luò)秩序維護能力等層面上。高中信息技術(shù)學(xué)科的核心素養(yǎng)，會直接影響高中生在課堂學(xué)習(xí)、合作探究活動中的行為表現(xiàn)以及思維發(fā)展方向。四項學(xué)科核心素養(yǎng)，需要與課堂教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)評價標準精準銜接[2]。二、項目式學(xué)習(xí)概述項目式學(xué)習(xí)活動，能夠遵循學(xué)生的認知建構(gòu)規(guī)律，并需要圍繞明確的項目主題框架和核心任務(wù)目標，驅(qū)動學(xué)習(xí)者開展認知學(xué)習(xí)活動[3]。在引入項目式學(xué)習(xí)這一概念的過程中，需要將本學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)的知識技能，在結(jié)構(gòu)化轉(zhuǎn)換之后，輸出到課堂教學(xué)活動中。每個學(xué)習(xí)者在項目式學(xué)習(xí)模式中的表現(xiàn)情況普遍存在差異，因此要求教育者需要合理設(shè)計項目任務(wù)的數(shù)量和難度，并與學(xué)習(xí)者共同制定項目任務(wù)書。項目式學(xué)習(xí)活動，能夠以綜合性、實踐性特征為主，將開放式的項目活動實施環(huán)節(jié)，生動直觀地展現(xiàn)在學(xué)習(xí)者面前，可視化呈現(xiàn)學(xué)科知識之間的內(nèi)在聯(lián)系。在分配項目學(xué)習(xí)任務(wù)的過程中，教師需要明確每個學(xué)生所擅長的知識與技能，并對真實情境中的一般問題、復(fù)雜問題進行詳細分類。項目式學(xué)習(xí)活動，對學(xué)習(xí)者所產(chǎn)生的影響非常深遠，有助于學(xué)生的認知建構(gòu)與思維發(fā)展。從學(xué)科領(lǐng)域的深度和廣度兩個維度進行分析，項目式學(xué)習(xí)活動均有利于學(xué)習(xí)者的可持續(xù)發(fā)展，并需要對項目學(xué)習(xí)成果進行質(zhì)量評測。三、項目式學(xué)習(xí)活動的設(shè)計框架（一）項目主題的確定在創(chuàng)新設(shè)計項目式學(xué)習(xí)活動的過程中，需要依據(jù)學(xué)生的真實學(xué)情，確定項目主題，并圍繞教材各大單元的主題框架，將概念、有爭議的論題、觀點等教學(xué)要素，作為項目主題的核心內(nèi)容[4]。在大單元整體教學(xué)框架下，項目式學(xué)習(xí)活動需要聚焦于核心概念、學(xué)科核心素養(yǎng)等教學(xué)目標，客觀反映學(xué)科知識體系的內(nèi)在聯(lián)系。遵循學(xué)習(xí)者的認知建構(gòu)規(guī)律，才能在明確項目主題和任務(wù)內(nèi)容的過程中，對學(xué)生的知識技能掌握情況進行客觀檢驗。項目式學(xué)習(xí)活動，能夠聚焦于學(xué)科大概念和核心素養(yǎng)等多個層級，體現(xiàn)出信息技術(shù)學(xué)科的育人價值。在眾多微項目中，高中信息技術(shù)教師會從基本問題、復(fù)雜問題的信息化挖掘需求入手，強調(diào)學(xué)生在項目式學(xué)習(xí)中的主體地位。高中信息技術(shù)教師會圍繞信息意識、信息社會責(zé)任、計算思維等核心素養(yǎng)目標，將項目主題與任務(wù)難度精準鏈接，以此來激發(fā)高中生的自主探究、合作探究學(xué)習(xí)興趣。項目主題的確定，需要以分層教學(xué)模式為主，并需要以學(xué)生能完成的任務(wù)難度級別，作為項目任務(wù)書的編制依據(jù)。（二）項目目標的設(shè)置在實施項目式學(xué)習(xí)活動的過程中，需要凸顯出學(xué)習(xí)者的認知學(xué)習(xí)特點和規(guī)律，因此需要合理設(shè)置不同層級的項目任務(wù)目標，例如基礎(chǔ)層次目標為了解信息網(wǎng)絡(luò)的檢索方式，進階層次目標為掌握信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕驹?，拓展層次目標為能夠運用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)通信傳輸操作等。在合理設(shè)置項目任務(wù)目標的過程中，需要從知識建構(gòu)、技能培養(yǎng)、思維發(fā)展三個維度出發(fā)，將項目作為學(xué)習(xí)活動的載體，避免局限在以知識為中心的課堂學(xué)習(xí)框架中。在設(shè)置項目任務(wù)目標的過程中，教師需要尊重學(xué)生的個體差異特征，將計算思維的發(fā)展?jié)摿?、?shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力，集中體現(xiàn)在項目任務(wù)的實施環(huán)節(jié)中。項目目標的設(shè)計和落實，需要以學(xué)生的真實學(xué)情診斷結(jié)果為依據(jù)，并需要對真實問題進行關(guān)聯(lián)分析。在信息技術(shù)課堂中運用數(shù)字化工具，以解決問題為導(dǎo)向，將項目目標聚焦于學(xué)科大概念和核心素養(yǎng)層面上。通過設(shè)置項目任務(wù)目標，高中生能夠以問題探究、思維發(fā)展為導(dǎo)向，驅(qū)動認知學(xué)習(xí)活動。（三）項目活動的實施過程在信息技術(shù)學(xué)科的項目學(xué)習(xí)活動中，每個小組的項目實施過程并不完全相同，主要取決于任務(wù)目標的難度，以及潛在的思維發(fā)展要求。尤其在對高級編程設(shè)計語言、開源硬件、人工智能設(shè)備、數(shù)據(jù)管理軟件等項目資源進行分類整合的過程中，每個小組成員所思考的方向存在差異，因此需要以明確的項目任務(wù)目標為導(dǎo)向，對項目活動的實施過程進行詳細記錄分析。在對數(shù)據(jù)計算類項目進行實施過程記錄的過程中，每個學(xué)生均需要對數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)類型、計算規(guī)則、誤差分析方法、統(tǒng)計分析方法進行自主學(xué)習(xí)，并從復(fù)雜問題、一般問題的共同點中，探知項目任務(wù)對應(yīng)的核心素養(yǎng)目標。項目活動的實施過程中，需要遵循學(xué)習(xí)者的認知建構(gòu)規(guī)律，才能突出學(xué)生在課堂教學(xué)活動中的主體地位。啟發(fā)學(xué)生的計算和創(chuàng)新思維，是開展項目式學(xué)習(xí)活動的主要教學(xué)目標。明確不同主題框架下項目學(xué)習(xí)任務(wù)的關(guān)聯(lián)性、教育價值非常關(guān)鍵，會引領(lǐng)學(xué)生分配學(xué)習(xí)任務(wù)和項目資源，并需要重點關(guān)注成果展示等環(huán)節(jié)。（四）項目評價與反思總結(jié)在定期組織項目式學(xué)習(xí)活動時，需要將設(shè)計—實施—評價等主要環(huán)節(jié)串聯(lián)在一起，并將學(xué)科核心素養(yǎng)貫穿在全部環(huán)節(jié)中。通過項目評價與反思總結(jié)，能夠讓學(xué)習(xí)者在認知學(xué)習(xí)過程中，將理論知識和實踐經(jīng)驗進行對比，以此來完善學(xué)科知識體系。在預(yù)設(shè)項目成果評價量表的過程中，需要平衡每個學(xué)習(xí)者的參與權(quán)重比例，激勵學(xué)生在認知學(xué)習(xí)、合作探究過程中，體驗項目任務(wù)與真實情境問題之間的內(nèi)在聯(lián)系。在熟練掌握學(xué)科知識技能的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)者需要從思維發(fā)展的視角，客觀評價項目學(xué)習(xí)成果是否達到預(yù)期目標。在信息技術(shù)學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)，復(fù)雜、真實的問題解決能力，能夠?qū)⒂嬎闼季S、創(chuàng)新思維融合在一起，因此需要關(guān)注學(xué)習(xí)者在認知建構(gòu)層面上的潛力和深度學(xué)習(xí)需求。指向?qū)W科核心素養(yǎng)的項目式學(xué)習(xí)活動，能夠突出學(xué)生的課堂主體地位，但是需要引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成良好的反思總結(jié)和成果評價習(xí)慣，才能將學(xué)科大概念精準鏈接在一起，客觀評估學(xué)習(xí)習(xí)慣的養(yǎng)成效果。四、基于高中信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的項目式學(xué)習(xí)活動設(shè)計（一）依據(jù)知識分布情況，規(guī)劃項目模塊在高中信息技術(shù)學(xué)科的項目式學(xué)習(xí)活動中，教師需要依據(jù)高中學(xué)段的知識分布情況，合理劃分項目模塊，例如數(shù)據(jù)與信息模塊、知識與數(shù)字化學(xué)習(xí)模塊、算法基礎(chǔ)模塊、程序設(shè)計基礎(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)處理與可視化表達模塊、人工智能及其應(yīng)用模塊等。以粵教版高中必修一教材為例，在規(guī)劃項目模塊的過程中，能夠?qū)⒈締卧黝}與項目核心概念相對應(yīng)，明確本學(xué)科知識技能等維度的教學(xué)目標。在對應(yīng)學(xué)科核心素養(yǎng)維度的過程中，需要將信息意識對應(yīng)數(shù)據(jù)與信息模塊，將計算思維對應(yīng)算法基礎(chǔ)模塊、程序設(shè)計基礎(chǔ)模塊，以此類推。依據(jù)高中信息技術(shù)學(xué)科教材的知識分布情況，并將必修和選修教材中的知識體系結(jié)構(gòu)進行合理分類，才能引領(lǐng)學(xué)生在探究學(xué)習(xí)項目任務(wù)的過程中，以知識建構(gòu)、思維發(fā)展目標為導(dǎo)向。依據(jù)知識分布情況規(guī)劃項目模塊，并將單元大概念濃縮到項目主題和任務(wù)書中。高中生在遞進式項目探究的過程中，需要對不同項目模塊的學(xué)習(xí)目標、任務(wù)難度進行整體認知。（二）明確項目主題，滲透信息意識在指向核心素養(yǎng)的高中信息技術(shù)課堂中，教師需要以明確的、趣味化的項目主題，作為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情的重要手段，并需要逐步滲透信息意識。以粵教版必修一教材為例，在數(shù)據(jù)與信息章節(jié)的微項目中，教師需要將慶祝建國、慶祝中秋節(jié)等節(jié)日，作為項目主題，并在課堂上引導(dǎo)學(xué)生將結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)信息進行詳細分類，將數(shù)據(jù)信息的展示和處理過程，作為項目實施的重點。明確項目主題，有助于滲透信息意識，并需要從數(shù)據(jù)特征、數(shù)據(jù)編碼方式、信息特征三個主線模塊入手，與高中生共同探討信息社會的快速發(fā)展趨勢。在對圖片文字、音視頻等素材資源進行收集和分類整理之后，學(xué)生需要運用信息思維，將項目主題、目標與學(xué)習(xí)成果，作為認知建構(gòu)的重點。在滲透信息意識的過程中，高中信息技術(shù)教師需要以生動直觀的圖像和音視頻等信息資源為主，與學(xué)生共同探討信息的全生命周期，并將信息加工的多種結(jié)果進行對比，作為項目學(xué)習(xí)成果展示的重點。（三）細化項目目標，實施分層教學(xué)在指向核心素養(yǎng)的項目式學(xué)習(xí)活動中，高中信息技術(shù)教師需要結(jié)合學(xué)生的實際學(xué)情，合理細化項目目標，并有效實施分層教學(xué)方法。以粵教版高一必修二教材為例，在信息系統(tǒng)的組成與功能章節(jié)的項目式學(xué)習(xí)活動中，教師需要以網(wǎng)絡(luò)訂票系統(tǒng)、電商平臺系統(tǒng)，作為合作探究的主題。在與學(xué)生共同制定項目任務(wù)書的過程中，需要從常見信息系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)、功能模塊入手，將計算機、移動終端設(shè)備、軟件APP等基礎(chǔ)概念之間的關(guān)聯(lián)性，立體化呈現(xiàn)在思維導(dǎo)圖中，并在數(shù)字化學(xué)習(xí)空間中共享給高中生。在細化項目目標的過程中，部分學(xué)生能夠從信息系統(tǒng)的功能模塊中，快速分析出信息輸入輸出、信息存儲、運行控制、安全監(jiān)控等基本功能的操作流程。（四）創(chuàng)設(shè)真實情境，高效互動交流在指向核心素養(yǎng)的高中信息技術(shù)課堂中，教師需要以創(chuàng)設(shè)真實的項目情境為主，在項目實施環(huán)節(jié)中促進高效互動和溝通交流。以粵教版高二選修二教材為例，在通信網(wǎng)絡(luò)組建與維護項目中，高中生需要從組建簡單的局域網(wǎng)、IP地址的配置方法、互聯(lián)網(wǎng)接入方式的選擇、網(wǎng)絡(luò)故障的監(jiān)測與排除等主要任務(wù)入手，細化項目實施流程。在對馮·諾依曼網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)體系進行項目式探究的過程中，需要對網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層等層次結(jié)構(gòu)的主要功能進行對比，并在創(chuàng)建局域網(wǎng)的微項目中，對網(wǎng)卡、交換機和路由器對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)進行互動交流、線上探討。在真實的項目任務(wù)情境中，高中生需要對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的運行原理和功能性能進行探究分析，并對照教材中的核心概念，對計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的正確操作方法、運行狀態(tài)進行客觀評估分析。在組建局域網(wǎng)的過程中，項目小組的每個學(xué)生均需要參與到IP地址分配、網(wǎng)絡(luò)通信測試等環(huán)節(jié)中，并整理出項目學(xué)習(xí)成果。（五）凸顯學(xué)生主體，培育創(chuàng)新意識在指向核心素養(yǎng)的高中信息技術(shù)課堂中，教師需要以項目式學(xué)習(xí)活動為載體，凸顯學(xué)生的主體地位，重點培育學(xué)生的創(chuàng)新意識和邏輯思維能力。以粵教版高二選修三教材為例，在需求分析與數(shù)據(jù)建模章節(jié)的微項目中，需要明確以數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)需求分析、數(shù)據(jù)建模為主題的項目任務(wù)，并結(jié)合學(xué)生所收集的數(shù)據(jù)資料，細化項目的實施目標和方向。在對信息系統(tǒng)的開發(fā)項目進行需求分析的過程中，需要遵循自頂向下的設(shè)計范式，并將需求分析結(jié)果所導(dǎo)出的解決方案進行逐層分解。高中生所在的項目小組，在匯總出信息系統(tǒng)項目的關(guān)鍵需求之后，需要將多重解決方案進行對比和篩選，并將數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分類、建立關(guān)系數(shù)據(jù)模型，作為項目實施的核心環(huán)節(jié)。（六）引導(dǎo)項目總結(jié)，強化實踐探究在指向核心素養(yǎng)的高中信息技術(shù)課堂中，教師需要引導(dǎo)學(xué)生參與項目總結(jié)環(huán)節(jié)，強化學(xué)生的學(xué)科實踐和合作探究能力。以粵教版高三選修4教材為例，在人工智能基礎(chǔ)算法及應(yīng)用的微項目中，教師需要圍繞自然語言處理、生物特征識別這兩個項目探究方向，與學(xué)生們共同制定項目任務(wù)書。根據(jù)學(xué)生比較感興趣的項目主題，每個項目小組均可以自由選擇項目實施方向，例如機器翻譯方向、人臉識別方向等，并對人工智能算法在信息系統(tǒng)中的具體應(yīng)用進行深度學(xué)習(xí)。引導(dǎo)學(xué)生參與項目總結(jié)環(huán)節(jié)，并將每個學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進行客觀展示，才