一、问题的提出
《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》中的课程理念指出:“倡导真实性学习:创新教学方式,以真实问题或项目驱动,引导学生经历原理运用过程、计算思维过程和数字化工具应用过程,建构知识,提升问题解决能力。注重创设真实情境,引入多元化数字资源,提高学生的学习参与度。支持学生在数字化学习环境下进行自我规划、自我管理和自我评价,鼓励‘做中学’‘用中学’‘创中学’,凸显学生的主体性”。
新课标研制原则中提到:倡导以学习者为中心的教学方法,在问题解决过程中提升数字素养与技能。培养学生开放、互惠、合作、协商和注重证据的行动意识,使他们积极参与信息技术支持的交互性、真实性的学习活动;强调信息科技实验室的建设与应用,创设丰富的真实情境,设置项目式学习任务,鼓励学生在不同的问题情境中运用计算思维形成问题解决的方案,经历抽象和自动化等问题求解的过程,体验信息科技行业实践者真实的工作模式和思考方式。
信息科技课程具有很强的实践性和应用性,而任务驱动法是信息科技课程常用的教学方法,通过任务驱动法教师能够很容易将一节课的知识融入具体的任务中,从而让学生在完成具体的任务的过程中学习知识。
但是在任务驱动法的应用过程中,往往会出现任务的设置脱离真实的情境,要求学生重复操练某种工具,过于强调学生对某些技术工具的操作练习,忽视学生对技术的内在本质特征和应用方法的理解和掌握。最后,学生很难具备对新技术、新工具的自主学习能力和在具体情境下的迁移能力,也很难激发学生对于探究信息科技相关知识与技术本质的兴趣,难以发挥出任务驱动法的最好的效果。
所以,将真实性学习与任务驱动法相互融合,运用真实性学习的理念指导任务驱动法的应用,能够通过创设真实的学习环境,教师与学生共同进入真实的问题情境中,经历一个完整的解决具体的问题的过程,完成一个真实的任务,学生在这样的学习过程中理解相关的知识原理、了解知识的应用场景、提高解决实际问题的能力。
二、概念界定
真实性学习是指基于真实生活并面向真实世界的学习,它是一种鼓励学生积极创造、合作共享的学习方式。
真实性学习是近年来从专长知识、情境认知、知识社会学等多方面研究所支持的学习理论,主张包括:在具有结构不良的问题的情境中学习;体验科学工作和科学知识的不确定性、模糊性和社会性本质;由调用学生当前知识水平的需要而驱动;在共享知识、实践、资源和话语的探究共同体中,获得作为其中一员的经验;从富有知识的人身上吸收知识,不管这些人是同辈还是指导教师。
任务驱动法是指在学习的过程中,学生在教师的帮助下,紧紧围绕一个共同的任务,在强烈的问题动机的驱动下,通过对学习资源的积极主动应用,进行自主探索和互动协作的学习,并在完成既定任务的同时,引导学生产生一种学习实践活动。
课标解读中指出:在科学教育中,真实性学习是模拟科学家的思维方式和知识生产的过程进行的。引导学生从真实的问题出发,经历一个比较完整的分析问题、提出假设、寻找证据、验证假设并反思讨论的过程;或从真实任务出发,经历一个比较完整的任务分析、设计解决方案原型、问题解决或作品制作、测试或调试、反思优化等过程。
三、归因分析
目前任务驱动法在信息科技课堂中的应用还没有达到理想的效果,设置的任务注重的知识比较单调,重复性的操作任务比较多,脱离了真实的学习环境,淡化了学生主动发现问题的过程,导致学生难以保持长期的学习兴趣。主要原因有以下几个方面。
(一)原有的教学内容更新较慢
信息科技的快速发展加快了现实空间与虚拟空间的融合,促进了物理世界与数字世界的连接,形成了全新的信息化生态环境。然而在新课标实施之前,教学内容通常围绕信息与信息技术、操作系统、办公应用软件、网络基础、flash动画制作开展,重视技术工具操作技能的培养,而对学科学习方法和问题解决能力的培养重视不足。这些内容与时代需求的差距大,学生难以将所学内容与实际生活建立联系。
(二)以知识为中心,任务关联的知识比较单调
在教学设计时,教师过于关注知识的讲授,注重让学生掌握知识,忽视了知识的理解与应用,虽然会设置相应的情境,但是情境的设置比较孤立,仅仅针对某个知识点。比如在讲Excel函数时,通常会将需要用函数处理的数据给学生准备好,学生只需要掌握使用函数的四个步骤,就能完成对应的任务。但事实上知识与知识是相互关联的,知识之间的界限是模糊的,所以这样的任务很难让学生理解函数的原理以及应用的场景,学生所掌握的知识就成了孤立的知识,很难与真实的生活情境建立联系。
(三)学生的知识储备不尽相同
不同小学的信息科技课程开展情况不同,导致初中阶段的学生对于信息科技的知识储备不同。有的学生在小学阶段学习过办公软件的使用或者编程等课程,但是有的学生在小学甚至仅仅是打字游戏或者简单的office,甚至有的小学没有开设信息科技课程,这就导致到初中阶段,同一个班的同学对于信息科技这门课程掌握的水平参差不齐,学生的起点差异使得教师设置的任务很难满足不同起点学生的需要,所以,针对同一个任务,有的学生十几分钟就做完了,但是有的学生一节课也没有办法完成。
(四)教师教学手段不够丰富
信息科技课程是应用性和实践性很强的课程,学生需要掌握某些技术工具的操作方法,但更重要的是学会相关知识的理解与应用,学会解决实际问题。所以教师就不能仅仅依靠让学生重复练习某个工具软件的步骤,而是要不断丰富教学手段,着眼于学生真实的需要,真实的应用情境,开发丰富的教学资源,让学生通过学习具备对新技术、新工具的自主学习能力和具体情境下的迁移能力。
四、问题的解决
(一)搭建Moodle学习平台
Moodle是一个开源课程管理系统,它是基于建构主义教育理论而开发的课程管理系统,其中教育者(老师)和学习者(学生)都是平等的主体,在教学活动中相互协作,共同建构知识,体现了以学生为中心的教育理念。它加强了学习者的历程纪录,让老师们更能深入分析学生的学习历程。Moodle平台包含了课程管理、作业模块、聊天模块、投票模块、论坛模块、测验模块、资源模块、问卷调查模块、互动评价模块等。
教师可以利用Moodle平台搭建一个探究、合作的学习环境。平台提供的丰富的模块可以支持教师实现自己的教学理念,老师们可以充分的利用这个平台中来进行课程管理、阶段测试、在线互动交流等,完成“教—学—评”的过程,更好的实现教学。
(二)创设真实的学习情境
在布置相应任务之前,创设真实的学习情境,提供相应的学习资源。在创设情境时注意到了与学生们实际生活和学生们感兴趣的事情作为切入点,设计与当前学习主题相关的、尽可能真实的学习情境,引导学生带着真实的"任务"进入学习情境,使学习更加直观和形象化。
科技是为了解决生活中的实际问题而发展起来的,体现了人们的智慧,然而在教学中,就是要引导学生模拟科学家的思维,通过一系列过程,让学生体验到发现问题、解决问题的过程,学生通过对真实问题的思考,真正的解决问题,在这个过程理解科学的原理以及技术的应用。
比如在讲认识网络一课时,让学生观察学生机房的电脑与交换机的连接方式,进而抽象出局域网的连接方式,然后教师设置搭建局域网的任务,学生利用模拟器软件,在软件中,将多个电脑终端与交换机通过网线进行连接,搭建一个小型的局域网,学生通过自己动手搭建局域网能够将所学理论与实践结合起来,更好地理解互联网中设备的物理连接方式。
比如在讲互联网的数据是如何传输的一课时,数据传输过程是互联网工作的原理之一,是比较抽象的。所以将抽象的理论现实化来降低学生的理解难度,选用现实生活中的物流过程来类比数据传输过程,在上课时与学生们一起分析物流全过程:物品装箱→贴上快递单号→区域网点→当地的集散中心通过分拣→发往目的地→收件人收到物品。物流是现实生活中收发物品的方式,通过分析学生容易理解物流中各环节的目的。通过梳理物流的过程,来类比互联网中收发数据的过程:发送方→选择发送人→封装数据→选择线路→传输数据→接收方,学生很容易理解网络中数据传输的原理。通过分析现实生活中的例子,了解现实问题解决的过程,学生们能够很好的理解信息科技中抽象的原理。
(三)确定具体的任务
在创设的真实的学习情境下,设置一个与学习主题密切相关的真实学习任务,并且这个任务的要求与目的一定是明确的,任务要指向问题的解决,当学生面临一个与自己相关的且需要马上解决的问题时,学生的学习便具有了真实的意义,他们的积极性、主动性和创造性就随之提高了。与此同时任务的设置要在一个大的视角下进行设计,任务和任务之间一定是有联系的,信息科技分为几个大的模块学习,要站在整体的角度设置任务。
比如在讲超文本标记语言的时候,让学生真实看到网页格式是如何通过标签控制显示的,并进行个性化编辑设计来修改网页的显示格式,设置了“展示校园一角”任务。任务要求学生登录校网在“学校概况—美丽校园—校园一角”下载对应的图片,插入网页中,并配一句文字描述,然后设置网页显示格式。此处就做出了明确的规定,要求只对网页代码进行修改(只修改font、color、height、width等简单易懂的参数)。因为如果仅仅设置一个网页代码编写的任务,学生会觉得这个任务是孤立的,而通过修改一个真实网页中的代码而改变网页格式的任务会让学生觉得所学知识是真实的,是能够和真实世界建立联系的,学生能感受到互联网并没有那么神秘,同时激发学生的学习兴趣,这样的学习是有意义的。
比如在讲搭建物联网系统时,通过明确的任务要求,学生必须独立完成物联网中发送端的配置;通过发送指令让讲台的风扇转动起来;大屏幕上要显示出自己的名字。这里明确的告诉学生完成任务的标准,学生目标明确了,在解决问题的时候就更有针对性了。
(四)自主学习与协作学习
每节课要有对应的学习资源来支持学生的学习。包括课上的微课素材、学案、练习题等,将这些素材上传至Moodle平台,支持学生自主学习。协作学习采用的是小组合作,在课上将学生分为4人小组,整体的原则是组间同质,组内异质,每个组推选一名组长。由于学生对于信息科技的知识储备不尽相同,同时学生们的性格差异也要顾及到,便于组内合作时能够进行很好的分工。
比如在七年级上第一课中,讲到设置密码,就以学生们要用的Moodle为例,让学生通过完成更改用户信息及修改密码的任务,自主学习。学生在自主学习的过程,会遇到各种问题,在解决这些问题的时候,自然也就促进学习的,比如在学生修改密码的时候遇到最大的问题就键盘使用问题,好多学生不会打特殊符号、大小写会切换,再有就是密码输入完之后看不到。教师通过学生自学过程生成的问题有针对性的讲解,比如告诉学生键盘的使用、在输入密码之前可以先在记事本输入然后复制过去或者用具有显示密码功能的浏览器等。
比如在讲搭建物联网系统的时候,需要小组合作,组内需要统一发送端及接收端的指令,此时借助协作文档,促使组内的成员都参与进来,同时也可以看到其他组的内容,组内和组间都可以相互启发,开拓思维。同时组内在讨论实现过程的同时,还有可能会碰撞出新的火花,其中就有几个小组在讨论的过程中就结合了实际情况,增加一键开关功能。在小组合作的过程中不同观点不同思维方式的碰撞也促进了学生们思维能力的发展。
(五)加强过程性评价
新课标指出:要坚持以评促教、以评促学,体现“教—学—评”一致性。教师在任务驱动法的实施过程中,通过加强过程性评价,充分发挥评价的激励作用。
重视当堂评价,每节课会根据教学目标设置不同的评价方式,重视评价方式的多样性。比如利用Moodle平台设置选择题、拖拽题或者设置讨论区等,学生当堂就可以对本节课所学知识进行梳理,通过当堂的检测,帮助学生理解所学知识。或者设置课上模拟实验。比如在搭建物联网系统一课时,如果学生完成任务的话,学生姓名即会显示在大屏幕上,学生便可以根据大屏上是否显示自己的名字来判断自己的程序是否可行,从而进行程序的优化,从而帮助学生进行知识的应用,有利于帮助学生建构知识体系。
丰富阶段性评价,当学生用几节课完成一个阶段性的小项目之后,会对学生完成的作品或方案等进行评价,此时对学生进行评价注重评价内容的全面性和主体的多元化。除了教师可以评价之外,学生之间可以互评、小组之间可以互评;除了知识和技能的掌握之外,还重视学生的思维过程、情感态度等方面的发展。比如在互联网助学项目中,学生将互联网助学方案上交至moodle平台之后,教师设置评分点:方案流程是否清晰、操作步骤是否简便易操作、方案中的超链接是否能打开、超链接中的微课是否成系统等,然后班内随机分配,每个人评价5个作品,并根据评分点进行打分,并写清评价意见。最后每名学生的分数会生成在平台上,学生自己也可以查看大家给自己的评价意见。
过程性评价贯穿整个教学过程,评价的主要内容包括学生学习态度、学习参与程度、学习内容掌握程度、学习能力和认知能力的发展等,通过加强过程性评价,促进学生的学习,改进教师的教学,从而提高课堂效率。
五、效果与反思
真实性学习和具体的任务结合能够在初中信息科技的教学中发挥很大的作用。一切任务的前提一定是真实的问题,结合学生的实际生活,做好主问题设置,一定要让学生与主问题之间建立起感情联系,进而褪去信息科技的神秘感,从而在后续的过程与环节中能够保持学习的主动性。之前的信息课上一般是先统一讲操作方法,然后下发任务文件,让学生完成,这样的任务就是孤立的,单一的,学生在完成的过程中体会不到解决问题的成就感,自然在完成的过程中学生的内驱力就会大打折扣。学生在解决真问题的同时才能够学到真知识,才能够提高解决真问题的能力。
在研究基于真实性学习的任务驱动法之后,我认识到任务不应该是“死”的,每个任务都应该是有“生命力”的,这个任务要能与学生进行互动,要引起学生的共鸣,要让学生感受到真实的问题需要他去想办法解决,这样就激发了学生的学习兴趣。同时要站在大单元的视角下设置问题,要让知识串联起来,比如在讲互联网数据模块时,物理连接、IP地址、数据编码、数据传输等一系列的课程时,每一节课都不是孤立的,都是相互联系的,在此基础上学生在认识互联网时就能够更加的系统全面。
信息科技是一门实践性、应用性很强的课程,学生在学习的时候一定是通过实际问题去探究其中的原理,而不是单纯的去熟练某个技术的操作。在信息科技的课堂中,要引导学生解决真实的问题,进行真正的思考,才能提高学生解决真实问题的能力。这更需要教师做好课程设计工作,前期的准备工作一定要做足,不论是教学资源还是各个教学环节,都要计划好,教师充分发挥主导作用,学生才能充分发挥主体作用。