用智慧赋予教材第二次生命

    赵春声

    在基础教育的课程中，信息技术课程是一门与时代发展关系最为密切的课程。普通高中信息技术课程标准2017版与2013版相比较，有三个明显的变化：在教学目标上，提出培养学生的学科核心素养;在教学内容上，提出了以学科大概念建构课程体系;在教学形式上，提出了以项目整合课堂教学，反映了人们对信息技术价值及信息技术课程价值的时代发展的需求。这三者之间，项目学习是教师教学的落脚点，即在教学中提倡通过项目学习来整合学科知识与技能的学习，培养学生的核心素养。三位教师的教学设计，为这样的具体实践活动提供了有益的学习借鉴。

    教学形式的改变伴随技术的发展

    计算机问世前，“数据”多指用于统计的“数字”或“数值”;计算机问世初期，其主要用于“数值计算”。所以早期的程序设计语言的教学难以与学生的生活情境相联系，只是单纯地为学习编程而学习。随着计算机和互联网技术的发展，现代的“数据”有了更多的内涵，只要计算机能处理的，都可以称为数据，加上互联网的快速发展，使计算机的应用领域越来越来广泛。所以，信息技术的教学提出创设情境，项目化学习就成为历史的必然选择。

    尽管信息技术的快速发展为我们教学提供了大量的可以运用的项目，但怎样的项目才是适合的项目，这考量着教师的智慧。奥苏伯尔指出，有意义学习的心理机制是新知识与学习者认知结构中已有的观念建立非人为的实质性联系。在《计算机解决问题的过程——定时提醒》设计中，“生活中学生经常接触到的智能设备都具有‘定时功能，我们可以将这种自动化的管理思想‘移植到合理管理用眼时间中”，在此基础上，教师通过梳理学生的方案引出“算法”概念;《数据与结构——“包裹的旅行”项目探究》设计更是直接来自学生的生活经验;《数值计算——“心随疫动驰援标记”项目设计》聚焦当前社会的热点。三位教师的项目都是从学生已有的知识结构中去挖掘与新知识的联系。好的教学设计不在于精彩的演示实践或丰富的多媒体手段，而在于设计的内容（项目）是否调动了学生的积极思维，是否调动了学生原有的认知结构，并以原有的认知图式作为认识新事物的工具。一堂课的项目选择得好与不好，很大程度上取决于教师在教学设计时对新旧知识同化关系的分析与决策。

    学科大概念的提出对教学的促进

    2017版课程标准按照学科特征，梳理出“数据、算法、信息系统、信息社会”学科大概念，“数据”是这四个概念中的核心，没有数据，谈不上算法，没有算法，构成不了信息系统，信息社会也就失去了根基。Python语言之所以受到大家的喜爱，其原因之一是，它有着比其他程序设计语言更丰富的且有特色的数据类型及相应的操作规则，如列表、元组、字典等。学生对远离生活的抽象概念和规则的理解往往是困难的，如果教师按照传统的计算教学的方法，先讲概念的定义，再讲运用规则，然后学生编程序，最后上机调试程序，这种模式下，学生会感到概念和规则的抽象、枯燥甚至会模糊，与其说是学信息技术，不如说是接受一种操作训练，教学就会陷入传统的窠臼中。

    2017版课程标准提出：“教师应淡化知识的单一讲解，鼓励学生通过自主探究解决项目中的问题，在解决问题的过程中整合知识学习，促进思维发展。”奥苏伯尔的有意义学习理论的研究发现，有逻辑组织的学习材料便于学生理解、保持和应用。对于一个高中生来说，可能他们并不缺少对数据的感性认识，而是缺少对这些数据的深入理解，特别是对数据之间的关系从未进行过深入了解和剖析。为此，黄梅老师的《数据与结构——“包裹的旅行”项目探究》设计，把项目整合到课堂教学中，重构教学组织方式，通过网上购物一个完整流程将数据及分类、数据结构（队列、树、图）这些概念比较完美地结合在一起。从分析订单中各个具体数值，抽象出数据及类型，从订单管理中抽象出队列的概念，从包裹的行程了解数据之间的关系，抽象出树结构，再到取包裹，了解图结构，一步一步地引导学生把现实生活中的具体事务抽象成计算机容易处理的模型，整个项目形成了一个完整的网络购物逻辑结构，将知识的学习内容有逻辑地组织到这样的项目中去，揭示了数据、数据类型和数据结构的逻辑联系，在问题解决过程中使学生对数据、数据结构的思想与方法有初步认识，从而成为有意义的学习。

    教材是课程标准的具体化，是实施教学的重要资源

    新课标要求，教材要“为教师自主选择、增补和调整教学内容预留空间”，这就要求教师在教学中要对课程资源进行开发和设计，要由“教教材”转向“用教材”，用教材促进学生发展，引导学生学会学习。三位教师的教学设计都体现了这样的理念与追求。

    在《计算机解决问题的过程——定时提醒》教学设计中，“定”不限于“时”，如智能电饭煲，具有恒温保温作用，它是如何工作的？我们是否遇到过其他场景应用了类似的工作模式？这些问题的设计，延伸了教材中“最强大脑”游戏的“延时”的应用范围。《数据与结构——“包裹的旅行”项目探究》在项目完成后，对项目进行了拓展，引导学生进一步了解图结构在生活中的应用，提示学生在生活中有很多事情也可以做规划，从而将现实中的复杂问题简单化处理。这些设计体现了课程标准中倡导的“适当设计一些与科学、技术和社会生活相关联的开放性问题”理念。《数值计算——“心随疫动驰援标记”项目设计》中将“Wordcloud”模块引入教学中，更是对教材中非数值计算问题的拓展与升化，将“代码”“文本”“图形”有机融合在一起，甚至我们还可以将此拓展到学生平时的学科学习中去，学会如何提炼关键词，如何用图形来表达内容。这样的设计，具体地践行了课程标准中提出的内容要求，即通过典型的应用实例，了解数据采集、分析和可视化表达的基本方法。

    随着《普通高中信息技术课程标准（2017版）》的实施，根据新课程标准编写的信息技术教材已经展示在每一位信息技术教师面前。新教材带给我们的不仅仅是形式内容的变化，更多的是全新的理念。如果說教材是乐谱的话，教师就是演奏者，教师的智慧就是用自己对乐谱的理解和演奏技巧为教材赋予第二生命。