基于核心素养的高中信息技术单元整体学习设计与实施
梁玉华
新课标提出了核心素养的目标，那如何将这些核心素养真正落地，变成学生的关键能力、必备品格和价值观念呢？笔者认为，以单元或项目为单位的整体学习方式是由“教师教”走向“学生学”，由知识学习、技能训练走向素养提升的一个重要抓手，为此，笔者在高中信息技术课程学习中做了一些探索和实践。
● 为什么要进行单元整体学习
1.解决知识碎片化，促进核心素养落地
传统的信息技术课堂以单课时为单位进行学习，受时间限制，过多地关注知识点的学习和技能点的训练，学生学到的多是浅层次的、没有整体性和结构性的零碎知识点，制约了学生情感、态度、价值观的形成和学科思维的发展。单元整体学习突出“单元、整体、学习”三个关键点。其中“单元”是指出发点不是一个知识点、技能点，而是以学科大概念为统率的项目化学习设计;“整体”是指单元内课时间的连续性和逻辑性，体现利用学科思维解决问题的一般过程;“学习”突出以学习者为中心，是学习决定时间，而不是时间决定学习。这样设计，让学生的学习过程变得更加具有系统性和整体性，有利于真实学习、深度学习的发生，促进核心素养的有效落地。
2.落实新课程标准要求
《普通高中信息技术课程标准（2017年版）》中明确提出：倡导以解决问题或完成任务为中心的项目化学习。在项目化学习中，目标是学科核心素养的养成，任务是驱动，知识和技能是载体，整个过程学生是基于自己的认知基础，参考学习支架，用自己的方式进行学习，生成自己的认知和经验，解决自己的问题，并且在解决问题的过程中，自己主动建构知识体系，建构学习的价值和意义。最终让真实学习在每一个学生身上真正发生。所以，以项目为单位的单元整体学习是符合学生认知规律的学习，是新时代的教育诉求。
3.促进教师观念的转变
单元整体学习强调的是真实生活情境的创设、研究性任务或问题的驱动、学生为主体的探究性学习过程，关注的是知识的认知内化、实践生成、迁移提升，注重的是教、学、评的一致性。在整个单元学习过程中，教师的角色不再是单一的知识传授者，而是组织者、陪伴者和引领者;课堂学习不再是单一的教师讲、学生听，而是师生互动、生生互动，师生共同发展的过程;学生不再是知识的容器，不再被动地接受知识，而是主动探究、建构、生成和创造。在单元整体学习设计时，教师不再只是关注点片式的“细部知识与标准动作”的反复训练，而是引领学生先见森林再见树木，先宏观认知再微观落实，以终为始关注目标达成。这样的学习方式有利于学生解决实际问题能力的提升，有利于学生创造、整体、系统、批判、环闭等高阶思维的养成。
● 如何设计单元整体学习课程材料
要设计“单元整体学习”课程材料需要考虑的因素有很多，如课程标准及教材的研究、学情的调研、主题及目标的确定、情境的创设、任务的选取、评价方案的制定、学习过程的设计、学习资源的选取等，但笔者认为尤其要把握以下核心点。
1.单元划分及主题确定
首先，确定单元整体学习设计基本思路。以落实学科核心素养为目标，在细化课程标准的基础上，系统分析课程内容所承载的价值，根据学生实际情况，以解决问题或完成任务为中心，以学生真实学习为着力点，对学生的学习单位进行整体设计，具体实施方式是项目化学习。
其次，明确具体操作路径。本文以“体验人机交互”项目为例，介绍如下：
①系统研究国家新课标必修模块“内容要求”，并依托学科大概念，明确“体验人机交互”项目是落实课标1.6和1.7的要求：1.6从生活实例出发，概述算法的概念与特征，运用恰当的描述方法和控制结构表示简单算法;1.7掌握一种程序设计语言的基本知识，使用程序设计语言实现简单算法。
②根据具体分类寻找需要学生形成的价值观念、关键能力和必备品格，确定单元价值取向。例如，“算法”单元学习的主要价值是让学生经历生活问题分析—抽象建模—算法设计—自动化实现—迁移应用算法思想解决相关问题的全过程，从中体验利用计算机解决问题的一般过程，领会数字化世界中思考和解决问题的方法，发展利用计算机解决问题的思维方式，以更好地在信息社会中生存和发展。
③调研学生基础和兴趣，整合各版本教材的知识性资源，以一个或几个表现性任务作指引，确定单元（或项目）的主题，形成相对应的学习指导方案。在这个过程中，单元主题的确定很关键，既要承载相应的知识点的学习，也要考虑与学生生活及社会的联系;既要考虑主题的科学性，也要照顾学生的基础和兴趣。例如，“算法”部分可用五个相对独立的表现性任务作指引，它们分别是编程绘图、体验人机交互、加密解密、编程演奏音乐、编程设计游戏。其中每个任务为一个主题，相对独立，分别侧重于不同知识点的落实，如编程绘图侧重于Python语言基础，体验人机交互侧重于简单生活问题解决，加密解密、编程演奏音乐、编程设计游戏侧重于经典算法学习。同时，这五个任务又相互联系，且存在一定的逻辑关系，共同支撑“算法”大概念的学习。
2.单元目标制订
单元目标的确定是教学的灵魂，也是单元整体学习设计中最核心的内容之一。单元目标设计时要特别注意以下几点：①应依据课程标准，但不是课程标准的简单搬家。因为目标的主体是学生，内容是学生学完本单元后达到的程度，所以，目标一定是清晰、具体、可描述的，学完后一定是可达成、可测量的。②要体现一定的思维层级，突出知识的认知内化、实践生成和迁移提升的基本认知规律，而不是知识或技能的简单罗列。③要明确单元的核心知识、核心能力，要突出單元学习对学生学科素养的提升，要符合学生深度学习的基本要求。
以《体验人机交互》为例，单元目标制订如下：①体验“自动售货”问题分析、抽象建模、设计算法过程，能用自己的话解释算法概念与特征，会选用恰当的描述方法和控制结构表示算法。②综合运用Python基础知识（如数据类型、变量、字符串、常用操作符等）和三种程序结构编程实现用屏幕模拟自动售货过程，并正确调试运行程序。③分享交流项目成果，总结计算机编程解决问题的基本方法，概述算法在问题解决过程中的作用。④任选生活中人机交互应用的案例，分析计算机解决问题的过程及方法，理解人机交互技术。
3.单元任务设计
单元任务是单元整体学习的主线，是学生完成本单元学习后的一个表现性成果。单元任务来源于单元目标，服务于单元目标。单元任务设计的核心是“驱动”，是将枯燥、单调、生疏的知识学习，变成学生熟悉的喜欢的，有挑战性且乐于去做的事情。单元任务设计的目的是使学生产生学习的兴趣，产生认知内驱力，变“要我学”为“我要学”。在完成任务的过程中学会知识、发展技能、提升素养。
单元任务设计有以下几点建议：①单元任务要有一定的挑战性、思考性和复杂性，要能够激发学生的学习欲望，要经过比较深入的思维、有意义的操作才能完成，要难易适中。②单元任务要与学习内容有比较明确的联系，要包含学科核心知识，有利于学科关键能力和必备品格的形成。③单元任务要有一定的整体性，一个单元指向一个核心问题的解决，可以分几个学时完成，但每个学时的任务都相互联系，层层递进，且都指向单元总任务的完成和单元目标的达成。
以“体验人机交互”项目为例，单元任务为：运用Python编写一个简易自动售货程序，体验“人机交互”。具体要求如下：①程序编写符合Python语法规范，运行流畅，能正常退出。②能实现基本的商品上货、选货、付款、出货功能，在此基础上可适当开发其他功能。③程序要灵活运用顺序、选择、循环结构，满足基本的人机交互需求。分学时任务设计：第一学时——分析问题，抽象建模;第二学时——设计算法;第三学时——编写程序，实现自动售货;第四学时——调试功能，完善程序。
4.单元评价方案制订
没有评价就没有学习，评价的目的是更好地激发学生学习的主动性，促进单元目标的达成。评价的方式分为单元评价和学时评价;评价的内容包括学习内容的评价、学习过程的评价和学习结果的评价。
以“体验人机交互”项目为例，评价方案设计如下：①学习内容评价。本单元学习后自我评价包含能否用自己的话解释算法概念及其特征？程序的三种结构是否能灵活应用？流程图各符号的含义是否清楚？自动售货机工作过程是否清楚？自动售货算法能否用流程图正确表示？自动售货程序是否调试运行成功？②学习过程评价。主要是教师评价和小组评价，主要指标有出勤、学习态度、课堂表现等。③学习结果评价。主要是教师评价，依据单元任务完成情况和单元总结思维导图进行评价。
5.学习活动设计
学习活动设计是围绕单元任务完成设计的引领学生体验、思考、建构知识、达成目标的具体的学习路径，是服务于单元目标、促进单元目标达成的学习支架。学习活动设计的恰当与否直接影响到整个单元的实施效果，因此学习活动设计也是单元整体学习课程设计中非常关键的要素之一。
本案例在设计学习活动时主要注意了以下几点：①四个活动分别指向利用学科方法解决本单元问题的关键过程，活动的名称隐含学科解决该问题的思维过程;②四个活动的顺序就是单元整体学习的流程，是逻辑的、递进的，不是知识的简单堆砌;③所有活动设计是基于本校学生的生活经验（对自动售货机的使用经历）、知识基础（前一个单元对Python的学习基础）、认知能力（高中学生的思维发展），预设学生学习困难的设计;④四个活动都指向一个核心问题的解决，即单元任务的完成。
● 怎样促进单元整体学习落实
1.教师要以单元为单位进行整体教学设计
教师只有从宏观上对单元有整体把握，才能引领学生有效推进单元整体学习，因此，要想有效推进指向核心素养的单元整体学习，必要的保障就是教师提高站位，以学生关键能力、必备品格和正确价值观念的形成为目标，以单元为基本单位进行整体教学设计。
本案例在进行单元整体教学设计时重点关注了以下几个方面：①单元整体研究。包括课标引领、核心素养研究、内容整合研究、学情分析、单元四大结构、单元目标及单元任务和情境创设等。其中最关键的是单元四大结构（包括知识结构、能力结构、逻辑结构、价值意义结构）、单元目标、单元任务及情境创设。②分学时探究学习。包括学时目标、学时任务、学习活动、学时评价等重点内容。其中学时目标是单元目标的分解，指向单元目标的达成，但是更关注以学生为主体的学习过程;学时任务是单元任务的一部分，指向单元任务的完成和单元目标的达成，为更好地完成任务，可以将任务包裹在学生熟悉的、感兴趣的情境里去完成;学习活动指向本学时核心内容的体验或探究，促进学时目标的达成;学时评价指向阶段任务的完成和课堂学习过程表现。③单元总结深化。主要包括单元的总结梳理、单元学习成果展示交流与评价及单元内容学习的拓展提升三部分。
2.学生学习材料要以单元为单位整体推送
其目的是方便学生对所学单元先有整体认知，然后再参考单元学习规划和提供的学习资源，基于自己的基础和喜好，选择更适合自己的方式和进度进行个性化学习或拓展，这样更加符合学生学习的认知规律，也符合新课标倡导的满足学生个性化学习的需要。当然，学习过程中教师要进行必要的学习方法的指导和学科学习的引领，还要用好过程性评价确保学生学习目标的有效达成。整体推送学习资源的方式有很多，可以是以单元为单位整体印刷相关的学习材料，也可以是用导学网站或专用平台整体推送电子版资源，但不建议以课时为单位推送资源。因为按课时推送的资源仍然是点对点的资源，不可能真正实现单元整体学习，更不能满足学生个性化学习的需要。
3.学生学习过程要以单元为单位整体学习
这里的整体学习是指先单元整体认知，接着分学时探究学习，再单元总结深化，遵循整体—部分—整体的基本规律。其中，单元整体认知阶段是学生在教师指导下参考单元（或项目）概述，从单元目标、学习规划、单元任务、评价方案、资源使用、单元过关等方面形成自己对单元的整体认知。分学时探究阶段是学生利用学习网站，参考学时内容、目标、任務、资源等材料进行个性化自主学习、合作学习、探究学习，此过程中学生是主体，教师所起的作用是组织、陪伴、个性化辅导、总结引领等。单元总结深化阶段是学生在单元任务完成后，回顾单元学习过程，查漏补缺，整体构建该单元思维导图;完善单元任务成果，并进行展示、交流、评价;总结、提炼学科思维解决问题的方法与思路，深化单元学习的整体理解和迁移应用，不断提升对学科本质的理解，乃至走向学科创造。
以上是笔者在单元整体学习方面做的一些研究和尝试，也是对落实学科核心素养具体路径的一些探索，虽然设计和实施策略都还不完美，但笔者相信，路虽远行则将至，事虽难做则必成，信息技术教育的明天一定会更美好。
