劉慧娟

摘要：學(xué)科核心素養(yǎng)如何培養(yǎng)是新課程標準推行以來受到廣泛關(guān)注的核心問題。以學(xué)科大概念為指引、項目整合課堂教學(xué)為支點的項目式學(xué)習(xí)活動設(shè)計對培養(yǎng)高中生信息技術(shù)核心素養(yǎng)有著獨特價值。研究以活動理論和建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo)，圍繞信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)從項目主題、項目目標、項目活動設(shè)計原則、項目評價四方面構(gòu)筑項目式學(xué)習(xí)活動框架，以“基于枚舉算法的問題解決”為例進行項目式學(xué)習(xí)活動設(shè)計與實踐分析研究。

關(guān)鍵詞：項目式學(xué)習(xí);學(xué)科核心素養(yǎng);高中信息技術(shù)

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）16-0144-03

信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)旨在全面提升學(xué)習(xí)者的信息素養(yǎng)，促進學(xué)習(xí)者信息意識、計算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新和信息社會責(zé)任四項核心能力發(fā)展[1]。課程標準的教學(xué)建議明確提出“圍繞學(xué)科核心素養(yǎng)，以項目學(xué)習(xí)為主線，整體規(guī)劃設(shè)計課程，全面改善學(xué)習(xí)方式” [2]。學(xué)科知識只是形成學(xué)科素養(yǎng)的載體，學(xué)科活動才是形成學(xué)科素養(yǎng)的渠道[3]。學(xué)習(xí)活動作為課堂教學(xué)的重要支點直接影響學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)質(zhì)量，項目式學(xué)習(xí)適應(yīng)新課程標準以及教育改革理念?；诖?，本研究構(gòu)建圍繞信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的學(xué)習(xí)活動框架，探究有效的項目式學(xué)習(xí)活動設(shè)計，以促進學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)發(fā)生、發(fā)展學(xué)習(xí)者學(xué)科核心素養(yǎng)，具有理論與實踐雙重意義。

1信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)和項目式學(xué)習(xí)的內(nèi)涵

1.1信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)

學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)科育人價值的集中體現(xiàn)。新課程標準中高中信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)由信息意識、計算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會責(zé)任四個核心要素組成。信息意識的內(nèi)涵具體表現(xiàn)在對信息的敏感度和信息價值做正確的判斷兩方面[4]。計算思維指培養(yǎng)學(xué)習(xí)者運用信息技術(shù)領(lǐng)域的思維方法解決復(fù)雜的實際問題。數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新強調(diào)數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境的創(chuàng)建、資源的建設(shè)、應(yīng)用和創(chuàng)新。信息社會責(zé)任指學(xué)習(xí)者具有一定的信息安全意識與能力，遵守法律法規(guī)和信息道德與倫理。四項核心素養(yǎng)與信息技術(shù)學(xué)科融合互動，相互依存，相互成就。

1.2項目式學(xué)習(xí)

項目式學(xué)習(xí)以建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)，強調(diào)學(xué)習(xí)者在真實問題情境中探究學(xué)習(xí)[5]，有學(xué)習(xí)的問題性、合作性、探究性、真實性、評價的過程性和結(jié)果性五個方面的特征[6]。項目式學(xué)習(xí)活動設(shè)計之于信息技術(shù)學(xué)科學(xué)習(xí)具有兩個層級目標：一級是在項目中對真實問題的解決或者成果產(chǎn)出過程中，掌握相應(yīng)的知識與技能，使得知識結(jié)構(gòu)化;張文蘭[7]基于46項實驗與準實驗研究的元分析發(fā)現(xiàn)項目式學(xué)習(xí)對學(xué)習(xí)具有促進作用。二級是學(xué)習(xí)者核心素養(yǎng)的發(fā)展。申靜潔等[8]研究者實踐證明項目式學(xué)習(xí)能夠促進學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展。本研究中，項目式學(xué)習(xí)是指學(xué)習(xí)者圍繞開放性的項目，思考并提出現(xiàn)實問題，交叉融合多學(xué)科知識，以學(xué)習(xí)共同體協(xié)作共進開展真實學(xué)習(xí)任務(wù)探究實踐，并把最后的成果進行表達分享。

1.3項目式學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)科核心素養(yǎng)的優(yōu)勢

項目作為學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)“器皿”。其情境性的挑戰(zhàn)問題設(shè)置指向計算思維，計算思維從應(yīng)用價值層面可簡單釋義為利用計算機領(lǐng)域的思想和方法來界定問題、抽象特征、形成算法方案、建立模型以解決實際問題。項目式學(xué)習(xí)成果的產(chǎn)出指向數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新。在混合的數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境中，利用數(shù)字化工具查找采集所需資料、建立個人/學(xué)習(xí)共同體資源和成果庫、以便于自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)的開展，并進行相應(yīng)的管理，在項目完成過程中應(yīng)用。在整個項目活動體驗過程中設(shè)計對信息資源有用與否的價值判斷和敏感性，以及在數(shù)字化學(xué)習(xí)空間內(nèi)建立信息社會責(zé)任感。以上項目式學(xué)習(xí)與信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的契合性分析表明項目式學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)科核心素養(yǎng)極具優(yōu)勢。

2 項目式學(xué)習(xí)活動設(shè)計框架

楊開城認為學(xué)習(xí)活動設(shè)計是對不同類型學(xué)習(xí)活動成分的設(shè)計[9]。因此，面向信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)進行項目式學(xué)習(xí)活動設(shè)計框架需要從項目主題、項目目標、項目活動設(shè)計原則、項目評價四個維度組建，細化學(xué)科核心素養(yǎng)落地的方案和策略。

2.1項目主題：從離散知識到學(xué)科大概念

學(xué)科大概念的提出是普通高中課程方案修訂的重要變化之一，為落實學(xué)科核心素養(yǎng)提供了指引線索[10]。常規(guī)的項目式學(xué)習(xí)主題依賴單元課程知識點的累加，基于學(xué)科大概念的項目主題能夠以基本問題挖掘，通過相關(guān)概念、主題、有爭議的結(jié)論或觀點等方式進行表述[11]，以此聚焦核心主題、架構(gòu)概念框架、反應(yīng)學(xué)科本真，項目式學(xué)習(xí)中對學(xué)科大概念的聚焦和深化是把握住信息技術(shù)學(xué)科核心育人價值的重要抓手，更是開展學(xué)習(xí)活動設(shè)計的基準。

2.2項目目標：從三維目標到學(xué)科核心素養(yǎng)

目標是項目式學(xué)習(xí)活動設(shè)計的指揮棒[12]。學(xué)科核心素養(yǎng)從“以人為本”的角度引領(lǐng)育人目標從“雙基”到“三維目標”再到“核心素養(yǎng)”。在新課程標準中，倡導(dǎo)基于項目的學(xué)習(xí)方式，將知識建構(gòu)、技能培養(yǎng)與思維發(fā)展融入運用數(shù)字化工具解決問題和完成任務(wù)的過程中。強調(diào)了以項目為載體、融合知識與實踐以突破傳統(tǒng)“知識為中心”的弊端，使得學(xué)習(xí)者在問題解決、成果產(chǎn)出的過程中，發(fā)展計算思維和數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力，培養(yǎng)信息意識和信息社會責(zé)任感。

2.3項目活動設(shè)計原則：從傳統(tǒng)到項目整合課堂教學(xué)

1）以學(xué)習(xí)者為中心主體的設(shè)計原則

基于項目的學(xué)習(xí)活動設(shè)計應(yīng)以學(xué)習(xí)者為中心，凸顯“學(xué)主從教”的專業(yè)路徑。在項目式學(xué)習(xí)活動設(shè)計中，強調(diào)學(xué)習(xí)者“學(xué)”的活動而非教師“教”的活動。面向信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的學(xué)習(xí)是基于活動的，更是基于學(xué)習(xí)者的。

2）建立學(xué)習(xí)共同體原則

當代活動理論中學(xué)習(xí)共同體包括人員構(gòu)成、學(xué)習(xí)契約和規(guī)則、在特定任務(wù)的分工與合作等基本因素[13]。建立學(xué)習(xí)共同體，學(xué)習(xí)者基于一定規(guī)則既自主又協(xié)作地圍繞一個項目主題開展學(xué)習(xí)活動，隨著項目推進，學(xué)習(xí)共同體得以各自發(fā)展又實現(xiàn)優(yōu)勢互補。

3）基于活動問題的設(shè)計原則

設(shè)計驅(qū)動的、適切的、可挑戰(zhàn)的、開放性的探究活動，激發(fā)學(xué)習(xí)動機，牽引學(xué)習(xí)者快速進入學(xué)習(xí)狀態(tài)。引入基于生活情境的項目或跨學(xué)科融合的案例來架構(gòu)目標，設(shè)計出引起學(xué)習(xí)者思維困惑的、激發(fā)知識遷移并創(chuàng)新應(yīng)用的活動問題，賦予學(xué)習(xí)者體驗感和參與感。

4）制定學(xué)習(xí)支架設(shè)計原則

學(xué)習(xí)支架包含支持工具和學(xué)習(xí)資源。學(xué)習(xí)資源包括引導(dǎo)生成和解決預(yù)設(shè)問題的腳手架，以降低學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)認知負荷。支持工具根據(jù)實際項目需求設(shè)計相關(guān)交互工具、知識圖譜工具、交流展示平臺等等。

5）激活有效性認知發(fā)展的設(shè)計原則

設(shè)計基于學(xué)習(xí)者生活經(jīng)驗、已有圖式意象有效的認知策略，確保有效的、有意義的學(xué)習(xí)發(fā)生。維果茨基[14]認為認知發(fā)展在社會交互活動中產(chǎn)生，其“最近發(fā)展區(qū)”理論對項目式學(xué)習(xí)活動設(shè)計的意義在于創(chuàng)造出這個發(fā)展區(qū)，使得學(xué)習(xí)者在項目合作交互過程中相互促進、共同意義建構(gòu)。項目問題得以解決的同時獲得信息意識、學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、思維以及社會交互情感等方面的發(fā)展。

2.4項目評價：從只關(guān)注知識掌握到核心素養(yǎng)提升

評價具有強大的導(dǎo)向功能，什么樣的評價就有什么樣的學(xué)習(xí)者發(fā)展，傳統(tǒng)的評價關(guān)注認知類、顯性知識、單一類型智力的評估[15]，不利于學(xué)習(xí)者思維、情感態(tài)度、問題解決能力等核心素養(yǎng)的發(fā)展。項目式學(xué)習(xí)的評價關(guān)注傳統(tǒng)評價內(nèi)容，更關(guān)注“如何評價以促進核心素養(yǎng)”。首先預(yù)設(shè)具體的學(xué)習(xí)結(jié)果評價量表，平衡權(quán)重，以激勵學(xué)習(xí)者深入探究;其次在項目評價實施的過程中，突出引導(dǎo)作用，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者從完成基礎(chǔ)任務(wù)轉(zhuǎn)向優(yōu)化成品、創(chuàng)新作品。最后利用評價量表的具體標準獲取評價的數(shù)據(jù)進行分析，評價的結(jié)果重點關(guān)注學(xué)習(xí)者學(xué)科核心素養(yǎng)的變化和發(fā)展，開展核心素養(yǎng)評價的同時，注重將其轉(zhuǎn)化為具體的學(xué)習(xí)結(jié)果[16]。即將信息技術(shù)學(xué)科信息意識、計算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新以及信息社會責(zé)任四個核心素養(yǎng)轉(zhuǎn)化為具體的學(xué)習(xí)結(jié)果，以此對學(xué)習(xí)結(jié)果進行解釋和反饋，以提升評價的水準。

3 “基于枚舉算法的問題解決”學(xué)習(xí)活動設(shè)計案例

依據(jù)構(gòu)建的項目式學(xué)習(xí)活動設(shè)計框架，選取M中學(xué)高一年級A班級，共45名學(xué)習(xí)者。以“基于枚舉算法的問題解決”為例進行項目式學(xué)習(xí)活動設(shè)計，主要從項目主題設(shè)計、項目目標設(shè)計、項目活動設(shè)計、項目評價四個方面展開。

3.1項目主題設(shè)計

“基于枚舉算法的問題解決”選自人民教育出版社《數(shù)據(jù)與計算》第二章“算法與程序?qū)崿F(xiàn)”第四節(jié)“常見算法的程序?qū)崿F(xiàn)”，其“學(xué)科大概念”聚焦在算法，枚舉算法是其中一條非常重要的點。枚舉算法是按照問題本身的性質(zhì)，列舉出該問題的所有可能的解，并在逐一列舉的過程中，逐個檢驗每一個可能是否符合約束條件?；诖宋覀冊O(shè)計“你的密碼我知道”為項目主題，采用項目驅(qū)動、學(xué)習(xí)共同體合作的方式，以學(xué)習(xí)者興趣為出發(fā)點，使學(xué)習(xí)者在利用枚舉算法解析密碼的過程中，提高學(xué)科核心素養(yǎng)。

3.2項目目標設(shè)計

明確項目目標，有助于學(xué)習(xí)者有意義學(xué)習(xí)活動的有序開展，促進學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)發(fā)生。依據(jù)信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)設(shè)置如下五項目標：

1）了解枚舉算法求解問題的基本過程，理解其基本思想，能用流程圖描述該算法（計算思維） 。

2）理解枚舉算法的基本原理。能夠編寫程序并調(diào)試運行，實現(xiàn)問題求解（計算思維）。

3）體驗枚舉算法的執(zhí)行效率，認識優(yōu)化算法的必要性（計算思維）。

4）歸納與遷移項目式學(xué)習(xí)方式，能夠基于枚舉算法拓展研究視角（數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新）。

5）通過項目合作探究，認識基于計算機枚舉算法解決的優(yōu)勢價值，解決問題過程中注重信息安全的意識的養(yǎng)成（信息意識、信息社會責(zé)任）。

3.3項目活動設(shè)計

充分分析學(xué)生學(xué)情與學(xué)習(xí)內(nèi)容后，將項目分為“活動熱身，認識枚舉算法”“項目需求分析，繪流程圖”“項目方案設(shè)計與算法實現(xiàn)”“算法優(yōu)化”“項目總結(jié)與研究拓展”五個階段（如表1所示）。

以項目“你的密碼我知道”為活動主題，進行枚舉算法探究，能夠讓學(xué)習(xí)者掌握以下四個方面的知識：枚舉算法實現(xiàn)的關(guān)鍵、順序結(jié)構(gòu)與循環(huán)結(jié)構(gòu)、用流程圖表征思維以及用項目實現(xiàn)路徑解決生活中的實際問題。

3.4項目評價設(shè)計

項目評價涉及“項目學(xué)習(xí)活動的具體化量規(guī)標準、過程評價實施、評價解釋與反饋”三個方面。編制項目活動評價表，含“你的密碼我知道”項目的方案設(shè)計是否合適、程序?qū)崿F(xiàn)流程圖是否完善、技術(shù)功能是否能實現(xiàn)、枚舉算法基礎(chǔ)知識、算法的創(chuàng)新性四個方面，每一項由學(xué)習(xí)共同體共同設(shè)置權(quán)重。以學(xué)習(xí)者自評，生生互評以及教師評價的方式進行多維評價，利用預(yù)先提供的評價工具收集相關(guān)數(shù)據(jù)，便于在評價結(jié)果解釋和反饋時，聚焦在學(xué)習(xí)者學(xué)科核心素養(yǎng)轉(zhuǎn)化為具體的學(xué)習(xí)評測，同時反饋在每個學(xué)習(xí)者的個人電子績效資格證書中，提升學(xué)習(xí)者自我效能感。

4總結(jié)

研究以活動理論為指導(dǎo)，面向信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)設(shè)計項目式學(xué)習(xí)活動框架，以項目式學(xué)習(xí)活動設(shè)計為基點，以情境性項目為依托，學(xué)習(xí)者為主體原則，基于學(xué)科大概念指引，創(chuàng)建真實的驅(qū)動性的真問題，再構(gòu)建學(xué)習(xí)共同體，融合自主學(xué)習(xí)與合作學(xué)習(xí)，將學(xué)科核心素養(yǎng)轉(zhuǎn)化為有效學(xué)習(xí)活動設(shè)計。在今后的研究中，將項目式學(xué)習(xí)活動設(shè)計與更多課程內(nèi)容結(jié)合，以落實學(xué)科核心素養(yǎng)。

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