从信息的编程加工课例谈高中信息技术教学设计的有效性

从信息的编程加工课例谈高中信息技术教学设计的有效性发布时间：2019-04-11 14:32:14

从信息的编程加工课例谈高中信息技术教学设计的有效性
（广州外国语学校庄少槟）
【摘要】高中信息技术课程教学在实际操作过程中往往被构析成技能的教学，严重忽视了技术教学和技术思维教学，这种技能传授型的课堂教学严重背离了高中信息技术课程标准的目标和任务，因此从课程层面上准确把握教学目标是进行有效教学设计的关键，本文结合信息的编程加工课例从课程层面的理解切入，通过对教学设计环节的分析，指出了编写有效的教学设计的六个关键要求，为提高高中信息技术教学设计的有效性提供参考和依据。
【关键词】课例来；高中信息技术；教学设计；有效性

前   言
高中新课程改革实验已经进行近十年，目前在全国所有省份中业已铺开，作为高中信息技术课程改革的纲领性文本高中信息技术课程标准（下称课程标准）也在各级培训中一而再地被解读，但从笔者长期以来接触到的高中信息技术教学课堂来看，高中信息技术课程标准所提倡理念和课程目标要求都没有得到很好的落实或达成。经过分析，笔者认为造成这种严重脱节的原因是教师在进行教学设计时缺少课程标准中要求的高度，并一味地按照自身对于信息技术课程教学的理解进行教学设计，虽然课堂教学活动遵照了教学设计的内容，并对教学设计进行了有效落实，但由于上位的教学设计不匹配课程标准的要求，因此其课堂教学的有效性也是无从谈起的，下面就是笔者以信息的编程加工课例为原型，从“课程”层面上谈谈高中信息技术课程教学设计的有效性。

1 教学设计在教学中的地位
教学设计是教师为了完成具体的教学目标而编制的一套与之相匹配的实施方案，是课堂教学活动的上位性文件，同时教学设计也属于课程标准的下位文件，所以课程标准就是教学设计的指导性文件。
由于教学设计是具体的实施方案，因此编写有效的教学设计需要考量具体的实施环境。编写教学设计需要考量以下因素：
（1）教学目标
教学目标不但是教学设计的总出发点，而且是判定教学设计是否有效的标准，同时也是课堂教学活动的总归宿，因此准确地把握教学目标是编写教学设计的前提。
在课程标准中明确列出了高中信息技术课程的任务是提升公民的学科素养，主要是信息技术素养，因此课程标准也就界定了高中信息技术课程的目标包括三个层次：①技能目标②技术目标③思维目标，这三个目标是递进的，其中技能目标是最基础的。
课程标准提出了三个方向的教学目标，分别是知识与技能、过程与方法、态度情感和价值观。这三个目标归属于“课程”这个概念，也就是说整个高中信息技术课程的整体培养目标才是这三个，也就是说高中信息技术所有有效的课堂教学的总和需要达成的目标，因此对于一节课来说，需要完成的仅仅是与之相对应的目标中的一个很小部分，并且不一定三个方面都被包含，换句话说，一个教学设计的教学目标不一定非要有三个方面，而是结合教学内容的实际来判定和把握真正的教学目标，切忌牵强附会。
（2）教学内容
教学内容是完成教学目标的材料，具有很强的针对性。教学内容的选择需要结合学生的实际和教学环境的实际。
教材同样属于课程标准的下位文本，而且属于工具性的文本，因此不论哪个版本的教材，其内容的选择都是参照课程标准进行设定的，并在选定教学内容的基础上再进一步组织合适的教学素材，为教师和学生完成课堂教学提供代表性的案例。
从教学内容的本质和教材的工具属性进行分析，不难得出教学内容和教学素材的选择应具有一定的针对性和合理性，从目前较为普遍使用的教材来看，很多的素材都是在早些年选定的，加之信息技术的飞速发展状况，我们必须认识到教材中的素材在一定程度上不再合适，需要教师根据教学目标和教学内容进行自我选定，甚至在一定程度上都有必要重新界定教学内容。
（3）教学对象
学生是教学活动的唯一对象，教学活动的实质就是通过合理的教学手段和方法让教学对象发生改变，即从初始状态向最终状态的转变，其最终状态就是教学目标，因此教学设计并不能假定教学对象为零，而是要认真分析教学对象的实际，只有找准了教学对象的初始状态才能够制定有效的教学设计。
由于国内信息技术发展水平的严重不均衡性，因此不同地区的学生在信息技术素养的初始状态上有着严重的差异，即便是在同一地区的学生，由于个体兴趣和能力的差异，也会导致同一班级不同个体的信息技术水平有明显差异，从理论上将分层教学和个性化教学是达成有效教学的最有效措施，结合实际课堂教学实施的过程，笔者认为教学设计需要关注整体性的初始状态，在能够完成教学目标的前提下才有关注个性化、差异化的可能和必要。
因此从教学设计的地位上可以看出教学设计的制定需要准确把握和选取相关素材，在此基础上结合合适的教学方法和教学流程，才可以成为有效的教学设计。

2 信息的编程加工课例
2.1 课例的地位
信息的编程加工课例是高中信息技术课程教材中（广东版）必修一信息技术的基础第三章第二节的内容，信息的编程加工中的编程加工仅仅是信息处理的一种，也就是说并不是所有的信息都需要编程处理，也并不是所有的信息都能够进行信息处理，因此对信息进行处理方式的选择是进行信息处理的前提，所以本节课的关键核心之一就是辨析信息编程加工的条件和原则。
2.2 课例的内容
编程加工是信息加工的一种方式，课例的主要内容就是围绕编程加工这个事物进行构析和认知，从认知事物的本质入手，可以将本课例构析为以下环节：
（1）什么是信息的编程加工——是什么？；
（2）为什么要进行信息的编程加工——优势；
（3）什么条件下进行信息的编程加工——选择原则；
（4）如何进行信息的编程加工——如何做？。
在本课例的教材素材中通过函数曲线的计算机绘图这个信息编程加工实例将以上四部分内容进行了统一。

3 课例教学设计的有效性分析
3.1 教学目标的分析
依照课程标准的三层次目标，本课例的教学目标包括技能目标——如何进行信息的编程加工、技术目标——什么是信息的编程加工和选择编程加工的原则、思维目标——为什么要进行编程加工，将三层次目标转换为三维目标就应该是如下内容：
（1）知识和技能目标
              ①理解信息编程加工的内在机制；
              ②理解计算机编程建模的一般过程；
        ③了解编程加工的优势和价值；
        ④掌握信息编程加工的编程。
    （2）能力目标
        ①培养学生分析问题、解决问题的能力；
        ②提高学生对信息加工方式选择的辨析能力；
③培养学生计算机数学建模的能力。
    （3）态度、情感目标
        ①培养学生对信息编程加工的认知和选择意识；
    ②激发学生学习信息编程加工的兴趣；
以上目标仅仅是转换后的目标，但课程标准对于信息编程加工的要求主要集中在提升学生使用编程加工信息的意识和认知上，并通过对信息编程加工的优势和内在机制的理解形成选择信息加工方式的一般性原则，因此具体的编码能力的培养目标并不是本课例的教学目标（斜体字部分），予以舍弃。
能够对信息进行编程加工的前提是要处理的信息具有一定的规律性，也就是能够形成计算机处理的数学模型，因此在选择信息的编程加工方式时需要先辨析信息本身是否具有编程加工的可能，并结合实际情况进一步判定使用编程加工的效益，这种能力属于技术层次的能力，并且是教学目标的重要组成。
3.2 教学内容的分析
教材首先旗帜鲜明地表明了信息编程加工的概念，并说明编程加工仅仅是信息加工的方式之一。
教材中使用了函数图像的计算机绘制来体现信息的编程加工过程和优势，其编程工具为VB，教材还提供了相关的代码，并对代码进行语句功能分析。尽管这部分内容占据了教材的大部分篇幅，但笔者认为代码的编写和语句功能分析并不是本课例教学过程的重要部分，这个案例仅仅是为了让学生了解信息编程加工的内在机制而已。
函数图像的计算机绘图虽然是和学生高中数学学习内容关联，但对于学生生活实际来说这个案例并不能够很好地引起学生的关注，主要原因是学生几乎没有使用的机会，因此这个案例最好作为学生小结信息编程加工的内在机制，课堂教学中有必要选择一个贴近学生生活实际的案例，比如班级毕业证的批量打印（也可以是学生运动会获奖证书的批量打印）等，即便如此这些案例的实现代码的编写仍不属于本课例的重点，需要教师课前准备并课堂演示即可，适用此案例的重点是解决学生辨析选择编程加工方式的判定原则。
教材列举多个事实说明了编程加工的普遍性，一般的计算机处理都属于信息的编程加工过程，让学生认识到编程加工并不一定是自己进行编写代码，完全可以使用拿来主义，进而提升学生的信息技术素养和使用信息技术进行信息加工的意识和思维。
但教材并没有提供信息编程加工加工方式选择原则辨析的内容，但这是本课例关键的教学目标，因此需要教师结合具体案例的分析，引导学生小结出选择编程加工方式的条件和原则。
3.3 教学对象的分析
针对笔者所在区域的高中生来说，教学对象具有以下典型特征：
（1）整体上使用计算机进行信息编程加工加工的能力较强，但这种编程加工为非自主编码的编程加工；
（2）了解VB编程，但个体间的熟悉程度差异很大，在初中的信息化教学中学生已经了解过VB，并且使用过VB进行简单的编码，但由于思维能力和兴趣的差异造成了目前的个体差异显著；
（3）整体上逻辑思辨能力较低，且个体间的逻辑思辨能力差异较大。逻辑思辨能力是解决技术层面培养目标的关键，也是教师在组织课堂中引导学生辨析选择编程加工方式的条件和原则的关键。
基于以上的学情分析，本课例在笔者所在学校的教学设计中就要求占用较多的时间，采用递进式的小设问进行引导，避免使用跳跃性较强的问题进行引导，否则就会引而不发。
3.4 教学方法的分析
人类认知事物是过程性的，也就是说人类认知事物是从无到有，从少到多，从表及里的，因此结合新课程改革提倡的过程性学习和探究性学习，教师在教学活动中尽可能减少知识的告知，而是要尽可能多地引导学习的主体进行从无到有、从表及里的认知。
本节课需要让学生对问题进行构析，并总结出信息加工时使用编程加工的基本前提，而且还要完成解决问题所需的模型构建，因此教学过程中需要组织学生进行大量的讨论，并在讨论过程中体验和感悟编程加工的一般过程和价值优势。
       由于本节课的重点并不是代码编写，因此在课堂教学中仅需要学生绘制模型的流程图，标注步骤功能，因此代码的编写是教师课前准备时完成的，需要在课堂上进行演示，让学生感受编程加工的优势。
       探究实际问题并解决问题是在教师引导完成函数图像的精确绘制之后的实操，是学以致用和进一步体验感悟的环节，因此学生在教师的引导下通过探究活动达成问题的解决。
       综上分析，本节课使用的教学方法主要有讨论法、演示法、探究法
       3.5 教学流程的分析

序号	流程内容
1	认知信息的编程加工：（1）编程加工的概念（2）编程加工的优势
2	构析信息的编程加工的选择条件和原则：（1）可编程性——数学建模。（2）成本与效益
2	构析信息的编程加工的选择条件和原则：（1）可编程性——数学建模。（2）成本与效益
3	构析信息的编程加工的内在机制（1）分析问题；（2）确定算法；（3）编写代码；（4）运行调试。
4	认识编程加工应用的普遍性和便捷性
5	总结与练习

4 教学设计的有效性达成
    通过对信息的编程加工的课例分析，我们可以看到编写有效的教学设计需要做到以下几个方面：
（1）站在课程的层次上准确把握高中信息技术课程的总目标，并在此基础上把握和细化具体课例的教学目标；
（2）准确了解教学对象在此课例教学目标上的起始状态；
（3）准确测量出教学对象在本课例上的从起始状态到最终状态的差值——课堂教学任务；
（4）结合此课例的教学任务，从学生生活实际出发选择并组织合适的教学素材或案例；
（5）结合教师的教学风格、教学任务、对象状态、教学环境选择匹配的教学方法；
（6）组织合理、有序、符合认知规律教学流程。
    以上六个环节是编写有效教学设计的关键，不但适用于高中信息技术课程，同样适用于其他学科课程，但在这六个环节中，最关键也是最上位的就是对课程理念和课程要求的把握，虽然说信息技术从字面上是技术课程，但结合教学对象和教学环境等因素进行综合考量，尤其是课程标准明确提出课程任务是提升公民的学科素养，因此高中信息技术课程的教学目标主要着落在技术层面和思维层面，而不是技能层面，只有正确理解了课程的要求，才有可能编写出有效的教学设计。

参考文献：

高中信息技术课程标准