信息科技学科“大单元”教学设计案例研究

信息科技学科“大单元”教学设计案例研究

乌日乐

科尔沁右翼中旗教育事业发展中心内蒙古兴安盟029400

摘要：信息科技学科大单元教学设计以“知识结构化”和“素养目标化”为设计原则，以学生学习发展为核心，强调学科知识与生活实际的联系，关注学生核心素养的养成，实现学科知识、学习方法和学习习惯的迁移。通过对信息科技学科大单元教学设计案例研究，归纳了信息科技学科大单元教学设计的流程及要点。

关键词：信息科技学科；大单元教学；设计案例

1 引言

随着科技的发展，社会对信息科技人才的需求不断增长。为适应社会对人才的需求，新课程标准要求以学科大概念为统领，基于核心素养目标，在真实情境中开展有意义的学习，培养学生终身学习的态度和能力。大单元教学设计是落实学科核心素养、培育学生创新精神和实践能力的有效路径，是新课程标准中倡导的教学方式之一。

近年来，国内关于大单元教学设计研究取得了较多成果，但是基于学科大概念开展教学设计实践的研究相对较少。信息科技学科大单元教学设计是以学科核心素养为目标，围绕大概念进行学习和实践活动的过程，是对“教什么”和“怎么教”问题的回答。在信息科技学科课程中，通常会以项目式学习（Project Based Learning）作为培养学生核心素养的载体，“项目”和“任务”是学习情境中最核心、最重要的要素。因此，本文将从项目式学习情境出发，以项目式学习为载体开展信息科技学科大单元教学设计实践研究。

1.1研究背景

传统信息科技教学主要以知识技能为主，忽略了学生对知识技能的应用。在传统教学中，教师关注的是知识本身，而不是学生的认知过程和学习结果。这样的教学方式让学生对学习失去了兴趣，导致学习效率低下。因此，新课程标准提出“要以大概念为引领，基于核心素养培养的课程目标、内容、评价体系等进行整体设计”。但目前新课程标准中关于大概念的内涵和外延、评价体系等仍不够清晰，这为实施教学设计带来了挑战。为此，有必要从大概念视角出发开展信息科技学科教学设计。

1.2研究意义

随着教育教学改革的深入，教师对传统的教学模式已不能满足新时代对人才的培养要求，教师在教学过程中缺乏明确的学习目标、清晰的学习内容、真实的学习情境，这些都不利于学生核心素养的形成。大单元教学设计注重以真实情境为基础，通过问题驱动和项目驱动开展教学活动，注重学生自主学习、合作学习和探究式学习，它强调“情境化”和“项目化”。以大单元教学设计为载体开展项目式学习可以培养学生的创新精神和实践能力，使学生从机械记忆走向主动探究。因此，本研究以信息科技学科为例，以大单元教学设计为载体开展教学实践研究。

本研究在对大单元教学设计进行理论解读基础上，通过对信息科技学科“大单元”教学设计案例的分析，总结了“大单元”教学设计中核心素养的落实路径和方法，探讨了信息科技学科“大单元”教学设计应注意的问题。本研究在理论层面上可以为信息科技学科“大单元”教学设计提供有益参考，在实践层面上可以为其他学科大单元教学设计提供借鉴。

2 大单元教学设计的基本流程

信息科技学科大单元教学设计应遵循以下基本流程：第一，确定核心素养，确定课程标准中的核心素养要求，在此基础上，考虑学生的认知基础和学习能力水平等因素，对课程标准中的核心素养进行细化。第二，明确课时目标和内容标准，根据课程标准中的核心素养要求来确定大单元教学目标。第三，分析教材内容并结合学生的实际情况和已有知识体系构建大单元教学内容体系。第四，确定教学活动设计方案。在此基础上，根据大单元教学的特点和要求对学生进行合理分组，设计合理的教学活动，包括提出问题、探究问题、解决问题、评价总结等环节。第五，开发和设计学习资源。第六，实施单元教学。在开展单元教学时应充分利用已有知识资源，进行案例设计、视频制作等。

需要注意的是，大单元教学设计不能直接照搬照抄某一节课或某一单元的内容。只有根据学生实际情况和已有知识体系进行科学、合理地大单元教学设计时才能有效实施。

2.1确定核心素养

课程标准是开展大单元教学设计的首要依据，同时也是大单元教学设计的“纲”。在课程标准的引领下，教师应以核心素养为指引，对教材内容进行分析，从课标中提炼出大单元教学的内容并结合教材内容进行深入分析，确定大单元教学的主题和目标。通过对课标中核心素养要求的分析，可以将学生应具备的信息科技核心素养提炼出来。教师要了解学生现有的认知基础、能力水平以及学习需求，从学生已有知识和能力基础出发，在此基础上结合学生情况和知识体系确定核心素养要求。

例如，在《信息科技》课程标准中，核心素养要求包括信息意识、计算思维、数字化学习与创新和信息社会责任。从学生现有知识和能力基础出发，本单元可确定如下教学主题：信息意识、计算思维、数字化学习与创新和信息社会责任。以此为依据开展大单元教学设计。

2.1明确课时目标和内容标准

确定了核心素养后，接下来的首要问题就是要明确课时目标和内容标准。课程标准是大单元教学设计的核心依据，也是单元教学活动设计的基础，要根据课程标准来确定单元教学课时目标和内容标准。以《信息科技课程标准(2022年版)》中关于信息技术学科核心素养为例，其总体要求是“在教师的引导下，学生能够独立发现、分析、解决问题”，具体要求是“掌握信息技术基础知识和技能，了解常用工具的使用方法和一般方法，养成良好的信息素养，掌握一定的信息技术应用技能和解决实际问题的能力”。据此可将课程标准中对学生的要求划分为三个维度：认知维度、情感维度和能力维度。在认知维度下，对学生提出了“学会获取信息”“理解和掌握基本的信息技术知识与技能”“能合理使用各种工具处理信息”；在情感维度下，对学生提出了“有良好的信息道德行为规范”“养成良好的信息意识和信息素养”“形成积极地、正确的学习态度和学习方法”；在能力维度下，对学生提出了“具有较强的动手实践能力”“具有一定的创新意识和创造能力”等。

在本例中，由于教材中没有具体内容要求学生掌握的是哪些内容，因此可以把教学目标定位在“学会获取信息”“理解和掌握基本的信息技术知识与技能”以及“形成积极地、正确的信息意识和信息素养”上。因此可以把单元教学目标定位在以下两个方面：

2.2构建教学内容体系

信息科技学科大单元教学内容体系应该包含三个层次，分别是“理解”“实践”“拓展”。理解是指学生要对本单元的学习内容有全面、清晰的认识，包括对本单元主要内容的理解、相关知识之间的联系与区别等。实践是指学生要通过实验、观察、实践等方式来深入理解和掌握所学的知识，包括课堂实验、课外实验和科技小制作等。拓展是指学生在掌握了本单元知识的基础上，结合自己的兴趣爱好或生活经验，通过查阅资料、合作探究等方式来了解更多与本单元有关的知识和内容。

在本案例中，通过对教材内容的分析，我们发现信息技术课程主要围绕信息素养展开。其中，“理解”是指学生要理解“计算机是如何工作的”这个基本概念；“实践”是指学生要在学习中尝试运用所学知识解决实际问题；“拓展”是指学生要了解信息科技领域相关知识及科技小制作等。

3 大单元教学设计案例分析

信息科技学科“大单元”教学设计是一种以学生为中心的教学设计方法，其核心理念是将复杂的学习内容整合成一个个大的学习单元，让学生在掌握每个学习单元的基础上，逐步形成对学科知识的整体理解。本文将通过分析几个典型的案例，展示大单元教学设计的实际应用。

3.1案例：身边的算法

“身边的算法”是大单元教学设计的一个案例，其核心目标是让学生理解算法在现实生活中的应用，从而培养学生的算法思维。在这个大单元中，我们选择了以下几个小主题：（1）购物中的算法；（2）交通中的算法；（3）社交网络中的算法。每个小主题都包含了具体的学习内容，如购物中的推荐系统、交通中的路线规划等。学生通过探究这些现实生活中的问题，能够更好地理解算法的原理和应用。

在“购物中的算法”小主题中，学生将通过分析电商网站的推荐系统，了解算法在个性化推荐中的应用。我们将通过一系列的活动和项目，让学生深入了解算法在电商推荐系统中的应用，从而培养学生的算法思维和数据分析能力。首先，我们将通过案例分析，让学生了解电商推荐系统的原理。例如，我们可以选择一些知名的电商网站，如亚马逊、淘宝等，让学生分析它们的推荐系统是如何根据用户的行为和兴趣，推荐相关的商品给用户的。通过对这些案例的分析，学生将能够理解到，电商推荐系统其实是基于一种叫做协同过滤的数据分析技术，通过分析用户的行为数据，预测用户可能感兴趣的商品。接下来，我们将引导学生进行一项小型的项目，让他们自己设计和实现一个简单的电商推荐系统。在这个项目中，学生需要首先收集和整理一些用户的行为数据，然后利用这些数据，设计一个推荐算法，最后实现一个简单的电商推荐系统。这个项目的目标不仅仅是让学生掌握一些基本的编程技能，更重要的是让他们理解算法在现实生活中的应用，培养他们的算法思维。最后，我们将组织学生进行一项叫做“推荐系统挑战赛”的活动。在这个活动中，学生会分成几个小组，每个小组需要设计一个推荐系统，然后在模拟的电商环境中进行测试，看谁的推荐系统的推荐效果最好。这个活动的目标是通过实践，让学生更好地理解算法在现实生活中的应用，同时也培养他们的团队协作能力和竞争力。

在“交通中的算法”小主题中，学生将通过研究导航软件的路线规划算法，了解算法在优化出行路线中的应用。学生将学习如何利用图论和优化算法，在复杂的交通网络中找到最佳的出行路线。

在“社交网络中的算法”小主题中，学生将通过分析社交媒体的推荐算法，了解算法在信息过滤中的应用。学生将学习如何利用机器学习技术，根据用户的兴趣和行为，自动筛选和推荐相关的内容。

3.2大单元教学设计的实施与评估

在大单元教学设计的实施过程中，我们需要关注以下几个方面：（1）教学资源的整合，我们将整合各种教学资源，如教材、网络资源、实验设备等，为学生提供丰富的学习材料；（2）教学活动的组织，我们将组织各种教学活动，如讨论、实验、项目等，激发学生的学习兴趣；（3）教学效果的评估，我们将采用多种评估方法，如测验、作业、项目评价等，全面了解学生的学习情况。

大单元教学设计是一种有效的教学策略，它能够将多个相关的学习内容整合成一个有机的整体，使得学生在探究过程中能够更好地理解知识的内在联系，从而提高学习效果。

4 大单元教学设计的原则

“知识结构化”是指大单元教学设计以学习主题为单位，将学科知识、生活经验、研究方法等有机联系在一起，形成知识结构体系，让学生在掌握学科知识的同时，逐步学会对不同内容进行整理归纳和分类。

“素养目标化”是指大单元教学设计以学生核心素养培养为导向，通过整合教材和生活实际，培养学生解决现实问题的能力。“素养目标”是指大单元教学设计要以“素养”为导向，重视学生在实践活动中的体验、感受、领悟和应用，实现学科知识、学习方法和学习习惯的迁移。

“知识结构化”和“素养目标化”是大单元教学设计的两个原则，它们共同指向学生核心素养的培养。

信息科技学科大单元教学设计应充分体现以上两个原则，即以学生发展为本，以学生核心素养为导向；以整合教材资源为抓手，促进学科知识、生活经验和研究方法的融合。在具体设计过程中，应注重从学生现实生活中收集与大单元教学内容相关的素材；强调学习方法和学习习惯的迁移；注重学生学习体验的设计。

4.1知识结构化

大单元教学设计应该以课程标准和教材为依据，充分挖掘教材的知识价值，把学科知识、生活经验和研究方法有机联系在一起，形成知识结构体系。同时，大单元教学设计还应该与其他教学活动进行有效衔接，以帮助学生建立知识结构体系。如在大单元教学设计中，应注重将信息科技学科的基本概念、基础技能和学习方法等知识结构化，为后续的深入学习打下基础。

如在“用 Photoshop进行图片处理”大单元教学设计中，教师应从生活中收集素材，用学生喜欢的方式将它们整理归纳并分类。这样学生既能学会对不同类型的图片进行分类整理，还能感受到成功完成一件作品后的喜悦和成就感，从而进一步激发学习兴趣。

4.2素养目标化

信息科技学科大单元教学设计不仅要重视知识的教学，更要注重知识背后所蕴含的学科素养、思想方法、思维方式等内容，通过课堂教学的设计引导学生学会思考，培养学生核心素养。信息科技学科大单元教学设计应该遵循学科知识内在逻辑和学生认知发展规律，在具体设计过程中，要遵循“学生为本、素养为基”的理念。

信息科技学科大单元教学设计应在尊重学生认知规律和现实生活的基础上，结合教材内容进行分析，将不同类型的内容整合起来形成一个大的学习主题。学习主题涉及到学科知识、生活经验、研究方法等，在大单元教学设计中要将这些内容进行整合。例如，以《信息科技课程标准(2023年版)》为基础，笔者将信息技术课程的整体内容进行整合，形成《信息技术》学习主题：认识计算机系统组成、计算机系统管理与维护、网络环境下的应用。然后按照学生认知规律进行大单元教学设计。其中，《信息技术》学习主题“认识计算机系统”为大单元教学内容。笔者在设计过程中，将各个知识点整合起来形成大的学习主题“认识计算机系统”，其中包括计算机系统组成、计算机系统管理与维护、网络环境下的应用等内容。学生在学习过程中通过学习主题的整合形成信息科技学科素养。

5 大单元知识结构化，素养目标具体化

大单元教学设计的过程中，知识结构化是保证知识与生活实际相联系的前提，在教学过程中，教师要把本单元所涉及到的所有知识内容进行系统化整理，通过对知识点进行总结和归纳，使本单元的知识点形成一个整体，让学生在学习过程中可以把学到的知识内容串联起来，从而形成完整的知识网络。在学习过程中，学生通过对知识进行整理和归纳，可以实现对所学知识的融会贯通，这就要求教师在设计大单元教学时要注重学生学习习惯的培养，并把核心素养目标具体化。在大单元教学设计过程中，教师要注重将课程目标与核心素养相结合，把信息科技学科的核心素养目标与大单元教学设计进行融合，让学生在学习过程中能够对信息科技学科核心素养进行落实。

六、总结与展望

本文通过深入研究信息科技学科“大单元”教学设计案例，探讨了该领域的基本流程、原则、知识结构化和素养目标具体化等方面。通过对实际案例的剖析，揭示了“大单元”教学设计在信息科技学科中的重要性，以及如何运用这一设计思路，实现教学目标与学生发展需求的有效结合。

本文的研究结果表明，大单元教学设计在信息科技学科中具有广泛的应用前景。通过对教学内容的整合、教学方式的变革以及学生发展需求的关注，大单元教学设计有助于提高教学质量，培养学生的核心素养。然而，大单元教学设计仍面临一些挑战，如如何在实践中更好地落实素养目标具体化、如何在多样化教学环境中保持教学设计的灵活性和适应性等。

未来研究应加强对大单元教学设计的理论探索，形成一套完整的理论体系，为实践提供指导。丰富案例研究，通过收集和分析更多的信息科技学科大单元教学设计案例，提炼出更具普适性的设计策略和模式。关注实践应用，研究如何将大单元教学设计应用于不同层次、不同类型的学校，以满足多样化的教育需求。探讨评价与反馈机制，研究如何建立科学的大单元教学设计评价与反馈机制，以便及时调整教学策略，提高教学质量。与其他学科领域的融合，探索大单元教学设计在其他学科领域的应用，以实现教育资源的共享和教学方法的创新。总之，信息科技学科“大单元”教学设计案例研究仍具有广阔的发展空间。在未来研究中，我们需要关注理论、案例、实践、评价等多个方面，以期为大单元教学设计的发展提供更全面的支持。

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