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新课标下面向核心素养的高职信息技术课程跨学科项目教学模式研究

来源:江苏食品药品职业技术学院作者:季秀兰发布:2023-12-26 16:17分享:

江苏食品药品职业技术学院季秀兰 主持完成了2022年江苏省高校“高质量公共课教学改革研究”专项课题(课题编号:2022JDKT126),课题组主要成员:时恩早、季媛、徐守江。


     课题以江苏食品药品职业技术性学院2022级人工智能学院和智能制造学院学生为研究对象,开展了基于核心素养的信息技术跨学科的项目化教学,形成了基于五个环节的探究式教学模式。
     课题首先对教育部发布的《高等职业教育专科信息技术课程标准(2021年版)》中提出的信息技术学科的四个核心素养进行了分析;然后对计算机221等11个班级学生开展了信息技术学科核心素养现状调查,分别从信息意识、计算思维、数字化学习与创新和信息社会安全责任四个方面设计调查问题,并对调查结果进行了统计分析,得到以下结论:(1)高职学生已经具备一定的主动搜集、感知、判断、筛选和分享信息的能力,具有一定的发现和解决问题的能力,但学生的信息意识总体水平不高,很多学生是遇到问题无法解决时才会想起来寻求计算机和网络的帮助,并没有养成主动收集信息和主动探究问题的好习惯,对信息的整合意识不强,敏感度不够;(2)学生的算法设计和程序编写能力较差,大部分学生只是接触过编程,但不会用软件工程思想开发程序,对常用算法了解较少,计算思维能力较差;(3)学生对最新的教育教学设备和软件了解较少,动手操作能力较弱,对慕课、翻转课堂等了解和运用较少,数字化学习和创新能力有待提高;(4)高职学生的信息安全意识水平较高,对网络上出现的热门社会事件有一定的关注,但对事件的评论和态度还需要教师积极正确引导。
     针对高职学生信息素养现状,课题研究给出了信息技术核心素养的培养途径。(1)可以通过开展诸如“课件制作大赛”、“创意设计大赛”让学生充分参与其中,以小组为单位,分工合作,完成从信息收集到信息加工,体验信息加工全过程,通过情境教学,激发学生学习兴趣,引导学生自主进行操作,培养学生实践操作能力,以此培养学生信息意识;(2)设计跨学科的项目,比如:“走迷宫”、“鸡兔同笼”等,让学生了解相关算法,学会利用软件工程思想系统开发项目,通过这些趣味性较强的项目的开发,培养学生计算思维和解决实际问题的能力;(3)采取诸如慕课、微课和翻转课堂等新型教学模式,教师将课堂还给学生,调动学生学习积极性,自主实践,培养学生的创造性思维和实践能力,新型教学模式与传统教学模式相结合,共同促进学生个性化发展,提升数字化学习和创新素养;(4)通过开展信息安全教育,让学生有利用信息技术手段和信息工具保护个人隐私的意识,养成安全使用信息工具的习惯,利用社会热点实践,引导学生积极发表个人意见,让学生在参与社会热点事件的同时梳理正确的三观,从而提升信息社会责任感。
课题进一步对跨学科教学特点与策略、跨学科教学实践、项目化教学现状进行了理论研究。基于以上分析与研究,该课题研究打破了传统的单一学科教学,基于培养学生的信息技术核心素养,将多学科的知识融入到项目教学中,设计了《海报制作》等文档处理教学项目,《专业介绍》等演示文稿制作教学项目,《猜商品价格》等程序设计教学项目。每个项目教学分为教学分析、教学设计、教学实施和教学评价四个阶段。
(1)教学分析
     以程序设计教学中的《猜商品价格》项目为例,分析该项目教学中涉及的学科知识及相应核心素养的培养。该项目主要知识点包括猜商品价格页面布局,组件的添加及属性设置,其中包含颜色的搭配、字体字号等设置,多分支选择结构的if语句的使用,如何设置对话框,用来输入你猜的商品价格以及反馈你猜的是否正确,在猜商品价格时第一次猜的价格会出现三种情况,第一种你猜的价格等于商品价格,程序运行结束,第二种你猜的商品价格低了,则该值即为你下一轮猜商品价格的下限,第三种你猜的商品价格高了,则该值即为你下一轮猜商品价格的上限。然后使用二分法算法将商品价格猜测范围缩小一半,以此类推,直至猜出商品价格或时间截止。
该项目中的教学内容涉及的学科包括数学、艺术及软件工程。在二分法设计时要利用数学的逻辑思维尽对大尺度减少才价格的时间,在设计界面布局时,涉及到艺术学科大素材搭配设计知识,使得界面布局和色彩搭配合理美观,在编写程序前,需要用到软件工程学科知识绘制程序流程图。通过二分法算法设计可以培养学生的计算思维,在页面布局前学生会自己上网搜索页面设计相关作品进行参考,可以培养学生的信息意识,程序编写不拘泥于一种,学生可以发散思维,设计自己的编程实现思路,培养学生的创新意识。
(2)教学设计
     课前教师首先对授课对象进行学情分析,根据学生的编程基础、信息素养水平等设计课前预习任务并发布,要求学生在课前完成。根据上述的教学分析进行教学目标设计,包括知识目标、技能目标和核心素养目标,并将项目划分为若干个子任务,对应每个教学任务设计教学资源,包括微课、PPT和案例视频等。
(3)教学实施
     教学实施包括引入新课,小组分析问题,逻辑设计、物理实现、程序测试、交流分享和教学评价几个环节。
创设情境、引入新课:讲授新课前,教师通过2-3个问题了解学生课前学习情况,一边更好开展教学。教师播放综艺节目“看商品猜价格”视频,让学生了解本项目的实质即:主持人出示商品后,参与者每次估算出一个价格,主持人只是提示:高了、低了、正确。若猜中,则游戏结束,否则在规定时间内继续猜下去,直到猜中或时间到了为止。
小组分析问题:解决该问题应该采用什么算法,程序的流程是如何执行的,页面布局会用到哪些组件并设置什么属性,测试的时候设计哪些测试用例等。
逻辑设计:设计解决问题的算法—二分法,然后绘制程序流程图。首先确定商品价格的下限和上限,然后不断使用二分法将猜测范围缩小一半,直至正确猜测商品价格或时间截止。
物理实现:布局设计,组件添加并设置属性,编写程序,程序调试,运行实现。
程序测试:编写测试用例,首先进行功能测试,当输入价格大于商品价格时,程序给出“高了”的结果,当输入价格小于商品价格时,程序给出“低了”的结果,当输入价格等于商品价格时,程序给出“正确”的结果,当在规定时间内没有正确猜出商品价格时,程序结束;然后进行结构测试,保证程序的每一条语句均能执行到。
交流分享:课上学生以小组为单位分享交流各组的作品,各组互相点评作品的优缺点,同组成员之间根据项目完成过程中个人参与度、协作能力和多学科知识运用等进行组内互评。
(4)教学评价
      课堂评价分为诊断性评价、过程性评价和总结性评价三个部分。诊断性评价主要是对学生课前预习效果进行评价,过程性评价主要是对学生在项目完成过程中综合表现进行评价,总结性评价主要是对学生完成的项目效果进行评价。
     培养学生的信息技术核心素养是一个长期的过程,该课题的研究仍将继续进行,与课题组成员及信息技术任课教师一起讨论,不断调整、设计该课程的不同的跨学科教学项目,并通过实践进一步完善,证明该课题研究的新课标下基于核心素养培养的跨学科项目化教学具有可操作性和有效性,并在一定程度上培养学生的核心素养。形成了基于“创设情境——启发思考——分组探究——协作交流——总结提高”五个环节的探究式教学模式。

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