初中信息科技教學(xué)中數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)

初中信息科技教學(xué)中數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)提出了學(xué)科的四個(gè)核心素養(yǎng)：信息意識(shí)、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會(huì)責(zé)任。其中，數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新是指將信息技術(shù)作為工具，去學(xué)習(xí)和創(chuàng)新。本文主要結(jié)合項(xiàng)目學(xué)習(xí)，從數(shù)字化學(xué)習(xí)情境的創(chuàng)設(shè)、數(shù)字化學(xué)習(xí)方式的培養(yǎng)及數(shù)字化學(xué)習(xí)資源的創(chuàng)建三個(gè)方面，闡述在初中信息科技教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的“數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力”?！駭?shù)字化學(xué)習(xí)情境的創(chuàng)設(shè)1.激發(fā)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)傳統(tǒng)的信息科技課將知識(shí)、技能的學(xué)習(xí)作為教學(xué)的重心，以“傳遞—接受”為特征，對(duì)概念的學(xué)習(xí)、信息工具使用很直接，缺少情境體驗(yàn)。但學(xué)生生活在一個(gè)由真實(shí)世界與數(shù)字世界交融的環(huán)境中，因此需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)真實(shí)的問(wèn)題情境，讓學(xué)生應(yīng)用數(shù)字化學(xué)習(xí)情境來(lái)判斷環(huán)境、分析需求、解決問(wèn)題。例如，在“定制提醒機(jī)器人”項(xiàng)目學(xué)習(xí)中，以一段視頻導(dǎo)入引出問(wèn)題：孫子：爺爺，您忘了吃藥了。爺爺：是啊，老是忘，怎么辦??！孫子：嗯，想想！啊！我給您做個(gè)提醒器吧！爺爺：你會(huì)做提醒器？孫子：如果到時(shí)間了，讓小貓?zhí)嵝涯?！爺爺：我們家沒(méi)養(yǎng)貓?。繉O子：是電腦里的小貓??！您看。學(xué)生很快進(jìn)入視頻中設(shè)定的情境，引出問(wèn)題：提醒器、電腦里的小貓用什么軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)？怎么實(shí)現(xiàn)？問(wèn)題的被拋出，激發(fā)了學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)，以及解決問(wèn)題的好奇心。教師則自然地引出本項(xiàng)目學(xué)習(xí)的主題：用Scratch制作提醒機(jī)器人。這些基于身邊現(xiàn)實(shí)的情境、真實(shí)的需求，更容易激發(fā)學(xué)生解決問(wèn)題的欲望，而數(shù)字化技術(shù)使問(wèn)題情境再現(xiàn)變得更容易。2.構(gòu)建良好的討論交流環(huán)境數(shù)字化學(xué)習(xí)情境讓原本在課堂上不易實(shí)現(xiàn)的體驗(yàn)變得可行，而經(jīng)歷了體驗(yàn)后的討論交流則更具有針對(duì)性，學(xué)生自由表達(dá)、充分交流、思維碰撞，更容易形成解決問(wèn)題的方案。例如，“定制提醒機(jī)器人”提出問(wèn)題后，那么，設(shè)計(jì)具有什么功能的機(jī)器人才能滿足爺爺?shù)男枨竽?？接下?lái)讓學(xué)生試用幾款機(jī)器人：聊天機(jī)器人、跳舞機(jī)器人、定時(shí)機(jī)器人、有視力的機(jī)器人。情境再現(xiàn)——分組試用機(jī)器人實(shí)踐體驗(yàn)：帶著問(wèn)題去體驗(yàn)（這四類機(jī)器人都有些什么功能）。討論交流：頭腦風(fēng)暴（會(huì)說(shuō)、會(huì)動(dòng)、會(huì)定時(shí)、會(huì)觀察）。需求分析：提醒機(jī)器人要具備說(shuō)話、運(yùn)動(dòng)、定時(shí)、視覺(jué)的功能。經(jīng)過(guò)討論，得出機(jī)器人具有的功能后，學(xué)生躍躍欲試，想立刻行動(dòng)起來(lái)設(shè)計(jì)自己的機(jī)器人，可見(jiàn)交流充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，啟迪了學(xué)生創(chuàng)新思維?！駭?shù)字化學(xué)習(xí)方式的培養(yǎng)數(shù)字化學(xué)習(xí)與傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式不同，數(shù)字化學(xué)習(xí)方式具有多種途徑：①資源利用的學(xué)習(xí)，即借助資源，依賴自主發(fā)現(xiàn)的、探索性的學(xué)習(xí);②協(xié)商合作的學(xué)習(xí)，即利用網(wǎng)絡(luò)通信，形成網(wǎng)上社群，進(jìn)行合作式、討論式的學(xué)習(xí);③實(shí)踐創(chuàng)造的學(xué)習(xí)，即使用信息工具，進(jìn)行創(chuàng)新性、實(shí)踐性的問(wèn)題解決學(xué)習(xí)。1.資源利用的學(xué)習(xí)傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式是共性的學(xué)習(xí)，而在數(shù)字化環(huán)境下的學(xué)習(xí)則是形式多樣、靈活自由的。學(xué)生可以根據(jù)自己的基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)能力，自主選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)進(jìn)度、學(xué)習(xí)方法。這種學(xué)習(xí)方式有利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性發(fā)展。例如，在“AI重塑人類生活”項(xiàng)目學(xué)習(xí)時(shí)，由于學(xué)生信息能力起點(diǎn)存在差異，難以做到學(xué)習(xí)進(jìn)程統(tǒng)一，所以學(xué)生可利用教師提供的學(xué)習(xí)資源，根據(jù)自身能力推進(jìn)項(xiàng)目學(xué)習(xí)的進(jìn)度。情境再現(xiàn)：學(xué)生與小度智能音箱互動(dòng)，引出主題。人工智能（AI）時(shí)代已悄然來(lái)臨，AI將重塑人類生活。利用老師提供的資源，用圖示化來(lái)展示AI的發(fā)展歷程。資源利用：在項(xiàng)目學(xué)習(xí)的啟動(dòng)階段，教師應(yīng)準(zhǔn)備好在項(xiàng)目學(xué)習(xí)過(guò)程中用到的各種資源，以便為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供有力支架。反思：資源利用的學(xué)習(xí)，有利于學(xué)生按照自己的水平進(jìn)行自主探究學(xué)習(xí)，各能力層次的學(xué)生都有不同程度的收獲，好的學(xué)生能做出高質(zhì)量的作品，中等的學(xué)生能達(dá)到平均水平，而基礎(chǔ)能力較低的學(xué)生也體驗(yàn)了利用數(shù)字化資源進(jìn)行自主探究學(xué)習(xí)的過(guò)程。2.協(xié)商合作的學(xué)習(xí)傳統(tǒng)的課堂學(xué)習(xí)只局限于課堂中師生面對(duì)面有限的同步交流，而數(shù)字化學(xué)習(xí)擴(kuò)大了交互性、共享性，學(xué)習(xí)者可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向世界各地的學(xué)習(xí)者和優(yōu)秀教師提出問(wèn)題和請(qǐng)求指導(dǎo)，這樣就使學(xué)生從單向個(gè)體的封閉式學(xué)習(xí)和認(rèn)識(shí)中走出來(lái)，參與到交互協(xié)作式的學(xué)習(xí)中，獲得集體的支撐，提高了學(xué)習(xí)的有效性和多樣性。在課堂上，數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境下的協(xié)作學(xué)習(xí)主要形式有競(jìng)爭(zhēng)、辯論、合作、角色扮演等，這些形式有助于學(xué)生學(xué)會(huì)協(xié)作性工作，增強(qiáng)參與意識(shí)，學(xué)會(huì)自我評(píng)價(jià)，促進(jìn)學(xué)校學(xué)習(xí)的社會(huì)化。例如，在“我是小小數(shù)據(jù)分析師”項(xiàng)目學(xué)習(xí)中，小組成員通過(guò)角色扮演來(lái)協(xié)商合作完成分析報(bào)告。情境再現(xiàn)：提供“雙11”三類數(shù)據(jù)，小組成員每人從三個(gè)職位（銷售額數(shù)據(jù)分析師、區(qū)域特征分析師和人群特征分析師）中選擇一個(gè)作為本次活動(dòng)的體驗(yàn)職位，協(xié)作完成分析報(bào)告。反思：在利用數(shù)字化資源進(jìn)行協(xié)商合作的學(xué)習(xí)中，學(xué)生是主體，通過(guò)角色分工，感受數(shù)據(jù)分析的一般過(guò)程，體會(huì)數(shù)據(jù)分析在現(xiàn)實(shí)生活中的重要性，逐步養(yǎng)成善于分析、自主探究的學(xué)習(xí)品質(zhì)及相互協(xié)作的溝通習(xí)慣。3.實(shí)踐創(chuàng)造的學(xué)習(xí)“數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新”核心素養(yǎng)強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生在數(shù)字化學(xué)習(xí)過(guò)程中創(chuàng)造性解決問(wèn)題及形成創(chuàng)新成果。但在傳統(tǒng)信息科技課中，“演示”+“操作”隨處可見(jiàn)，這種以教師為中心、學(xué)生接受性的教學(xué)方式從某種程度上會(huì)遏制學(xué)生的創(chuàng)新思維與創(chuàng)造能力。其實(shí)，在現(xiàn)實(shí)的學(xué)習(xí)生活中，即使面對(duì)同一個(gè)問(wèn)題，學(xué)生思考的方向、解決問(wèn)題的方式也不盡相同。若能將這些思維過(guò)程與結(jié)果用數(shù)字化的形式表達(dá)出來(lái)，將有利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、自主學(xué)習(xí)、探究創(chuàng)新的學(xué)習(xí)習(xí)慣。因此，在數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境下，在運(yùn)用數(shù)字化工具和資源解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中，要鼓勵(lì)學(xué)生在進(jìn)行數(shù)字化作品創(chuàng)作中融入個(gè)性化的創(chuàng)新。情境再現(xiàn)：每個(gè)人每天的學(xué)習(xí)生活安排都不盡相同，所以，現(xiàn)實(shí)中往往要根據(jù)用戶需求，定制個(gè)性化的可交互的多功能的提醒機(jī)器人。實(shí)踐創(chuàng)造：①選擇個(gè)性化的機(jī)器人造型;②根據(jù)每天的事務(wù)、需要提醒的時(shí)間進(jìn)行代碼編寫(xiě);③加入個(gè)性化的提醒服務(wù)，如語(yǔ)音提醒、音樂(lè)提醒、倒計(jì)時(shí)提醒，甚至是不同語(yǔ)言的提醒;④進(jìn)一步改進(jìn)提醒機(jī)器人的功能，可以動(dòng)態(tài)輸入提醒內(nèi)容，即可交互的事務(wù)提醒機(jī)器人。反思：學(xué)生經(jīng)過(guò)前五節(jié)的學(xué)習(xí)，對(duì)Scratch各模塊的功能有了一定的認(rèn)識(shí)，根據(jù)幫助文件，學(xué)生自主探究數(shù)據(jù)模塊的“變量、列表”，以及擴(kuò)展模塊的“文字朗讀、音樂(lè)、視頻偵測(cè)”等，創(chuàng)新設(shè)計(jì)個(gè)性化的事務(wù)提醒機(jī)器人?！駭?shù)字化學(xué)習(xí)資源的創(chuàng)建數(shù)字化學(xué)習(xí)資源是指經(jīng)過(guò)數(shù)字化處理，依據(jù)學(xué)習(xí)者特征進(jìn)行編輯的，可以在多媒體計(jì)算機(jī)上或網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下運(yùn)行的供學(xué)習(xí)者自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)使用且可以實(shí)現(xiàn)共享的多媒體材料。數(shù)字化學(xué)習(xí)資源能夠激發(fā)學(xué)生通過(guò)自主、合作、創(chuàng)新的方式來(lái)尋找和處理信息，從而使數(shù)字化學(xué)習(xí)成為可能。1.教師開(kāi)發(fā)的數(shù)字化學(xué)習(xí)資源教師可將課程學(xué)習(xí)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為電子文稿、多媒體課件、微課、網(wǎng)絡(luò)課程等數(shù)字化學(xué)習(xí)資源，其可用于教師講授或?qū)W生自主學(xué)習(xí)。①依據(jù)項(xiàng)目主題，開(kāi)發(fā)數(shù)字化學(xué)習(xí)資源。項(xiàng)目學(xué)習(xí)涉及多種學(xué)科背景，學(xué)生的起始水平不同，其研究主題的方向有差異，解決問(wèn)題用到的知識(shí)技術(shù)具有可選擇性，實(shí)踐體驗(yàn)感受各不相同，并且其項(xiàng)目學(xué)習(xí)的進(jìn)程也不一致，所以信息科技課上項(xiàng)目學(xué)習(xí)的順利開(kāi)展，很大程度上依賴于數(shù)字化學(xué)習(xí)資源。例如，在“定制提醒機(jī)器人”項(xiàng)目學(xué)習(xí)中，課前教師做了問(wèn)卷調(diào)查，了解分析學(xué)生已有的編程能力，針對(duì)項(xiàng)目學(xué)習(xí)中需要用到的知識(shí)、技術(shù)、體驗(yàn)等，創(chuàng)建了豐富的數(shù)字化學(xué)習(xí)資源，為學(xué)生開(kāi)展項(xiàng)目學(xué)習(xí)做支撐。②依托移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)，建設(shè)數(shù)字化學(xué)習(xí)資源平臺(tái)。數(shù)字化時(shí)代，人們的學(xué)習(xí)隨時(shí)隨地發(fā)生，利用碎片化的時(shí)間進(jìn)行移動(dòng)學(xué)習(xí)越來(lái)越普遍。學(xué)生的學(xué)習(xí)不僅僅發(fā)生在課堂，也可能發(fā)生在路上、家里等場(chǎng)所。學(xué)校、教育機(jī)構(gòu)等提供的校園學(xué)習(xí)平臺(tái)、移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)，將數(shù)字化學(xué)習(xí)資源進(jìn)行整合，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中通過(guò)看視頻、上論壇與同學(xué)、老師進(jìn)行交互討論，甚至把作業(yè)、測(cè)試等環(huán)節(jié)有效地組織起來(lái)。為平臺(tái)注入新資源是學(xué)生進(jìn)行數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新的有力保障。2.全球共享的數(shù)字化資源除了教師提供的資源與平臺(tái)，在大數(shù)據(jù)時(shí)代，如何甄別、篩選利用全球共享的數(shù)字化學(xué)習(xí)資源，也是信息科技課上學(xué)生應(yīng)該養(yǎng)成的技能。例如，可充分利用全球共享的數(shù)字化資源作為課程教學(xué)的素材資源，如將視頻資料、音頻資料、圖像資料、文本資料等作為教師開(kāi)發(fā)或?qū)W習(xí)創(chuàng)作的素材整合到與課程學(xué)習(xí)內(nèi)容相關(guān)的電子文稿、課件之中，整合到學(xué)