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Education and Training

个性化学习在高中信息技术教学中的探索与实践

作者

王慧敏

福建省漳州市南靖县第四中学

引言:高中信息技术课程中涉及算法编程、数据挖掘、人工智能等,统一化的教学进程难以满足不同层次学生的学习需求。机械化地强化学生的操作能力,却忽略了学生的思维能力发展需求,更忽略了学生的创新思维和科技应用意识的发展。个性化学习通过对学习起点和学习能力的判断,重新设计课程、教学内容和评价,让固定不变的教学课堂变成生长中的教学,以满足高中课程标准中高中信息技术课程核心素养的要求,为信息化社会的发展储备人才。

一、个性化学习在高中信息技术教学中实践的意义

1.推动差异化能力发展的精准赋能

由于家庭环境、爱好、兴趣等差异,学生信息技术基础素养参差不齐,整齐划一的课堂教学和练习,会让零基础的学生跟风模仿,使有编程基础的学生索然无味。而个性化学习根据分层设置了不同类型的任务,为每阶段学生提供进阶式的动态学习路径,让每阶段学生获得进阶式的可爬坡能力,让低阶学生有效内化、高阶学生有效外化,对算法思维、数据处理等进行分解式教学设计,让学生在“最近发展区”实现思想跨越。

2.促进学科核心素养的深度建构

信息技术学科核心素养要求综合运用计算思维、数字化学习、创新思维等。传统的“教师演示—学生复现”式的教学,难以激发学生的主动探索,尤其是学习新兴技术更是照搬照抄。个性化学习的创设问题情境,自拟问题研究主题,把学生从“被动”变“主动”,如:人工智能模块中自拟的图照识别、自然语言处理,结合自己的爱好进行项目研究,加深学生对技术知识和道德掌握。

二、个性化学习在高中信息技术教学中实践的策略

1.破解基础差异困境:构建分层任务体系

高中信息技术教材大多数的章节都要求学生会做数据清洗、可视化等,结果就是数学层次不同的学生都面临着“会公式不会画图”的机械化操作,无基础者看不懂清洗逻辑,层次高者嫌案例过于简单。教师可以基于本教材知识点设计“基础夯实—拓展提升—创新挑战”三层任务库,学生根据课前诊断结果自主选择,如基础夯实任务是语法规则的情景式应用,拓展提升任务是解决几个知识点问题,挑战任务是算法优化、代码重构等。

例如在教授《数据与计算》中“数据加密技术”一课,教师设置了三个任务,基础任务是理解书本上给出的摩斯密码加密算法,拓展任务是运用python 实现凯撒密码加密算法,挑战任务是仿照必修 2 的“信息系统安全任务”,设计一个校园图书馆管理系统,使用双重密码加密算法,设计一个流程图来监管学生的思路。将教材中基本的概念在各个水平层次通过任务进行关联,低水平的同学系统了解数据清洗的作用,高水平的同学在跨模块任务中感知技术应用逻辑,从“按部就班”到“按需设计”。

2.突破参与度瓶颈:实施动态分组合作

信息技术教学中很多任务需要合作完成,小组合作变成了小部分学生做,大部分学生自身能力欠缺不参与讨论,同质化小组缺乏想法和技术创新,与教材“技术-社会联动”理念不匹配。教师可以以教材为基础,构建“角色-任务”表(系统分析师、UI 设计师、数据库管理员等),构建“能力雷达图”,每次任务前根据《职业能力自评量表》确定主攻方向,整体形成技术开发、界面设计、伦理评估等功能混编小组。

例如在开发“学校餐饮预约系统”时,让逻辑好的同学绘制数据库 ER 模型,让沟通好的同学访谈食堂工作人员,让画图好的同学使用 Mock plus制作交互原型,每周每人轮流扮演一个角色,并对照教材中案例库进行完善,动态分组实现了教材中部分理论内容与自己能力提升结合,既能够有针对性地提升主攻方向,又能够通过角色扮演体会信息系统开发的协同过程,学生作品完成度和创新性提升显著。

3.提升学习持续性:建立智能反馈循环

传统纠错需要老师逐个调整,非常耗时,如“算法初步”模块涉及循环、选择等结构,学生往往在一处出错就“全盘否定”,违背教材“计算思维分层培养”的思想。教师可以探索搭建自动采集数据,分析学生操作失误的智能学习支持系统,系统自动推送针对性微课与纠错练习,并给出学习路径图,供师生对照反思。

例如学生在学习“二分查找算法”一课时,很容易将递归与迭代的实现混淆,教师通过推送“分治算法流程图解”(教材第 4 章),将已懂但未实践的学生与必修 2 的“疫情测温数据快速检索”实例建立联系,让学生用二分法提升数据库检索效率,教师通过热力图捕捉出班内学生的共同点,智能提示将教材算法原理与系统应用串联起来,让同学们从点状的识记中解脱出来,形成“技术原理——算法应用——现实意义”系列认知,自主纠错的意识带动课堂节奏朝深度学习迈进。

结束语

个性化学习在高中信息技术课堂的落地,本质上是将“以学生发展为本”的教育理念转化为可操作的教学行动。分层任务中学习意识唤醒、分组任务中交流合作能力培养、智能点评中元意识提升,为不同的个性发展需求提供数字土壤。随着数据挖掘与自适应学习的深度融合,在未来的高中信息技术课堂中,个性化发展将打破课堂空间的束缚,使学生置身于新的数字技术世界中,为培育全面发展的新一代数字公民提供新的可能。

参考文献:

[1]荆晓虹.个性化学习在高中信息技术教学中的探索与实践[J]. 中国信息技术教育,2024(05):39-42.

[2]孙永康.教育信息化 2.0 时代下高中信息技术核心素养研究[J].学周刊,2022(03):47-48.