促进深度学习的初中信息科技学科概念教学策略

王伟伟

一、问题的提出

《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》首次确立了义务教育信息科技课程核心素养，将其凝练为信息意识、计算思维、数字化学习与创新和信息社会责任四个维度，共同促进学生数字素养与技能的提升。该课程实施注重基本概念和基本原理学习，强调以科学原理指导实践应用。因而教师需要结合实践应用，帮助学生在深度理解信息科技课程的基本概念和基本原理的基础上，认识信息科技对人类社会的贡献与挑战，提升知识迁移能力和学科思维水平。但就信息科技学科的特殊性而言，很多教师忽略“科”与“技”并重，容易把技能与工具属性置于学科高位，在进行概念教学时重视操作实践胜过理解概念本质，且概念教学多以讲授为主，导致学生停留在浅表性学习，不利于发展关键能力。基于此，本文立足深度学习理论和教学实践，就初中信息科技学科概念教学提出三项策略，期望改善初中信息科技学科概念教学课堂生态，促进学生的深度学习。

二、深度学习与初中信息科技概念教学

（一）深度学习理论

深度学习（Deep learning）也称“深层学习”。相较于以往学生对知识的机械性记忆和非批判性接受的浅层学习（Surface learning），深度学习是学习者在掌握知识的基础上发展自主学习、沟通协作及问题解决等高阶思维能力，且学习者在情感上具备良好的学习体验。从关注学习方式、学习过程再到关注学习结果，深度学习相关理论研究一直处在持续不断的发展中。关于学习方式，深度学习强调新旧知识联系、注重批判性理解及信息整合等认知加工方式；关于学习过程，深度学习指向学生学习过程中情感、行为的投入程度；关于学习结果，深度学习强调有意义的学习、深层次目标的达成、知识的迁移应用以及高阶思维的培养。［1］总之，深度学习的目标是让学生在掌握核心学科知识的基础上形成批判性思维、解决复杂问题、有效沟通、学会学习等关键能力。

（二）初中信息科技概念教学

概念是知识与方法的载体，准确理解和掌握概念能够帮助学生形成分析问题的基本逻辑与观念。信息科技学科概念具有一定的特殊性及复杂性，既不像数学概念经过严格的逻辑推理，具有明确的定义；也不如自然科学概念大多基于观察、概括、抽象与理性推理等一系列的论证。［2］。信息科技概念的形成具有鲜明的时代特征，难以给出绝对的界定，甚至很多概念都缺乏固定的标准答案。因此，科学地把握信息科技学科的核心概念具有一定的难度。

初中阶段学生思维水平处于形式运算阶段，具备一定的演绎推理能力，但仍需借助具象实例构建逻辑思维，学习信息科技概念时存在一定的困难，即对概念性知识点的认识尚较为片面，不能深刻理解概念的内涵与外延。部分信息科技学科概念偏向于计算机原理知识，其语义描述中使用的术语晦涩难懂，在一定程度上脱离了学生的实际生活，增大了学习难度。

三、深度学习理论支撑的初中信息科技概念教学策略

（一）巧用类比，促进迁移

对于术语过多、难懂且偏向于计算机原理知识的新概念，可以借助学生的先前认知经验，将新概念与学生密切相关的事物进行类比，帮助学生进行知识迁移。

计算机的五大逻辑部件是“计算机硬件系统”一课的重点和难点。如果直接以讲授为主，必然显得枯燥无味，加重学生的认知负担。学生也只能停留于浅层学习，不仅很难理清五大逻辑部件之间的关系，更达不到深度学习的要求。因此，可以把计算机处理信息的方式和人进行巧妙的类比，并将人处理信息的过程进行分解，思考在输入—处理—输出这三个阶段，人分别需要什么器官或肢体来完成，计算机又分别需要什么硬件设备来完成。通过设计问题链逐步启发学生深入思考，由人到计算机完成知识迁移，分析并归纳出五大逻辑部件及其关系（见图1），达成深度学习所强调的“有意义的学习”。

图1 计算机的五大逻辑部件

例如，在讲授“文件与文件管理” 时，关于“文件夹”与“文件”这两个核心概念，可以将其类比成超市中的货架和商品、图书馆中的书架和图书、书桌的抽屉和文件等学生在现实生活中较为熟悉的相关实例，帮助学生理解核心概念，完成知识的迁移。

（二）设计游戏，强化理解

将抽象的学科概念设计成有趣的游戏活动，激发学生兴趣的同时能够有效促进学生对概念内涵的理解。设计游戏时可从概念的内涵出发，对其学科特点进行提炼，充分挖掘其中蕴含的独特育人价值，以促进学生的深度学习。

例如，教学“电子表格中的函数计算”内容时，涉及学生此前从未接触过的一个新概念——函数。如果直接用陈述性语言向学生描述什么是函数，则太过于抽象。教师可以设计“考考你的反应力”小游戏，让学生根据屏幕上的具体指令做出相应动作。学生势必热情高涨，积极投入到游戏中。完成游戏之后进而揭示电子表格中函数的定义：函数就像屏幕上的指令，用简短的字母指代一系列预设好的动作。通过以上游戏活动让学生体验函数的内在机理，理解“函数”概念背后蕴含的思想方法与自身的特点及应用场合，充分体现了学科概念特有的科技内涵，同时也让深度学习真真切切地在课堂落地生根。

（三）对比探究，发展思维

对于相似而又不相同的新旧概念，采用对比探究的方法演绎推理，能够强化学生对新概念知识的理解记忆，在对比迁移的过程中主动理解和建构知识，使概念真正内化于心，成为分析和解决问题的工具。

“二进制”对于学生来说是一个抽象又陌生的新概念。在讲授此概念时不妨采用对比探究法，用既是生活中常见的数制又是学生熟悉的“十进制”和“二进制”进行对比，先出示“十进制”的概念特征，再让学生探究“二进制”的概念特征，通过对比达成新旧知识的迁移。

此外，还有图形化编程教学中的一些核心概念，如“重复执行”“造型”“广播”等，也可以通过创设对比促进学生对概念的理解，使其在调试程序的过程中对概念进行归纳总结，以发展编程思维、批判性思维等高阶思维能力。例如，在讲授“重复执行”概念时，可通过“顺序”结构引导学生推理出“重复执行”指令，再通过对“重复执行……次”和“重复执行……直到”进行对比探究，加深学生对“重复执行”指令的认识和理解。在此过程中鼓励学生多去调试程序，逐步验证假设，重构并整合知识，从而发展其高阶思维。

四、结论与思考

新课标指引下的初中信息科技课程教学，教师应注重将知识教育转向素养教育，将学科概念转换成适合学生的学习活动，同时把握概念的内涵和外延变化，做好概念教学，以发展学生的批判性思维、自主学习能力、复杂问题解决能力等高阶能力，切实促进学生的深度学习，提升核心素养，发展关键能力。