摘 要：本文从真实性学习的特征出发，结合新课改背景下开展高中信息技术实验教学的要求，对高中信息技术实验教学设计进行思考，探索渗透真实性学习的高中信息技术实验教学对促进学生信息素养发展的影响。

关键词：真实性学习；实验教学；信息素养

真实性学习与《普通高中信息技术课程标准》（下称“新课标”）提出的“培育以学习为中心的教与学关系，在问题解决过程中提升信息素养”的课程基本理念一致，是一种有效的学习样态。高中信息技术实验教学是信息技术教学的一种有效教学策略，将真实性学习渗透在高中信息技术实验教学中，通过基于真实问题的情境设计、实验活动设计、开放性实验项目设计，让学生在信息技术实验活动中培养学科核心素养。

一、真实性学习的特征

真实性学习以真实世界的问题解决为载体，让学生参与真实情境，围绕 “真实问题”展开行动，经历了“行动－情感－认知”的学习过程。在真实性学习中，强调学习情境是基于真实生活的，通过亲身行动、自主探索实践产生真实的知觉、直觉、经历和体验等情感，并生成基于感觉与体验的实时认知。在这个过程中，学生一直处于一种实践性的状态，学生的身体实践最终促发自身内在认知的发展，体现出实践得真知的特点，其学习的成果表征指向学生丰盈的情境性经验。

二、开展信息技术实验教学的要求

我国实验教学理论系统形成于19世纪60年代，主要集中在高中物理、生物学科的实验研究，直至2008年出现在计算机课程教学中。实验教学主张将理论知识在实验中进行实践，学生在实验中经过手脑并用的过程，在做中学，从而提高学生的实践能力和开展深度学习的积极性。

《国务院办公厅关于新时代推进普通高中育人方式改革的指导意见》指出要认真开展验证性实验和探究性实验教学。实验教学也作为一种有效的教学策略写入了新课标的教学提示。本轮新课改从强调三维目标转向强调学科核心素养，而学生的信息技术学科核心素养水平则体现在解决某个现实问题的信息意识、计算思维、数字化学习与创新和信息社会责任的具体表现。信息技术实验教学应响应新课改要求，在真实的问题情境下，以实验项目活动组织教学，以学习者为中心，注重学生的参与体验，注重小组协作探究，让学生在参与实验过程中构建知识与内化知识，并迁移运用到实际问题解决上，促进学生信息技术学科核心素养的培育。

三、基于真实性学习的高中信息技术实验教学探究

从面向真实问题的情境、注重实践体验和问题解决的角度来看，在信息技术实验课堂中，学生参与实验活动，同样经历了“行动－情感－认知”的学习过程，可以说，真实性学习就是信息技术实验课的有效学习样态。

（一）设计真实的实验情境，激发实践兴趣，培养信息意识

在信息技术实验教学设计时，可以把信息技术课程内容分解在问题上，把问题融入学生真实生活情境中，让学生在这样的真实情境中提出问题，产生解决问题的需求，从而锻炼学生对信息问题的敏感度，既培养学生的信息意识，又激发学生的好奇心、想象力和学习兴趣，让学生真切地感受到信息技术在现实生活中的真实运用，感受到是在学习有意义和有用的知识。这种强烈的探究欲望和实践意愿进而转化为促进学生知识构建的行动力。

以“无线局域网的组建”实验为例，设计了这样的真实情境导入：东京奥运会期间，小明很想看奥运项目比赛直播，但家里的无线网络信号较弱，观看时经常断线，非常影响观看体验，因此他决定更换一台路由器，向你咨询，希望你能帮助他解决这个问题。类似这样的真实情境在学生的生活中确实会遇到，有着同样的真实体感，按照大部分学生的认知水平，跟情境中的小明同学一样，虽然有着丰富的无线网络使用经验，但对如何组建无线局域网，如何配置无线路由器不太了解，情境触动下，激发了学生的兴趣，参与动手实践的欲望较高，在学生参与基于现实问题解决的实验学习活动后，学生内化的认知能力会促使学生形成解决生活同类问题的信息意识，如通过“无线局域网的组建”实验不仅仅学会了如何搭建无线局域网，同时也知道影响家庭无线网络信号弱的若干因素，能根据不同的居家环境合理搭建无线局域网。

（二）通过真实性的实验活动体验，促进深度学习，提升计算思维

著名社会学理论家布迪厄认为：“行动者必须置身于特定的 “场域”之中来思考，并且必须依赖身体来感知复杂的情境脉络，从而形成实践感”。这种具身实践理论认为身体本身就已经是实践，知识和信念是在身体实践中不断生成的。真实性学习是一种“具身实践”的学习，信息技术实验学习活动也符合“具身实践”的特征。在教师的引导下，学生通过参与实验学习活动，产生实践感知，感受到事情之间的相互关联，这种联系是“已有经验”到“新知识”之间的桥梁，学生在此过程中内化实验体验，进行了知识的构建，开展深度学习，形成了能运用所学到思想方法界定问题、抽象特征、建立模型高效解决问题能力，提升计算思维能力。

对于“信息系统的组成与功能”的教学内容，是必修2《信息系统与社会》第一章的内容，也是后续章节学习的基础，重点是让学生知道信息系统的组成要素及其功能，如果直接选取一个生活中的信息系统案例展开讲解，学生体验不深，知识遗忘率较高。为了让学生有一个深刻的认知，设计了模拟吹气球的体验实验活动，在教师问题的引领下，学生通过实验体验和观察实验数据记录，发现吹气球信息系统中数据流转的过程，并对这个数据流转过程进行分析，总结出信息系统处理数据的五个功能，梳理出实现这些功能需要的组成要素。在这个实验过程中，学生初步抽象出信息系统的特征，形成界定信息系统的思维认知，构建出信息系统模型。此时，再布置学生进行对吹气球信息系统进行完善设计实验活动。学生从已学信息系统模型基本特征（组成要素及其功能）出发，多角度进行构思设计，进入了深度学习阶段，知识也得以迁移应用，巩固了新知识的同时，还培养了计算思维能力，形成了一套剖析和理解生活中的复杂信息系统的思维方式，内化成了学生的信息素养。

（三）设计开放性实验项目，提升学生的数字化学习与创新能力

开放性实验项目就是设计一个以问题为导向的研究与实践相结合的探索性实验，学生围绕着实验项目问题，在教师的指导下自主设计实验方案、完成实验活动、分析实验结果和撰写实验报告等。由于问题的开放性，会促使学生按照预设的学习计划，利用数字化学习工具开展小组探究学习活动，并将其学习成果进行分享，通过相互评价形成认知冲突，促使不断更新自己的认知，最终形成对知识的系统认知。开放性的实验项目能有效促进真实性学习的发生，激发学生的创造性思维能力和自主学习能力。

对于“物联网信息系统”教学内容，设计了主题为“智能家居系统的设计与组建”的开放性实验项目，提出了三个问题：选择什么设备？采集什么信息？实现什么功能？让学生思考并进行分组学习。在教师的问题导向下，各学习小组参考学习资源，梳理学习内容，制定好小组学习任务和规划好小组成员分工，开展以问题解决为目标的小组探究学习活动。如借助学习资源或利用网络资源了解智能家居系统中常见的传感器及其功能，根据用户功能需求提出合理化硬件配置方案。利用虚拟实验室平台linkboy学习硬件搭建方法，减少硬件接线错误，延长硬件使用寿命。学习编程软件mPython及各类传感器和输出设备的编程控制方法，掌握传感与控制机制原理，并根据功能需求编程实现物联控制。在实验活动过程中，小组成员按照分工先开展自主探究学习，经历了“行动－情感－认知”后，形成自己的认知观点，再通过开展小组讨论活动，在参与自我评价与相互评价过程中进行思维碰撞，产生认知冲突后反馈到实践上，再次经历了“行动－情感－认知”的过程，最终完善和实施设计方案并共享学习成果。这样的开放性学习实验项目设计，能有效促使真实性学习的发生，让学生不断重复经历着真实性学习，而这种有效的具身实践的真实性学习样态对提升学生数字化学习与创新能力、信息社会责任和团队协作能力起到了积极促进作用。

四、小结

在新课改背景下，以信息技术实验为抓手，以学生为主体，开展基于真实性学习的信息技术实验教学，让学生在解决真实问题的实验过程中构建新的知识体系，并将所学的知识内化为能够适应终身发展和社会发展需要的正确价值观念、必备品格和关键能力，是提升学生信息技术核心素养的有效教学策略，值得我们进行深入教学探究和教学实践。

【本文系广州市南沙区教育科学规划2021年度课题项目“新课改背景下的高中信息技术实验案例开发与实施研究”（项目编号NSKY2021025）研究成果】

参考文献：

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