高中信息技術教學中框架問題的設計與應用

看 點

本文分析了框架問題的內涵、框架問題設計的原則，並通過實例對如何進行框架問題設計、如何將框架問題應用到教學實踐中等進行了分析，以期爲廣大教師提供借鑑。

《普通高中信息技術課程標準（2017年版）》（以下簡稱“課程標準”）指出，普通高中信息技術課程旨在全面提升學生的信息素養。從深度學習理論的視角來看，信息素養的培養要突出學生的學習主體性，主張學生在教師的引導下開展學習活動，強調學生在積極參與和投入學習項目的過程中完成知識的整體建構。

層次性的框架問題可引導學生對知識展開逐層深入的“層進式學習”，開放性的框架問題能激發學生對項目進行深刻投入的“沉浸式參與”，從而發展學生的高階思維，提高學生知識的遷移能力、問題的解決能力。

因此，筆者將英特爾未來教育的框架問題設計理念引入高中信息技術教學，通過在教學實踐中設計框架問題，較好地培養了學生分析問題、解決問題的能力以及知識應用遷移的能力，提升了學生的高階思維，取得了良好的教學效果。

框架問題的內涵

英特爾未來教育的框架問題設計理念：框架問題是用於框定某個學習範圍，引導學生深入學習與探索的一組有層次的問題鏈，包括內容問題、單元問題和基本問題。

內容問題是事實性的知識問題，它有着封閉性的“正確”答案，通常指向學科知識的學習和具體技能的掌握；

單元問題是基於某一單元知識的開放性問題，它具有引發討論、激發和維持學生興趣的特點，是爲發展學生高級思維能力而設計的問題；

基本問題是最高級、最抽象的開放性問題，它超越單元的限制，指向學科核心思想和深層次理解的、能夠揭示學科內涵的豐富性和複雜性的問題。

框架問題全面而精煉地把控教學內容，服務並指向學生需要掌握的核心概念和重要概念，問題之間的順序和內在邏輯嚴密而清晰。

框架問題設計的原則

1.符合課程標準，指向學習目標

框架問題設計最基本的原則是符合課程標準，課程標準既是框架問題設計的出發點也是歸宿點。在設計框架問題之前，教師需要認真研讀課程標準，準確把握教學的重難點，在設計時圍繞教學目標展開，從而實現爲教學服務的目的。

2.構建問題情境，引導思考方向

課程標準指出：“結合學生已有的學習經驗和將要經歷的社會生活，在課程中嵌入與信息技術相關的社會現實問題和情境。”因此，教師應設計與學生生活實際相關聯的問題，並引導學生關注當前的時事熱點。學生在解決問題的過程中，不僅學習了知識、掌握了技能，還促進了信息意識、計算思維的發展。

3.循序漸進，鍛鍊高階思維

框架問題中的內容問題、單元問題和基本問題，是一組有層次的問題鏈，三者之間是一種框定、引領、昇華的關係，它們由淺入深、循序漸進，是一個相輔相承、互相促進、不可分割的整體。

框架問題的設計

1.基於“布魯姆教育目標分類法”的框架問題設計

框架問題可以根據“布魯姆教育目標分類法”的六個層次進行設置。根據布魯姆教育目標的分類，學生的認知目標分爲記憶、理解、分析、應用、評價和創造六個層次。教育目標的六個層次由淺入深，逐漸遞增，學生先學會知道，然後學會去做，再學會發展。框架問題中的內容問題、單元問題和基本問題是一組由封閉到開放、由基礎到綜合的問題鏈，可分別指向六個層次的教育目標（如圖1）。

例如，筆者在講授“數據與信息”這一單元的內容時，設計了“探秘植物研究”項目，並設置如下框架問題。

內容問題：①什麼是信息？什麼是數據？（記憶）②數據與數字是同一概念嗎？兩者關係如何？（理解）

單元問題：①你是一位植物學家，通過野外採集到的數據分析出植物生存狀況與環境改變之間聯繫的信息，從而指導人們開展環境保護工作。這說明了數據和信息之間有什麼關係？（分析）②在韶關丹霞山最近發現了丹霞呵叻蛛、丹霞鐵馬鞭、丹霞鐵角蕨和東方卷柏這四個新物種，作爲植物學家，請談談你將如何繼續開展新物種的發現和研究工作？（應用）

基本問題：①請選擇恰當的方式梳理國內外學者對數據、信息和知識的認識，對比分析異同點？再談談你的看法。（評價）②面對全球氣候變化和環境退化，植物研究（如圖2）如何幫助我們找到解決方案？數據和信息在這個過程中如何發揮作用？（創造）

2.框架問題中的基本問題的設計

框架問題中的基本問題指向學科本質和核心的問題，是能引發學生思考、培養學生高階思維能力的開放性問題。基本問題的設計一直是框架問題設計中的難點，筆者採用“理解六側面”的理論設計基本問題，取得了較好的效果。

“理解六側面”的概念是格蘭特·威金斯和傑伊·麥克泰格在《追求理解的教學設計》一書中提出的，他們認爲真正的理解指的是能解釋、能闡明、能應用、能洞察、能神入、能自知六個側面。

基本問題可針對如何達成理解六側面中多個側面所設置的評判標準進行設計，讓學生從“知道”到達真正的“理解”，讓深度學習真正發生。以“人工智能及其應用”單元中的基本問題“人工智能是否會取代人類的工作”爲例，其設計如表1所示。

框架問題在教學中的應用

框架問題可靈活應用在高中信息技術不同形式的教學活動中，如理論講授、課堂討論、實驗教學、項目學習等。

在理論講授中，教師可以通過提出框架問題引導學生思考信息技術的基本概念、原理和應用等，幫助學生建立起知識體系和思維模式。例如，在學習計算機網絡時，教師可以提出“什麼是計算機網絡”“計算機網絡有哪些組成部分”（內容問題）“小王家裡要組建局域網，你可否爲他設計一個組網方案”（單元問題）“計算機網絡對我們的生活帶來了哪些變化”（基本問題）等問題，讓學生通過討論和研究深入理解計算機網絡的概念和原理。

在課堂討論中，教師可以組織學生進行小組或全班討論，讓學生自由發表觀點和交流想法，共同探討信息技術的問題和挑戰。例如，在學習人工智能時，教師可以提出“人工智能的基本原理是什麼”（內容問題）“分析人工智能對社會的影響”（單元內容）“人工智能的發展會對人類帶來哪些機遇和挑戰”（基本問題）等問題，讓學生通過討論和辯論提高思辨能力和表達能力。

在實驗教學中，教師可以設計框架問題，引導學生進行實驗操作和數據分析，以培養學生的實踐能力和創新能力。例如，在學習編程語言時，教師可以提出“程序設計的三種基本結構是什麼”（內容問題）“如何使用編程語言實現一個簡單的計算器”（單元問題）“如何利用編程語言處理大量數據”（基本問題）等問題，讓學生通過實踐掌握編程語言的應用技能和方法。

在項目學習中，教師可以組織學生參與實際項目，讓學生在實踐中學習和應用信息技術知識，培養學生的實踐能力和創新能力。表2所示爲必修2《信息系統與社會》中的“傳感與控制”單元的框架問題以及在教學中實施的建議。

結束語

在高中信息技術教學中，設計並應用框架問題開展教學，能較好地培養學生的計算思維，但在教學實施中應注意以下幾點：認真梳理本單元的知識內容，提出符合本單元內容的內容問題；結合生活情境、準確概括本單元的知識與技能，提出恰當的單元問題；挖掘單元知識內容的本質，提出合理的單元基本問題。

總之，在高中信息技術教學中要合理應用框架問題，以培養學生的創新思維與能力，達成培養學生信息技術學科核心素養的教學目標。

本文作者：

張燕

廣東省韶關市田家炳中學

文章刊登於《中國信息技術教育》2024年第06期

引用請註明參考文獻：

張燕.高中信息技術教學中框架問題的設計與應用[J].中國信息技術教育，2024（06）：45-48.

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