高中信息技术教学中框架问题的设计与应用

看 点

本文分析了框架问题的内涵、框架问题设计的原则，并通过实例对如何进行框架问题设计、如何将框架问题应用到教学实践中等进行了分析，以期为广大教师提供借鉴。

《普通高中信息技术课程标准（2017年版）》（以下简称“课程标准”）指出，普通高中信息技术课程旨在全面提升学生的信息素养。从深度学习理论的视角来看，信息素养的培养要突出学生的学习主体性，主张学生在教师的引导下开展学习活动，强调学生在积极参与和投入学习项目的过程中完成知识的整体建构。

层次性的框架问题可引导学生对知识展开逐层深入的“层进式学习”，开放性的框架问题能激发学生对项目进行深刻投入的“沉浸式参与”，从而发展学生的高阶思维，提高学生知识的迁移能力、问题的解决能力。

因此，笔者将英特尔未来教育的框架问题设计理念引入高中信息技术教学，通过在教学实践中设计框架问题，较好地培养了学生分析问题、解决问题的能力以及知识应用迁移的能力，提升了学生的高阶思维，取得了良好的教学效果。

框架问题的内涵

英特尔未来教育的框架问题设计理念：框架问题是用于框定某个学习范围，引导学生深入学习与探索的一组有层次的问题链，包括内容问题、单元问题和基本问题。

内容问题是事实性的知识问题，它有着封闭性的“正确”答案，通常指向学科知识的学习和具体技能的掌握；

单元问题是基于某一单元知识的开放性问题，它具有引发讨论、激发和维持学生兴趣的特点，是为发展学生高级思维能力而设计的问题；

基本问题是最高级、最抽象的开放性问题，它超越单元的限制，指向学科核心思想和深层次理解的、能够揭示学科内涵的丰富性和复杂性的问题。

框架问题全面而精炼地把控教学内容，服务并指向学生需要掌握的核心概念和重要概念，问题之间的顺序和内在逻辑严密而清晰。

框架问题设计的原则

1.符合课程标准，指向学习目标

框架问题设计最基本的原则是符合课程标准，课程标准既是框架问题设计的出发点也是归宿点。 在设计框架问题之前，教师需要认真研读课程标准，准确把握教学的重难点，在设计时围绕教学目标展开，从而实现为教学服务的目的。

2.构建问题情境，引导思考方向

课程标准指出：“结合学生已有的学习经验和将要经历的社会生活，在课程中嵌入与信息技术相关的社会现实问题和情境。”因此，教师应设计与学生生活实际相关联的问题，并引导学生关注当前的时事热点。学生在解决问题的过程中，不仅学习了知识、掌握了技能，还促进了信息意识、计算思维的发展。

3.循序渐进，锻炼高阶思维

框架问题中的内容问题、单元问题和基本问题，是一组有层次的问题链，三者之间是一种框定、引领、升华的关系，它们由浅入深、循序渐进，是一个相辅相承、互相促进、不可分割的整体。

框架问题的设计

1.基于“布鲁姆教育目标分类法”的框架问题设计

框架问题可以根据“布鲁姆教育目标分类法”的六个层次进行设置。根据布鲁姆教育目标的分类，学生的认知目标分为记忆、理解、分析、应用、评价和创造六个层次。教育目标的六个层次由浅入深，逐渐递增，学生先学会知道，然后学会去做，再学会发展。 框架问题中的内容问题、单元问题和基本问题是一组由封闭到开放、由基础到综合的问题链，可分别指向六个层次的教育目标 （如图1）。

例如，笔者在讲授“数据与信息”这一单元的内容时，设计了“探秘植物研究”项目，并设置如下框架问题。

内容问题：①什么是信息？什么是数据？（记忆）②数据与数字是同一概念吗？两者关系如何？（理解）

单元问题：①你是一位植物学家，通过野外采集到的数据分析出植物生存状况与环境改变之间联系的信息，从而指导人们开展环境保护工作。这说明了数据和信息之间有什么关系？（分析）②在韶关丹霞山最近发现了丹霞呵叻蛛、丹霞铁马鞭、丹霞铁角蕨和东方卷柏这四个新物种，作为植物学家，请谈谈你将如何继续开展新物种的发现和研究工作？（应用）

基本问题：①请选择恰当的方式梳理国内外学者对数据、信息和知识的认识，对比分析异同点？再谈谈你的看法。（评价）②面对全球气候变化和环境退化，植物研究（如图2）如何帮助我们找到解决方案？数据和信息在这个过程中如何发挥作用？（创造）

2.框架问题中的基本问题的设计

框架问题中的基本问题指向学科本质和核心的问题，是能引发学生思考、培养学生高阶思维能力的开放性问题。 基本问题的设计一直是框架问题设计中的难点，笔者采用“理解六侧面”的理论设计基本问题，取得了较好的效果。

“理解六侧面”的概念是格兰特·威金斯和杰伊·麦克泰格在《追求理解的教学设计》一书中提出的，他们认为真正的理解指的是能解释、能阐明、能应用、能洞察、能神入、能自知六个侧面。

基本问题可针对如何达成理解六侧面中多个侧面所设置的评判标准进行设计，让学生从“知道”到达真正的“理解”，让深度学习真正发生。以“人工智能及其应用”单元中的基本问题“人工智能是否会取代人类的工作”为例，其设计如表1所示。

框架问题在教学中的应用

框架问题可灵活应用在高中信息技术不同形式的教学活动中，如理论讲授、课堂讨论、实验教学、项目学习等。

在理论讲授中，教师可以通过提出框架问题引导学生思考信息技术的基本概念、原理和应用等，帮助学生建立起知识体系和思维模式。 例如，在学习计算机网络时，教师可以提出“什么是计算机网络”“计算机网络有哪些组成部分”（内容问题）“小王家里要组建局域网，你可否为他设计一个组网方案”（单元问题）“计算机网络对我们的生活带来了哪些变化”（基本问题）等问题，让学生通过讨论和研究深入理解计算机网络的概念和原理。

在课堂讨论中，教师可以组织学生进行小组或全班讨论，让学生自由发表观点和交流想法，共同探讨信息技术的问题和挑战。 例如，在学习人工智能时，教师可以提出“人工智能的基本原理是什么”（内容问题）“分析人工智能对社会的影响”（单元内容）“人工智能的发展会对人类带来哪些机遇和挑战”（基本问题）等问题，让学生通过讨论和辩论提高思辨能力和表达能力。

在实验教学中，教师可以设计框架问题，引导学生进行实验操作和数据分析，以培养学生的实践能力和创新能力。 例如，在学习编程语言时，教师可以提出“程序设计的三种基本结构是什么”（内容问题）“如何使用编程语言实现一个简单的计算器”（单元问题）“如何利用编程语言处理大量数据”（基本问题）等问题，让学生通过实践掌握编程语言的应用技能和方法。

在项目学习中，教师可以组织学生参与实际项目，让学生在实践中学习和应用信息技术知识，培养学生的实践能力和创新能力。 表2所示为必修2《信息系统与社会》中的“传感与控制”单元的框架问题以及在教学中实施的建议。

结束语

在高中信息技术教学中，设计并应用框架问题开展教学，能较好地培养学生的计算思维，但在教学实施中应注意以下几点： 认真梳理本单元的知识内容，提出符合本单元内容的内容问题；结合生活情境、准确概括本单元的知识与技能，提出恰当的单元问题；挖掘单元知识内容的本质，提出合理的单元基本问题。

总之，在高中信息技术教学中要合理应用框架问题，以培养学生的创新思维与能力，达成培养学生信息技术学科核心素养的教学目标。

本文作者：

张燕

广东省韶关市田家炳中学

文章刊登于《中国信息技术教育》2024年第06期

引用请注明参考文献：

张燕.高中信息技术教学中框架问题的设计与应用[J].中国信息技术教育，2024（06）：45-48.

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