摘要：隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)的興起，知識更新速度加快，這對高中信息技術(shù)課程的內(nèi)容設(shè)置、教學(xué)方法提出了更高要求。傳統(tǒng)教學(xué)模式顯然難以滿足學(xué)生當(dāng)前多樣化、個性化的學(xué)習(xí)需求，也不利于深化學(xué)生對信息專業(yè)知識的理解。為此，就需要借助多樣化的信息工具來轉(zhuǎn)變教學(xué)思路和實(shí)踐應(yīng)用對策，強(qiáng)化實(shí)踐應(yīng)用教學(xué)，從而解決學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī)不足、課堂互動性差等現(xiàn)實(shí)問題，促進(jìn)學(xué)生對信息技術(shù)知識的深入理解和應(yīng)用能力。關(guān)鍵詞：高中；信息技術(shù)課程；信息化工具；“Python”信息科技的高速發(fā)展，讓信息技術(shù)以前所未有的速度滲透到社會生活的各個領(lǐng)域，不僅改變了人們的生活方式、工作模式、社會結(jié)構(gòu)，還影響了知識傳播的方式，對教育領(lǐng)域帶來機(jī)遇的同時，也提出了新的要求和挑戰(zhàn)。未來是先進(jìn)科技與高新技術(shù)人才的比拼，高中信息技術(shù)課程作為培養(yǎng)學(xué)生信息素養(yǎng)和創(chuàng)新思維的重要學(xué)科，其教學(xué)模式的創(chuàng)新改善顯得尤為迫切。一、高中階段信息技術(shù)課程的教學(xué)困境互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等技術(shù)的廣泛應(yīng)用，不僅創(chuàng)造了全新的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，也對勞動力市場提出了更高的技能要求。在這個背景下，信息素養(yǎng)已成為個體適應(yīng)社會、參與經(jīng)濟(jì)活動、進(jìn)行終身學(xué)習(xí)不可或缺的基礎(chǔ)能力。國家與社會對具備信息技術(shù)能力的人才需求急劇增加，出臺相關(guān)政策支持其發(fā)展，如中國《教育信息化2.0行動計劃》明確提出要全面提升信息素養(yǎng)，推動信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合，強(qiáng)調(diào)了在高中階段加強(qiáng)信息技術(shù)課程的必要性，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，而教育體系也必須做出適當(dāng)調(diào)整，以培養(yǎng)能夠適應(yīng)國際競爭的高新技術(shù)人才[1]。但是由于國內(nèi)教育體系還處于轉(zhuǎn)型探索的新階段，高中信息技術(shù)教學(xué)課程不可避免地出現(xiàn)了一系列教學(xué)困境。一是學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī)欠缺，課堂氛圍不足。信息技術(shù)課程往往需要較強(qiáng)的動手實(shí)踐和團(tuán)隊合作能力，但傳統(tǒng)講授為主的教學(xué)方式可能導(dǎo)致學(xué)生之間互動不足，合作學(xué)習(xí)的機(jī)會有限。部分學(xué)生可能因?yàn)榛A(chǔ)知識薄弱或者擔(dān)心提問顯得無知而選擇沉默，減少了課堂上的思想碰撞和知識共享，抑制了課堂活躍度；二是理論與實(shí)踐融合教學(xué)不足。在高中信息技術(shù)課程中，如何有效地將抽象的理論知識與快速發(fā)展的信息技術(shù)實(shí)踐相結(jié)合是一大挑戰(zhàn)，學(xué)生需要理解復(fù)雜的編程概念、算法邏輯等理論內(nèi)容，同時也要能夠在實(shí)踐中靈活運(yùn)用，如編程、數(shù)據(jù)分析、網(wǎng)絡(luò)管理等[2]。教學(xué)中既要保證理論教學(xué)的深度，又要兼顧實(shí)踐操作的廣度，尋找合適的平衡點(diǎn)難度較大；三是技術(shù)更新迅速與教材內(nèi)容滯后的矛盾。信息技術(shù)日新月異，新工具、新技術(shù)層出不窮，而教材中的知識內(nèi)容很容易滯后于產(chǎn)業(yè)技術(shù)，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)的知識難以應(yīng)用到實(shí)際；四是差異化教學(xué)落實(shí)不到位。學(xué)生的成績與能力參差不齊，既有對編程有濃厚興趣且已有一定基礎(chǔ)的學(xué)生，也有初次接觸信息技術(shù)感到困惑的學(xué)生。如何在同一課堂上滿足不同水平學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，實(shí)現(xiàn)個性化教學(xué)，避免“一刀切”的教學(xué)模式，是教學(xué)中的一大難點(diǎn)，教師需要在教學(xué)方法上面多下功夫才能達(dá)到良好的教學(xué)效果。二、信息化工具在優(yōu)化高中信息技術(shù)課程教學(xué)中的實(shí)踐應(yīng)用對策（一）借助互動式學(xué)習(xí)工具，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣在高中信息技術(shù)課程教學(xué)中，積極采用互動式教學(xué)工具不僅是對傳統(tǒng)教學(xué)模式的一種革新，更是響應(yīng)了建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的號召，該理論強(qiáng)調(diào)通過情境、協(xié)作、會話和意義建構(gòu)四大要素促進(jìn)學(xué)生主動學(xué)習(xí)。具體而言，就是通過設(shè)計富有創(chuàng)意和參與性的教學(xué)活動來達(dá)到深化學(xué)生編程概念理解，激發(fā)內(nèi)在學(xué)習(xí)動機(jī)，培養(yǎng)團(tuán)隊合作與溝通能力，以及提升解決實(shí)際問題的技能。在此基礎(chǔ)上，以下實(shí)踐案例不僅展示了教學(xué)策略的創(chuàng)新性，更體現(xiàn)了教學(xué)目的與理論支撐的深度融合。以高中必修一“編程基礎(chǔ)”課程為例，特別是在講解循環(huán)結(jié)構(gòu)這一核心知識點(diǎn)時，通過引入“國家中小學(xué)智慧教育平臺”來實(shí)現(xiàn)以下教學(xué)目標(biāo)：在學(xué)習(xí)“編程基礎(chǔ)”的課程知識時，為了增強(qiáng)課堂互動性，激發(fā)學(xué)生的編程興趣與團(tuán)隊合作精神，在教學(xué)中應(yīng)用“國家中小學(xué)智慧教育平臺”。當(dāng)講解到循環(huán)結(jié)構(gòu)這一關(guān)鍵概念時，結(jié)合平臺中“Python”的教學(xué)模塊（Python是一款開源的程序開發(fā)工具），設(shè)計一項(xiàng)“最強(qiáng)大腦”的代碼編程游戲活動，通過游戲化的學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生在輕松愉快的環(huán)境中深入掌握編程知識，了解計算機(jī)語言的描述方法。首先在智慧課堂平臺上發(fā)布一段基礎(chǔ)的“for”循環(huán)代碼框架，作為游戲的起始點(diǎn)，學(xué)生們則利用電腦迅速響應(yīng)，每名學(xué)生需在限定時間內(nèi)向代碼中添加一行，以推進(jìn)程序邏輯的搭建?！白顝?qiáng)大腦”游戲問題的算法分析：顯示游戲規(guī)則，顯示物品以及編號，屏幕停留10秒；隨機(jī)出題，給出物品，回答編號；判斷回答是否正確，如果正確，則答對的題數(shù)加1。重復(fù)以上步驟，直到答完5道題；顯示答對的題數(shù)。游戲內(nèi)容同步到大屏幕上，全班同學(xué)可以直觀地看到代碼逐步完善的過程，突出參與感和緊迫感。過程中利用小組討論板來促進(jìn)交流，讓學(xué)生交流代碼邏輯、討論修改理由。學(xué)生們在討論中不僅解釋自己的代碼思路，還就如何優(yōu)化代碼、解決出現(xiàn)的問題展開深入探討，有效促進(jìn)了學(xué)生間的知識共享和批判性思維能力的培養(yǎng)。當(dāng)然，課堂教學(xué)畢竟時間有限，為加強(qiáng)信息技術(shù)課程的課外學(xué)習(xí)，老師可以結(jié)合學(xué)校的內(nèi)容網(wǎng)絡(luò)來搭建一個線上學(xué)習(xí)社區(qū)，或者直接借助互聯(lián)網(wǎng)平臺搭建一個班級用的學(xué)習(xí)平臺。老師可以在網(wǎng)上學(xué)習(xí)社區(qū)每周發(fā)布一些小游戲、小任務(wù)，比如“用Scratch制作一個簡單的游戲”或“設(shè)計一個校園導(dǎo)航APP界面”，學(xué)生可以自由組隊，在一周內(nèi)完成挑戰(zhàn)并提交成果。在完成小任務(wù)的同時，學(xué)生可以上傳自己整理的學(xué)習(xí)筆記、推薦的學(xué)習(xí)資源或編程小技巧[3]。通過合理運(yùn)營，可以將這類網(wǎng)上學(xué)習(xí)社區(qū)作為學(xué)生學(xué)習(xí)信息技術(shù)的第二課堂，也作為他們展示自我、交流心得的平臺。（二）理論與實(shí)踐融合，深化技術(shù)應(yīng)用在信息技術(shù)教育中，理論與實(shí)踐的融合是提升學(xué)生學(xué)習(xí)效能的關(guān)鍵，結(jié)合案例教學(xué)法和項(xiàng)目驅(qū)動學(xué)習(xí)兩種策略，強(qiáng)化學(xué)生對信息技術(shù)理論的掌握，同時促進(jìn)其在解決實(shí)際問題中應(yīng)用這些理論的能力。依據(jù)認(rèn)知主義學(xué)習(xí)理論，知識是通過個體與環(huán)境的互動構(gòu)建的，案例教學(xué)法和項(xiàng)目驅(qū)動學(xué)習(xí)創(chuàng)造一個既貼近實(shí)際又富含挑戰(zhàn)的學(xué)習(xí)環(huán)境，使學(xué)生在探索、實(shí)踐、合作中實(shí)現(xiàn)知識的內(nèi)化與能力的外顯，最終達(dá)到提升學(xué)習(xí)相關(guān)性、趣味性與實(shí)效性的目的，讓學(xué)生在解決具體問題的過程中，能更深刻地理解抽象的理論知識，并將其轉(zhuǎn)化為解決實(shí)際問題的能力。在教學(xué)中，可以引入案例教學(xué)法，多加入貼近學(xué)生生活實(shí)際或熱門技術(shù)領(lǐng)域的案例，讓學(xué)生在解決實(shí)際問題的過程中學(xué)習(xí)理論知識，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的實(shí)用性和趣味性[4]。在高中必修一信息技術(shù)課程“數(shù)據(jù)分析與人工智能”的內(nèi)容中，為了幫助學(xué)生深入理解前沿的信息技術(shù)知識，教學(xué)中選取了“智能家居系統(tǒng)”作為案例教學(xué)的主題，主要是考慮到現(xiàn)代社會中，智能家居已經(jīng)廣泛普及，并與學(xué)生日常生活緊密相連，能夠激發(fā)學(xué)生興趣。課堂導(dǎo)入，先利用PPT、微課視頻介紹智能家居系統(tǒng)的工作原理，包括智能燈控、溫濕度自動調(diào)節(jié)、安防監(jiān)控等功能，引導(dǎo)學(xué)生探索這些智能設(shè)備背后的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、傳感器應(yīng)用、數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議等理論知識。隨后用流程圖或簡易編程語言模擬實(shí)現(xiàn)書房內(nèi)的燈光自動化控制、環(huán)境監(jiān)測等功能，讓學(xué)生更進(jìn)一步理解智能控制技術(shù)是如何實(shí)現(xiàn)的。此外，項(xiàng)目驅(qū)動學(xué)習(xí)也是一個較好的教學(xué)方法。結(jié)合上面的“智能家居系統(tǒng)”設(shè)計跨學(xué)科的項(xiàng)目任務(wù)，鼓勵學(xué)生將信息技術(shù)與其他學(xué)科知識相融合，通過實(shí)踐操作深化理論理解。在設(shè)計過程中，學(xué)生需查閱資料，將物聯(lián)網(wǎng)、傳感器、編程等理論知識應(yīng)用于實(shí)際問題解決中。各小組通過PPT或視頻形式展示設(shè)計方案，并在全班進(jìn)行分享。討論環(huán)節(jié)鼓勵學(xué)生相互提問，探討不同方案的優(yōu)劣及改進(jìn)空間，從而加深對技術(shù)應(yīng)用與理論知識的理解。項(xiàng)目周期覆蓋整個學(xué)期，期間穿插相關(guān)理論課程學(xué)習(xí)，確保學(xué)生邊學(xué)邊用。為了保證項(xiàng)目可以順利進(jìn)行，分組時老師要根據(jù)學(xué)生的能力差距來調(diào)整組員，確保小組有能力執(zhí)行任務(wù)，過程中老師也要適當(dāng)指導(dǎo)，給學(xué)生指定相關(guān)的資料和設(shè)備，控制項(xiàng)目的完成難度。如果學(xué)生能力尚且不足，則老師帶領(lǐng)學(xué)生調(diào)研市場上的傳感器設(shè)備，學(xué)習(xí)編程語言（如Python）來編寫數(shù)據(jù)采集與分析的腳本。如果學(xué)生能力足夠，則給予學(xué)生更多的自由發(fā)揮空間，并提出改善建議。項(xiàng)目結(jié)束后，各小組進(jìn)行成果展示，包括系統(tǒng)演示、數(shù)據(jù)分析報告及改善方案建議。教師和同學(xué)共同評審，重點(diǎn)評價項(xiàng)目的創(chuàng)新性、實(shí)用性及團(tuán)隊合作情況。通過上述案例教學(xué)法和項(xiàng)目驅(qū)動學(xué)習(xí)的實(shí)踐，目的是讓學(xué)生能夠在解決實(shí)際問題的過程中，將理論知識與實(shí)踐操作緊密結(jié)合，有效提升學(xué)習(xí)的相關(guān)性和趣味性，促進(jìn)知識的深度理解和綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)。（三）緊跟技術(shù)前沿，活化教材內(nèi)容在日新月異的信息技術(shù)領(lǐng)域，教育者面臨的一大挑戰(zhàn)是如何確保教學(xué)內(nèi)容與快速發(fā)展的技術(shù)保持同步，以培養(yǎng)學(xué)生的前瞻性和適應(yīng)性。構(gòu)建動態(tài)課程資源庫，是基于建構(gòu)主義和連接主義教育理論的實(shí)踐，旨在通過連接學(xué)生與最前沿的科技信息，創(chuàng)造一個靈活、開放的學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)[5]。根據(jù)建構(gòu)主義理論，學(xué)習(xí)是一個主動建構(gòu)知識的過程，學(xué)生應(yīng)參與到與現(xiàn)實(shí)世界緊密相連的學(xué)習(xí)活動中。然而，傳統(tǒng)教材受制于出版周期，難以迅速反映技術(shù)最新進(jìn)展。動態(tài)課程資源庫的建立，通過持續(xù)更新內(nèi)容，解決教材滯后性問題，確保學(xué)生接觸到的信息符合現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展趨勢。為此在教材內(nèi)容的豐富與活化方面，教學(xué)中做出以下努力。首先借助“國家中小學(xué)智慧教育平臺”或者在國內(nèi)一些知名的交流論壇中設(shè)立“信息技術(shù)行業(yè)動態(tài)”板塊，定期搜集并整理國內(nèi)外權(quán)威科技媒體發(fā)布的最新技術(shù)文章、新聞?wù)?，涵蓋人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的知識；創(chuàng)建“實(shí)戰(zhàn)教程視頻”區(qū)域，收錄或鏈接優(yōu)質(zhì)的在線教程視頻，如編程語言基礎(chǔ)、軟件開發(fā)工具使用、項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)教程等，注重選擇講解清晰、實(shí)踐性強(qiáng)的內(nèi)容。目前國內(nèi)眾多視頻平臺中，都有大量免費(fèi)的教學(xué)視頻資源，老師可以甄選一些優(yōu)質(zhì)視頻，讓學(xué)生多加利用；最后設(shè)立資源更新小組，由信息技術(shù)教師和對信息技術(shù)有濃厚興趣的學(xué)生組成，負(fù)責(zé)定期檢查和審核資源庫內(nèi)容，確保信息的新穎性、準(zhǔn)確性與合規(guī)性。通過上述措施，動態(tài)課程資源庫不僅能夠有效彌補(bǔ)教材內(nèi)容的滯后性，還能激發(fā)學(xué)生探索技術(shù)前沿的興趣，培養(yǎng)其自學(xué)能力與創(chuàng)新思維，為學(xué)生搭建起一座通往信息技術(shù)深海的橋梁。（四）實(shí)施差異化教學(xué)，激發(fā)個體潛能在信息技術(shù)教育領(lǐng)域，實(shí)施差異化教學(xué)策略是響應(yīng)個體差異性理論和多元智能理論的重要實(shí)踐，通過量身定制的教學(xué)方案滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，促進(jìn)每個學(xué)生的個性化發(fā)展，最大化地激發(fā)其內(nèi)在潛能。依據(jù)維果茨基的最近發(fā)展區(qū)理論，教學(xué)應(yīng)當(dāng)在學(xué)生現(xiàn)有水平與潛在發(fā)展水平之間架設(shè)橋梁。通過分層教學(xué)，可以精準(zhǔn)定位每位學(xué)生的學(xué)習(xí)起點(diǎn)，提供既有挑戰(zhàn)性又不至于遙不可及的學(xué)習(xí)任務(wù)，確保每位學(xué)生都能在“夠一夠，摘得到”的狀態(tài)下持續(xù)進(jìn)步。高中必修二《信息系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)》的單元內(nèi)容中，學(xué)生信息技術(shù)成績已經(jīng)出現(xiàn)分化情況，部分學(xué)生已具備一定的編程基礎(chǔ)，而另一些學(xué)生則還是一知半解跟不上教學(xué)進(jìn)度，為此就需要設(shè)計分層教學(xué)路徑來應(yīng)對不同學(xué)生的差異。比如，針對編程零基礎(chǔ)的學(xué)生，課程從計算機(jī)基本概念、編程入門語言（如Scratch）開始，通過拖拽編程，讓學(xué)生在輕松有趣的環(huán)境中理解編程邏輯，逐步過渡到簡單的Python計算機(jī)語言掌握；對于有一定基礎(chǔ)的學(xué)生，直接從Python或Java等主流語言的基礎(chǔ)語法講起，重點(diǎn)放在函數(shù)、類與對象、異常處理等進(jìn)階概念上，輔以小項(xiàng)目實(shí)踐，如編寫簡單游戲或小程序；通過定期的編程小測驗(yàn)和項(xiàng)目展示，教師可以監(jiān)測各層次學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，必要時進(jìn)行層次調(diào)整，確保每位學(xué)生都能在適合自己的難度級別中獲得成長。老師根據(jù)每個學(xué)生的信息技術(shù)課程成績和實(shí)踐能力來組建異質(zhì)小組，即每組成員包含不同信息技術(shù)水平的學(xué)生，促進(jìn)學(xué)習(xí)互補(bǔ)和團(tuán)隊合作，確保至少有一名成績能力強(qiáng)的學(xué)生作