小学信息科技基于核心素养的问题链设计研究

小学信息科技基于核心素养的问题链设计研究
严均钰 上海市闵行区罗阳小学
●问题链的概述
问题链导学是以问题为导向的教学方法中的一种。

问题链从不同的维度可以有不同的分类：按教学功能分，可以分为新旧知识衔接问题链、巩固问题链、归纳问题链等；按呈现方向分，可以分为正向链、逆向链、双向链；按适用过程分，可以分为导入链、衔接链、发散链、递进链、并列链；按表现形式分，可以分为图表链、图文链等。

但在实践教学中，往往不是一种类型问题链的简单运用，而是多种类型问题链的综合运用。

聚焦核心素养的问题链是指以核心素养的培养为教学目标，围绕着某个信息化环境下产生的问题情境，将需要解决的问题分解成若干逻辑相联的子问题，再将子问题串联成有序列的问题链。

教师在
课堂中按问题链中问题的先后顺序
提问，有序地推动课堂教学，从而
实现信息意识、计算思维、数字化
学习与创新以及信息社会责任的全
面提升。

●聚焦核心素养的问题链设
计的价值
1.问题链串起解决问题的方
法链
小学信息科技学科的主要任
务是培养学生利用信息技术解决
问题的能力，教师一般会创设一个
信息化环境下较复杂的问题情境，
师生在分析问题的过程中会衍生出
一些待解决的子问题。

教师需要帮
助学生分析问题厘清思路，从而形
成最优解决方案，这个过程是解决
问题的过程，也是计算思维的培养
过程。

基于解决问题的问题链，教
师可以以解决问题的步骤为主线，
在核心环节上设计关键问题，形成
问题链，沿着问题链一步一步引导
学生发现、分析、思考和探索，最终
形成解决问题的一般方法。

2.问题链串起新旧知识的知
识链
在以往的课堂问题设计中，往
往存在过度关注单课时的知识点，
而忽略知识的“来龙去脉”的现象，
这种碎片化的知识不仅容易遗忘，
而且不利于综合利用。

基于知识学
习的问题链设计，从纵向看是从学
生的已有认知出发，由浅入深，由特
殊到一般，层层递进，一步步走向
新知“连成线”的过程；从横向看，
是一个知识点向与其相关联知识
“结成网”的过程。

这样纵横交错
摘要：小学信息科技围绕核心素养的问题链设计更加聚焦学科素养的培养过程，更加关注知识体系的架构，更加注重学生思维的深度培养，是信息素养培养的有力支架与推手。

本文基于小学信息科技两种常见的教学内容类型，分别对递进式问题链及并列式问题链的设计及运用进行阐述。

关键词：问题链；核心素养；小学信息科技
中图分类号:G434 文献标识码：A 论文编号：1674-2117（2021）010-0032-05
的学习过程，不仅可以帮助学生较全面地理解所学知识，更有利于知识体系的建构。

3.问题链串起深度学习的思维链
在课堂教学中经常会出现教师提问后，学生齐声回答或教师自问自答的情况，这种问题无法激发学生的积极参与，触发学生的深入思考。

然而思维是学习的核心，教师在设计问题链时，要基于核心素养，围绕着信息素养的培养，用“问”激发思考，用“链”将思维引向深入，让思维在“问题链”中“浅入深出”，引导学生进入深度学习状态，从而促进信息素养的提升。

●问题链设计应该遵循的原则
1.科学性原则
问题链的设计关键在于“链”的设计，问题链起点的定位、子问题间内在的逻辑关联及顺序、子问题间的梯度都是设计的关键，而这些都要遵循科学性原则。

即教师在设计问题链前一定要切实走进学生的认知世界，科学地分析他们的认知规律和思维习惯。

应选择学生感兴趣的有价值的问题情境，精准地确定问题链的起点，将学习过程中可能遇到的重难点问题，按从易到难、由浅入深的逻辑顺序串联成适合所有学生都参与的问题链。

2.目标性原则
问题链的设计应遵循目标性原则，即教师应紧密地围绕教学目标，从教学的重难点的突破和学科
素养的落实入手，有目标、有计划地
设计基于学科知识层面和思维层
面的问题链。

目标指引下的“问题
链”避免了杂乱无章和松散低效的
情况，使课堂提问的指向性更明确、
更精准，使课堂教学更紧凑，直击
学科核心知识和关键能力的培养。

3.互动性原则
知识的学习需要在问题链的
引导下互动产生，同样，核心素养中
的信息意识和信息社会责任这两
方面的落实也离不开问题链引导
下的互动。

意识层面的获得一定是
由学生自我发现自我感知才得以认
同，并内化为行为。

而发现与感知的
过程离不开课堂中的有效互动，只
有在不断的行为引导与辨析中，学
生的共情力才能被激发，意识才能
被唤醒。

因此，教师在设计问题链
时，必须为学生创设良好的互动氛
围和高质量的互动体验。

4.开放性原则
虽然问题链的设计是为了更
紧密地贴合目标的达成，以实现教
学的最优化，但不能就此认为问题
的答案也越聚焦越好。

问题可以精
准，但问题的答案不能唯一，否则
会限制学生的思维，不利于学科创
新意识的培养。

教师在设计问题
时，要多用“是什么？为什么？怎么
样？”，少用“是不是？能不能？好不
好？”。

开放性除了要求问题答案的
开放，还要求问题要面向全体学生
开放，梯度设计上要关注到不同层
次学生的认知情况，鼓励尽可能多
的学生积极参与到课堂互动中来，
以实现教学效益的最大化。

●问题链设计路径
教师问题链设计的过程也是
运用计算思维解决问题的过程。

如
图1所示，首先需要从较为复杂的问
题情境中分解出若干相关的子问
题，即把大问题拆解成小问题，把
复杂问题拆解成简单问题，把新问
题拆分成若干老问题。

然后补充与
之匹配的知识、技能、素养等若干
内容。

课前,对学情的科学评测与分
析就像一把定位尺，可以帮助教师
进一步确定问题链的起点和选定
图1 问题链的设计路径
关键问题，以这把定位尺再去衡量之前的子问题，并据此进行筛选和排序形成问题链。

同样的问题情境，面对不同班级的学生，问题链的设计也要有适当调整。

最后，问题链还需要一个验证、调试与修改的过程，最终得以不断地优化。

●问题链设计及策略
小学信息科技学科的计算思维和新技术创新能力的培养是两个重要的教学内容。

接下来笔者以华师大版小学信息科技教材为内容，从以计算思维培养为主的递进式问题链设计和以新技术探究为主的并列式问题链设计两个方面来谈谈如何设计与运用问题链教学法促进学生深度学习，提升学科素养。

1.一线串珠——基于计算思维能力培养的递进式问题链设计（1）递进式问题链的定义与适用范围
递进式问题链是指教师根据教学目标，将相关知识设计为由浅入深的问题串。

递进式问题链的最大特点是问题间的上下逻辑关系紧密，各个问题环环相扣、逐层递进。

在课堂教学中，教师通过问题链中问题的先后顺序提出关键的问题，不断引发学生思维纵向延伸，达到深度学习状态，最终形成以问题链为导引的知识链、素养链。

在小学信息科技教学中，知识技能的学习常常围绕着一个问题解决的情境探究习得。

从确定合适的解决问题方案，到形成具体的解决问题步骤并加以验证，再到构建解决问题的
一般方法，这是一个层层深入的计
算思维的培养过程。

这种以提升解
决问题能力为目标、以解决问题的
步骤为主线的课堂教学形式就适
合用递进问题链的方法组织。

（2）递进式问题链设计要点
递进式问题链设计可以采用
一“线”串“珠”方式，“线”是指大的
问题情境，“珠”是解决问题的过程
中产生的具体的子问题。

子问题的
数量不在多，但要科学精准。

教师
要将子问题设计在计算思维培养
的难点、痛点、启发点上，尤其要注
意不要遗漏一些细小的容易忽视
的知识点。

递进式问题链凸显了问
题解决的过程，可以帮助教师把握
课堂教学的关键环节，促使教学稳
步推进。

问题链的逐步呈现也为学
生的探讨提供了源源不断的动力，
让学生持续沉浸在解决问题情境
中，思维和情感在解决问题的过程
中不断碰撞、层层深入。

学生在亲历
了整个过程后，当问题解决的那一
刻，获得的成功喜悦会进一步点燃
探究的热情，促使学习达到事半功
倍的效果。

（3）递进式问题链设计案例
“网络搜索”一课是《上海市
小学信息科技学科教学基本要求》
主题3“获取信息”单元第2课时的
内容，其主要教学目标为：认识搜索
引擎，体验搜索引擎使用的一般过
程，学会使用关键词搜索信息，知道
使用信息时需要进行判断和筛选。

图2所示是“网络搜索”
一课的问题
图2 案例《网络搜索》递进式问题链设计
链设计。

笔者为整个单元教学创设了“探秘人工智能”主题情境，其中“网络搜索”围绕着“人工智能知多少”活动展开。

在引入环节中教师揭示了课前的调查投票结果——人工智能好奇指数。

本节课以查寻自己最感兴趣的问题答案为任务，展开网络搜索的学习。

教师课前了解到有一些学生有用网页搜索框搜索信息的经验，但他们无法较为完整地叙述搜索过程与方法，鉴于此，确定了“认识搜索引擎—会网络搜索—会关键词搜索法—能辨析有效信息”为核心关键问题。

根据这些关键问题，设计了与之相关的子问题，形成一个以利用搜索引擎快速查找有效问题答案为目标的递进式问题链，并形成与之匹配的知识链、素养链。

其中，搜索答案的过程也是培养学生计算思维能力的过程，从确定合适的解决问题方案，到形成具体的解决问题步骤并加以验证，再到构建网络搜索的一般方法，这是一个建模的过程。

在
此过程中，学生不仅学会了网络搜
索的知识与方法，还关注到了什么
是最优方案，怎样确定合适的关键
词以及如何提高搜索效率等问题，
学生的思维在问题链的引导下，逐
步走向全面、走向深入。

2.连点成面——基于新技术
探究的并列式问题链设计
（1）并列式问题链的定义
与适用范围
并列式问题链是教师根据教
学目标，引导学生探寻一个知识的
几个方面，或几个知识之间存在的
紧密联系、相同规律、相同方法技巧
等。

将这些联系、规律、技巧以问题
的形式串联成问题链，引发学生对
相似知识的类比思考，帮助学生在
不断地归纳总结的过程中，剥开表
象发现规律，理解知识的本质内涵。

信息科技是一门不断发展的学科，
对于“数字土著”而言，他们从一出
生就享受着科学技术带来的便捷，
却很难体会技术背后的本质内涵，
今天课堂中的他们可能就是未来科
学技术的创造者，发现与探究技术
内涵非常有必要。

所以，这种需要全
面了解技术发展变迁、探寻技术发
展的内在规律的教学内容，就适合
用并列式问题链的形式展开。

（2）并列式问题链设计要点
基于新技术探究的并列式问
题链设计可以采用“以点带面”的
方式进行设计。

“点”是指某一项技
术，“面”则分为两个层面，一个层
面是指围绕着“点”从不同角度探究
而设计的问题，这些问题是平行并
列的关系，把这些并列的问题串联
成问题链，就可以帮助学生看清技
术的方方面面。

另一个层面是指相
似技术之间的并列类比链，即把单
项技术的问题链再迁移到此技术的
“前世今生”，就构成了以科技发展
为逻辑顺序的类比链。

通过两个层
面并列问题的探究，学生在变与不
变中就很容易发现技术的发展规
律，从而体会技术的核心内涵，并由
此预测技术未来发展的方向，为科
技创新埋下希望的种子。

图3 案例《信息搜索的发展》
并列式问题链设计
（3）并列式问题链设计案例为了帮助学生发现信息搜索发展变化的规律，笔者从学生浅显易懂的人工搜索——校园内找一本图书的小任务入手，先形成了“人工搜索的内容、搜索的范围、搜索的方法、搜索的速度”并列问题链，再迁移至网络搜索的内容、范围、方法与速度的讨论，最后通过观看智能搜索的视频，了解人工智能给搜索的内容、范围、方法与速度带来的变化（如上页图3）。

由此可见，此案例中，“点”是“搜索技术”，“面”的两个层面如下：一是围绕人工搜索从搜索内容、搜索范围、搜索
参考文献：
[1]卓斌.例谈数学教学中问题串的设计与使用[J].数学通报，2013(52):6.
[2]施小萍.“问题链”教学模式在高中化学基本理论复习中的实践与应用[J].中小学教学研究，2016(01):16-18+21.
[3]吴志明.递进式问题链的教学设计与应用[J].物理教师，2015(01):33-36.
[4]李裕芝.祁耐寒.构建精准问题链，助力英语深度学习，实现思维对话[EB/OL]./s/blog_15e79c2fd0102z33q.html.
方法、搜索速度几个角度形成的并列问题链；二是由此向“人工搜索、网络搜索、智能搜索”拓展的并列类比链。

通过这样两个层面并列问题链的反复讨论与对比，带领学生领会“搜索技术”背后变与不变的规律，进而探寻未来搜索的发展方向。

● 结束语
问题链的设计是教师专业素养的体现，问题链的运用是教师教学智慧的彰显。

在小学信息科技教学中，基于核心素养的问题链设计及运用，可以优化教学方法，提高教学效率。

但笔者在研究中也发现，目
前问题链的研究多数是在单课时的背景下展开的，知识层面和思维层面都存在一定的局限性，笔者后续会尝试聚焦单元目标下的以单元项目活动为关联的问题链设计，这样就打破了课时的限制，从单元视角再看问题链的设计与运用，相信会有不一样的收获。