1、问题导学课题研究目录“信息技术学科问题导学模式研究”结题报告镇江市教研室 赵春声镇江第一中学 吴飞2014年9月“信息技术学科问题导学模式研究”系镇江市教研室赵春声和江苏省镇江第一中学吴飞老师承担的，并主要由江苏省镇江一中、以及部分镇江市属学校信息教师共同参与的江苏省第九期教研立项课题。课题自2012年2月开题以来，经过2年多的研究和实践探索，已基本完成课题研究的任务。现将课题结题报告如下：一、课题提出的背景1、是新课程改革的时代呼唤高中信息技术新课程标准中，着重提出了以下重要理念:（1）关照全体学生，建设有特色的信息技术课程高中信息技术课程，应充分考虑高中学生起点水平及个性方面的差异，强调学
2、生在信息技术学习过程中的自主选择和自我设计；提倡通过课程内容的合理延伸或拓展，充分挖掘学生潜力，实现学生个性化发展。既关注当前的学习，更重视可持续发展，为学生打造终生学习的平台。（2）强调问题解决高中信息技术课程，强调结合高中学生的生活和学习实际设计问题；让学生在活动过程中，掌握应用信息技术解决问题的思想和方法。（3）注重交流与合作，共同建构健康的信息文化高中信息技术课程鼓励高中学生结合生活和学习实际，运用合适的信息技术，恰当地表达自己的思想，进行广泛的交流与合作，并在此过程中分享思想、激发灵感、反思自我、增强友谊，共同建构健康的信息文化。本课题即是针对高中信息技术课程的“问题导学”模式研究，
3、关注所有学生，注重在合作和交流中的问题解决。新课标中还提出了教师要由“人类灵魂工程师”到学生的“精神指引者”的转变。教师要成为学生的“心智激励者”、“精神的指引者”，而不是“灵魂的预设者”。教师不能再居高临下的俯视学生，而应与学生站在同一个平台上互动探究，在平等的交流中当“裁判”，在激烈的争论中做“主持人”。因此在课题中，还必须让学生自己去发现问题、自己去解决问题，教师做好“指引者”的工作，实际上教师并非不管学生，而是管的更深，做的更细。2、是“问题导学”教学模式进一步深化研究的需要国外和“问题导学”相关的的研究主要是以PBL（Problem based learning）和基于魔灯（Mood
4、le）的教学为代表的各种学习模式。PBL是以问题为导向的教学方法，是1969年由美国的神经病学教授Barrows在加拿大的麦克马斯特大学医学院首创1，被称为是“以问题为基础的学习”， 后来扩展到包括教育学院、商学院、工程学院的教学改革中,已成为国际上较为流行的教学方法。但PBL通常用于医学教育，对于信息技术课程的研究很少，也没有把每个问题具体到每个学生，没有一个专门支撑问题的学习平台，缺少记录数据的手段。魔灯是澳大利亚教师 Martin Dougiamas 基于建构主义教育理论而开发的课程管理系统，是一个免费的开放源代码的软件2，目前在各国已广泛应用。类似这样的软件国内国外都有一些，例如远程网
5、络学习平台，但是这些软件都不是针对学生的问题学习方式开发的，更没有专门针对高中信息技术课程来设计。 “问题导学法”教学模式在国内已经展开一些研究，茹光华等在2001年教学探索上提出“问题导学法”的教学模式3，并应用于初中社会的教学；在地理学教学和政治课等学科上对“问题导学”也都有了一些研究4 5。但是，在信息课程上，对“问题导学”研究还比较少，没有针对信息技术课程明确提出“问题导学”，更没有针对信息课的特点结合“问题导学平台”来让问题导学真正有效实践。江苏省镇江第一中学于2007开始正式研究“问题导学”教学模式，并于2011年结题。但其研究主要是对各门学科的普遍性研究，研究还不够深入，信息技术
6、课程有其自身特点，对信息而言需要有符合自身特点的“问题导学”模式；镇江一中的研究中提出了“要关注全体学生”，但是没有深入到关注每个学生对每个问题的解决过程；镇江一中的研究缺少对学生在学习过程中评价的有效数据，研究不够深入；对于学生的个性化教学研究较少。综上，“问题导学”教学模式需要进一步深化研究，并且需要细化和深入到各门课程中，信息技术课程有学生善于思考爱动手实践的特点，还有现代化信息技术的有力支撑，具有深入研究的条件。二、课题的理论基础和核心概念一般认为,模式是一种重要的科学操作与科学思维的方法。它是为解决特定的问题，在一定的抽象、简化、架设条件下，再现原型客体的某种本质特性；它是作为中介，
7、从而更好地认识和改造原型客体、建构新型客体的一种科学方法。从上面的定性叙述可以看出，模式作为认识过程的中介，是一个否定之否定的过程，是一个不断认识螺旋式上升的过程。模式又是一种问题解决得思维方法。按照查有梁的分类，模式分为两大类：实物模式和形式模式，其中形式模式又可分为数学模式、语义模式和图像模式6。本课题的模式属于语义模式，是通过科学思维的方法，提炼、概括出的关于课堂教学的模式。1、课题的理论基础本课题的理论基础主要有：(1)、建构主义学习理论：建构主义学习理论认为，学习过程不是学习者被动地接受知识，而是积极地建构知识的过程。由于建构主义学习活动是以学习者为中心，而且是真实的，因而学习者就更
8、具有兴趣和动机，能够鼓励学习者进行批判型思维，能够更易于提供个体的学习风格。(2)、探究式学习理论：探究式学习或称探究性学习、研究性学习，是指从学科领域或现实生活中选择和确立主题，在教学中创设类似于学术研究的情境,学生通过独立自主地发现问题、实验、操作、调查、收集与处理信息、表达与交流等探索活动，获得知识,培养能力，发展情感与态度,特别是发展探索精神与创新能力。它倡导学生的主动参与。探究式学习是一种积极的学习过程，主要指的是学生在科学课中自己探索问题的学习方式。(3)、主体性教育理论：学生是学习的主人，教师的作用在于成为学生学习的组织者、引导者和合作者。(4)、布鲁纳“发现学习”的教学思想：是
9、一种让学生独立学习自行发现问题，并掌握科学原理的一种教学方法。它特别强调学生自己去发现和创造，要求学生利用课本提供的材料与教师提供的信息，通过自己独立思考，找出解决问题的方式和方法，进而形成正确的结论与概念。(5)、 新课程的核心理念是“一切为了每一个学生”，促使每一个学生都得到全面发展。(6)、R.M.托马斯的“掌握学习原则”：每个学生都应有均等的机会去达到学习目标，而不管各个学生达标的途径和速度是否互不相同，教师应为那些采用通常的教学方法未能成功地学生提供矫正教学。（7）WPBL思想：网络环境下基于问题的学习(WPBL)是在网络化教学环境和教学资源的支持下，以问题为中心，教与学活动中各要素
10、之间稳定的关系和活动进程的结构形式。WPBL的结构要素要求：教与学的活动围绕问题解决进行；现代网络和计算机技术的技术平台支持；学生是问题的主动探索者；学生通过自主探索、小组协作等方式解决问题等等。2、课题的核心概念本课题的核心内容是针对高中信息技术课程，结合问题导学平台，根据本课程的特点在实践中对“问题导学”模式进行深化研究。其核心概念有：(1)、高中信息技术课程高中信息技术课程是国家规定的普通高中学生的必修课程，是一门立足实践的课程、高度综合的课程、注重创造的课程和与人文融合的课程。高中信息技术课程以义务教育阶段课程为基础，以进一步提高学生的信息素养为宗旨，强调通过合作解决实际问题，让学生在
11、信息的获取、加工、管理、表达与交流的过程中，掌握信息技术，感受信息文化，增加信息意识，内化信息伦理，使高中学生发展为适应信息时代要求的具有良好信息素养的公民。(2)、问题导学“问题导学”模式是建立在问题教学理论基础上的一种新型的课堂教学模式。它以“问题”为纽带，通过对一系列“问题”的互动生成、建构和合作探究，以提升学生的“问题”意识和品质、增进学习效益、愉悦学习过程的一种教学方法。(3)、本课题的问题导学模式是针对高中信息技术课程的特点，结合问题导学平台，在高中信息的实践中对“问题导学”模式进行深化研究。(4)、问题导学平台本课题将在技术上提供一个支撑平台，在此平台的基础上，“问题导学”模式更
12、细致、全面，并且具有不同于其他学科的特色，特别有利于关注全体学生，有利于“问题导学”开展深入的研究。三、研究过程与方法本课题的研究，是一个不断的探索、发现与验证的过程，也是不断地发现问题、解决问题并提出新的问题的过程。1、研究的方法-多种方法相结合本课题在运用教育科学研究一般方法的同时，注意结合本课题实际，重视以下五个方面的方法：一是文献资料法。采用现代化信息技术手段，广泛收集和查阅国内外有关理念以及相关文献资料。并对有关文献进行认真收集、查阅、分析、整理，多角度开展对有关资料进行比较研究，借鉴已有的研究成果和经验教训，为课题研究提供理论框架和方法论。二是行动研究法。课题组研究人员针对具体问题
13、，不断提出具体的可行性方案，用以指导教育实践，同时根据出现的新问题，进一步调整和完善实施方案，在行动中研究，在研究中提高；在研究过程中坚持理论联系实际，将研究成果及时在教学中进行实施，并在实践中不断完善。三是定量分析法。本课题的研究过程，尽可能收集了有关数据进行定量分析，收集和统计分析了问题、自我评价评价数据、回答问题的数据、作业数据、行为习惯数据、课堂纪律等多方面的数据。四是比较研究法，为了清楚看到课题效果，本课题采取了比较研究的方法，即同一水平的班级使用和不使用课题方法的横向对比，以及同一班级使用课题方法前后的纵向对比的方法。2、研究的思路-理论与实践相结合研究思路决定研究方向，正确的研究
14、思路能减少研究过程中的盲目性，提高研究的效率。本课题属于应用性理论与探索性实践相结合的研究。通过学习和思考，我们确定了本课题研究的基本思路，即基于问题的学习理论和多元智能等教学理论支撑、在教学实践中不断完善的研究思想。（1）基于问题的学习理论纽威尔和西蒙认为问题是这样一种情境，个体想做某件事，但不能即刻知道做这件事所需采取的一系列行动7。乔纳森对问题又做了进一步的限定，他认为，解决未知必须具备社会、文化或智能的价值8。也就是说，问题解决者相信寻找这些未知的东西是有价值的。“如果没人觉察到某种未知或没有确定未知需要，也就没有了问题。”顾明远主编的教育大词典中，认为问题亦称“难题”，泛指机体不能利
15、用现成反应予以应答的刺激情境。总的来说，问题是要解决的难题；是一种情境。基于问题的学习是近年来被越来越多的教师认同且广泛应用在教学实践中的教学形式。它强调把学习设置在复杂的、真实的、有意义的问题情境中，通过让学习者协作解决，从而获得隐含在问题背后的新知识，掌握问题解决的新技能，并形成有效的学习内部动机。作为一种问题取向的教学策略，问题情境的创设可以说是整个教学的起点。根据已有的研究表明：1.一个良好有效的问题情境可以激发学生的问题意识和学习动机；2.蕴含的问题应该具有足够的复杂性，包含许多相互联系的部分；3.问题应该是实际问题，应能够在学习者的经验世界中产生共鸣。问题又分为劣构性问题和良构性问
16、题9。劣构性问题又称为结构不良问题，是指那些初始状态（条件）、中间状态（算法）和目标状态三者中至少有一个没有明确界定的问题。相对应的，三种状态界定明确的则称为结构良好的问题。问题总是由问题情境引起的。是由一定的情景引起的，按照一定的目标，应用各种认知活动、技能等，经过一系列的思维操作，使问题得以解决的过程。我国学者查有梁认为“思维即问题解决”。问题解决的过程就是问题情境消失的过程。分为问题表征、选择操作、实施操作和评价当前状态四个阶段。问题表征是问题在头脑中的呈现方式。根据问题所提供的信息和自身已有的知识经验，发现问题结构，构建自己的问题空间的过程。是对问题的理解和内化，是问题解决者对一个问题
17、所达到的全部认识状态。 简单地说，是问题理解的一种结果。Simon（1978）说，“表征是问题解决的一个中心环节。如果一个问题能正确的表征，可以说它已解决了一半”。所以，问题表征是问题解决的一个关键环节或阶段。基于问题的学习（Problem-Based Learning），是以现代建构主义学习理论为指导，强调把学习设置到复杂的、有意义的问题情境中，通过让学习者合作解决真实性问题来学习隐含于问题背后的科学知识，形成解决问题的技能，并形成自主学习的能力10；而本课题的研究把PBL的思想放在一个学习平台中,属于网络环境下基于问题的学习(WPBL)的范畴, WPBL是在网络化教学环境和教学资源的支持下
18、，以问题为中心，教与学活动中各要素之间稳定的关系和活动进程的结构形式11。目前，PBL在国内外已影响深远，而国内对于WPBL的研究则主要集中于医学和生物学领域12 13，亦有少量应用于英语等学科的研究14，但在高中信息教学领域的研究较少。而高中生的逻辑思维能力逐渐成熟,基于问题的学习可以开展。WPBL的结构要素11要求：教与学的活动围绕问题解决进行；现代网络和计算机技术的技术平台支持；学生是问题的主动探索者；学生通过自主探索、小组协作等方式解决问题等等。从WPBL的结构要素可以看出，相对于其他学科，WPBL在高中信息课程教学中应用比较适合，且更容易实现，这是因为：一是高中信息课通常可以在机房进
19、行，有网络化教学环境的支撑；二是高中信息技术课的学习内容比较适合于转化为一些问题；三是信息课的学习环境较为轻松,高考压力不大，可以把侧重点放在解决问题的能力培养上。（2）多元智能等教学理论 多元智能理论为我们认识技术课程特别是信息技术课程的价值提供了一个新的窗口。在学习信息技术课程时，学生有怎样的问题、能提出怎样的问题，与学生的智能水平是相关的，不同智能水平的学生往往是不同的。要了解学生，就要了解学生的个别差异，因此，我们组织学习了加德纳的多元智能理论。（3）教学实践中不断完善在基于问题的学习理论和多元智能等教学理论指引下,我们开发了基于问题的导学平台,并将此平台应用于课堂实践中,在实践中发现
20、问题,不断解决和进一步修改完善。课堂是教学改革的主阵地，在课堂上教师带领学生学习新的发现问题、解决问题的思想，改变旧的被动接收的传统思维；带领学生充分利用好课堂，提高课堂效率。课题组教师立足课堂，不断实践，并对自己的教学行为和学生的反馈不断小结、不断反思，修改平台的不足，并提高自己的理论水平、不断更新教育观念，在实践中调整自己的教学行为，使自己的课堂教学得到最优化。针对教学中出现的一些问题，在课后及时反思、小结，对于极少数问题学生特别注意，发现他们的学习特点，找到问题，帮助他们改正，通过优化平台和课堂教学模式来提高课堂效率。3、研究的组织-形成以教研员和一线教师相结合的研究共同体教学研究往往涉
21、及到不同的成员，不是靠单个人的力量就可以完全做得到的，它是一种集体协作，体现为研究者相互之间的合作，最终达到研究的目的。本课题由教研员和一线中学教师组成的课题研究团队，整合了各自的优势，增强了中学教师科研的“造血”功能，提升了课题的研究水平。4、研究的导学平台和课题网站-技术支持，提升研究品味（1）问题导学平台平台的建立采用了软件工程的项目开发流程思想。在需求分析阶段, 项目组教师成员和部分教研室专家根据WPBL的思想精华，再结合自身教学经验提出了项目需求；第二步进行了系统设计，采用了微软“多层架构”思想；接下来进行了系统的代码编制；然后是系统测试阶段；最后项目组教师、少量学生试用，再在实践中
22、不断修改完善而成。技术上，使用的是微软.net2005和sql2005数据库。经过一段时间的开发，设计了一个问题导学平台，平台上涉及到“问题导学”的主要功能如下：（1）问题情境的展示；（2）问题目录树；（3）问题的预提问；（4）学生提出的问题；（5）个人对问题学习的评价和回答问题；（6）组长对组内问题解决情况的评价；（7）与相关问题对应的客观检测等等。另外，平台还有一些诸如学生分组、点名、下载、座位安排、后台管理、数据统计等功能，方便学生的使用和教师的管理。（2）课题网站由于传统的课题研究方法往往是要么大家在一起交流，要么各自为政，一旦活动结束，研讨也就随之结束，受时间、空间的限制。而网络具有
23、速度快，信息发布及时，不受时间和空间的限制，透明度、参与面和交流面都较大等优点。为此，我们为这一课题研究专门建立了课题研究网站-普通高中技术课程课题研究网(1）课题管理的平台我们在网站中专门设置了课题管理栏目，包含课题研究方案、常规管理、研究指南等项目，将每学期课题计划、研究内容及时公布，我们还制定课题研究的暂行制度，规定每个成员的权力与义务，大家可以从网站中知道自己应该怎样去参与课题的研究，成为大家行动指南。2）成员交流的园地我们将每次课题活动的通知、活动报导、发言纪录等在网上发布，举行了多次网上教研活动，我们将与课题相关的研究论文、教育教学理论发布在网上，开辟了理论引领、前沿追踪、研究感悟
24、、读书札记、教学案例等栏目，供大家学习交流。我们网页内容及时更新、上传，为教师创造了交流学习的机会，搭建了展示发布的平台，使课题研究走向了过程化，动态化和科学化。3）课程资源的中心技术课程教师要具备广阔的视野，对科学、技术与社会有比较敏锐的洞察能力，及时将与技术相关的社会动态、人文佚事转化为课程资源，运用到教学中去，这也是技术课程教学策略与方法之一。为此，我们在网站中专门开辟了课程资源栏目，将收集到的文本、视频等各种资源发布在网上供大家共享并在教学中运用。4）课题研究的工具课题研究中常常要做一些问卷调查，如“普通高中学生实践能力调查”、“中小学教师信息技术教学运用型态调查”等等。过去是印在纸质
25、的调查表，调查时往往受到时间、地点的限制，统计工作也很繁杂。现在我们开发了问卷调查系统，将要调查的内容发布在网站上，及时将调查的结果统计出来，提高了工作效率，网络成为我们课题研究的有效工具。5、课题研究的主要阶段自2011年11月课题研究被省教研室确定为省立项课题后，本课题大致经过以下四个阶段。（1）立项与开题阶段（2011年12月至2012年2月）这一阶段是预研究及课题立项后的准备阶段。主要工作包括进一步论证课题研究的可行性，了解有关技术课程教学策略与方法的历史及国内外研究的状况，做一些调查研究，进一步完善课题研究方案等。（2）起步和平台搭建阶段（2012年3月至2012年8月）第一步、通过
26、对相关文献的广泛收集与整理，系统地梳理出关于高中信息技术课程“问题导学”的已有成果，学习我校已有的“问题导学”教学模式。第二步、学习微软.net平台开发的相关知识，在课题组内讨论并提高技术水平。课题组讨论.net开发技术，分工合作，开发平台。程序使用.net2005平台开发，b/s多层结构，数据库使用sql2000。微软.net平台功能强大，安全、稳定性高；sql2000作为大型数据库，可以满足大数据量的需求。第三步、开发问题导学平台。问题导学平台有以下功能：（1）问题导学功能。（2）评价功能。（3）点名功能。（4）机器检查功能。（5）资源下载功能。（6）考试中心功能。（7）后台管理功能。（8
27、）统计功能。主要采用分工合作的模式，协作完成。主要负责人设计架构，建立模型，课题组分工协作，共同完成。主要负责人曾开发过一些大型项目，保证了该阶段的顺利进行。（3）深入研究阶段（2012年9月至2014年2月）这一阶段的主要工作包括定期开展课题研究的研讨活动，包括教师培训（理论培训、技术培训、教法培训等）、教学实践（观摩研究课、教学设计评比等）、案例分析（评课活动、教学反思等）、开展网上课题研究、撰写论文等工作和活动。在此阶段，课题组定期汇总子课题的阶段性研究成果，子课题之间互相配合、互为补充，应用于教学实践中，并且根据实践，不断修改完善平台，使之能够更好的服务于教学实践。（4）总结结题阶段（
28、2014年2月至2014年9月）这一阶段主要是对以前的研究工作进行查漏补缺。总结并撰写课题研究报告，汇编优秀论文、优秀课例等。 四、研究的主要内容本课题主要对五个方面的内容进行了研究：（1）、高中信息课程结合问题导学平台的问题提出、解决过程研究。（2）、高中信息课程在问题导学平台辅助下对学生学习过程的评价研究。（3）、高中信息课程在问题导学平台辅助下对学生个性化教学研究。（4）、高中信息课程“问题导学”模式下的学生情感研究。（5）研究实践中的数据收集与数据分析研究。1、高中信息课程结合问题导学平台的问题提出、解决过程研究高中信息技术课传统的教学方法有教师讲授法、任务驱动法等，近年流行方法还有基
29、于网络课程的自主学习模式、基于问题学习的教学模式、基于课堂的“情境-探究”模式等等15。但是这些教学模式都没有把现代化网络支持和课堂上基于问题的学习结合起来，没有注重实践和数据收集、分析的实证研究。图1 基于WPBL的“问题导学”法示意图因此，本文提出如图1所示的基于WPBL的“问题导学”法，其核心思想是：在导学平台的辅助下提出问题、分析和评价问题、解决问题，并且记录学习的过程数据，教师在程序帮助下分析数据，给学生反馈，学生根据反馈调整学习并借助平台复习。此核心思想包括了WPBL所有的结构要素，如教学活动是围绕问题进行的；学生可以提出问题并合作解决问题；网络环境以及教学平台的支撑等等，同时符合
30、高中信息课的教学实际，具有自身的特点和优势。具体来说，可以分为如下过程：（1）、问题意识的培养问题意识是培养创新精神的基石。善于问题生成时创新人才的重要特征。科学始于观察，思维源于问题。 这一过程可以放在课程开始时。提出以下三种方法供参考：1）与“问题”相关的故事讲述，培养学生敢问、善问、乐问的品质。2）提出问题的3W思维法：即what，why和how。当学生为解决问题发现一个新的概念或理论时，头脑里可以立即提出的问题有：什么是“”，为什么会“”，如何应用“”，以及使用扩散性思维发现更多的问题。3）问题的分解。对于一个实际问题情境，通常可以分解成若干小问题。培养学生“自上而下、逐步细化”的软件
31、工程思想。（2）、问题情境的展示情境，主要指教学情境，教学情境时“情”与“境”的融合，“境”是指教学环境，它既可以是一个用实物或多媒体创设的具体的环境，也可以指教学双方的关系。在教学中，能产生问题的情境一般有两种：一种是呈现问题的情境，即教师通过语言、教材或其他教学手段向学生提出有关的问题，这类问题一般都有已知的解决方案和方法；另一种是发现问题的情境，即教师并不向学生呈现明确的问题，二是通过各种教学手段在教学中设置具有一定难度的、需要学生努力而有时力所能及的学习情境，让学生通过对有关现象、事例、实验或其他材料的感知，独立自主地发现问题和提出问题。本课题兼用这两种情境，并特别重视发现问题的情境，常设计一个实际需要解决的问题，并把信息课中需要学习的知识点包含在解决问题的过程中，让学生去发现问题。问题情境不仅仅是让学生产生强烈的学习兴趣，还可以让学生知道学习这一内容的重要性，即明白为什么要学。这一步是一节课的开始，根据高中信息课需尽量少占用学生课外时间的特点，本文并不强调全体学生的课前预习，学生的整个学习过程尽量在课堂中完成。（3）、问题目录树和问题提出当今课堂教学存在的最头痛的问题是学生不提问题。有人说，中国衡量教育成功的标准是将有问题的学生教得没有了问题，所以，中国学生年级越高，问题就越少；美国衡量教育成
