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素养导向下的“信息科技”大单元教学

2023-04-20谢云霞

中小学信息技术教育 2023年4期
关键词:信息科技大单元教学课程标准

谢云霞

【摘 要】本文从找准学科大概念,形成结构化知识体系;设计单元挑战任务,建构真实情景任务;解读课程标准,形成单元学习目标;分解挑战任务,设计进阶学习任务;强化学后反思,搭建知识重构支架等五方面,阐述了指向核心素养的大单元教学。

【关键词】信息科技;课程标准;核心素养;大单元教学

【中图分类号】G434   【文献标识码】A

【论文编号】1671-7384(2023)04-064-03

笔者基于信息科技课程新标准,结合教学内容,以川教版信息科技小学三年级下册第三单元“玩转图形化编程——欢欢出行”为例,从以下五个方面阐述素养导向下的大单元教学。

以学科大概念为知识统领,形成基于素养的单元结构化图谱

大概念是学科的基础与逻辑,每个单元都至少有一个能统领单元且指向素养的大概念。只有将大量事实与学科核心知识建立起联系,形成以大概念为核心的網络与结构化的知识体系,才能让学生学到的知识从碎片化走向结构化,最终形成核心素养。

1.深研教材,明晰编者意图及单元事实

(1)研读教材单元导语,初步把握教学核心。教材的每部分内容,都承载着学科核心知识及关键能力,通常对单元导语进行品读与思考,可以初步把握教材编写者的编写意图。如通过阅读本单元导语可知,编者借用图形化编程平台,让学生通过完成对角色移动、环境侦测、外观变化等具体问题的机智应对,使学生形成问题解决的思路,建立起相关知识的网络。

(2)梳理章节内容,形成章节事实。通过分析相关章节的内容可知,本单元主要以图形化编程软件为载体,通过情境任务的完成,让学生学会利用载体工具实现思维与机器的对话。在完成具体任务的过程中,其涉及的相关事实如下:角色位置及方向的认识与表示,运动类的位置变化,事件类的键盘控制,侦测类的颜色侦测,控制类的条件判断,外观类的角色大小、隐藏显示等。

2.依据新课标,找出核心概念

(1)细读内容要求,找准核心内容版块。由章节事实可知,本单元主要对具体问题进行分析,确定解决方案,并利用编程语言加以验证,这充分体现了计算机解决问题的思路:问题的分析→解决方法简单步骤描述→机器语言的表达与实现→代码验证过程。由此,阅读与教材有直接关系的内容要求,发现其与新课标“身边的算法”版块内容要求第(1)(2)(4)条描述一致。

(2)对标逻辑主线,确定单元学科大概念。结合新课标中“算法”逻辑主线的描述及“身边的算法”版块内容要求第(2)(4)条描述,可知本单元与新课标的关联性即“问题的解决”,所以确定本单元的核心问题:如何将简单问题进行分析、分解、描述及简单的求解与验证。

根据概念的层级关系,大概念连接重要概念,重要概念连接一般概念,一般概念连接事实,可知本单元的概念层级关系:具体积木块应用→连接现实与机器的编程语言→简单问题的自动化解决→算法。因此,“算法”即本单元的大概念。

3.综合分析,画出图谱

在小学三年级上学期,学生已初步体验了用语言对简单问题进行按步骤地顺序描述及将描述用编程积木进行验证的过程。本单元将结合具体真实情境任务,进一步学习问题的分解,对问题按步骤及用条件性语言进行描述,且将描述用积木搭建,实现求解验证。结合单元事实,得出本单元结构化知识图谱(图1)。

综上可知,由大概念统领起来的知识更具结构化,更能引导教师和学生关注学科背后的核心知识,也更方便将知识承载于主题,进而进行深入体验,知识在学生素养形成过程中的作用得到体现。

以挑战性任务为学习驱动,构建培养素养的单元真实情境任务

新课标对开展基于真实情境的教学给予了高度重视,在这个多领域知识交叉的时代,创设学生熟悉的真实问题、情境任务,对于课程核心素养的落实与人才的培养尤为重要。

在落实核心素养的情境任务设计时,真实性及挑战性至关重要。真实性就是要将创设的情境与学生的生活建立起良好的联系。挑战性则需逆向思考,学生学完后能做什么事,再以该事为主线创设学习主题,设计出融汇关键能力、支撑核心素养形成的挑战性任务。

结合教学案例,学生学完后,要能思维清晰地表述出问题解决的步骤,并通过编程进行模拟验证。结合“欢欢出行”关键词,教师创设了与学生关联性较强的“探秘校园”主题;拟定单元大情境:新生为熟悉校园环境而开展打卡活动;设计单元挑战性任务:利用编程软件,制作一个“探秘校园”的电子导游小游戏。这些任务与情境符合孩子认知,能有效与孩子的已有知识进行链接,激发学生的学习兴趣;同时,制作电子导游任务的挑战也驱动了学生对整个单元的学习,这为计算思维这一核心素养的培养提供了良好的环境。

以新课标要求为依据,形成指向素养的单元学习目标

单元学习目标是学生学习完本单元知识后的预期效果。学习目标的制定首先要分析新课标的相关要求,其次要分析教材与学情等。

1.分析新课标的相关要求

由前面分析可知,本单元核心概念是“算法”,所以本单元教学可参照新课标“身边的算法”版块内容要求(1)(2)(4)条描述。

2.教材分析

本单元教材以项目学习为出发点,引导学生灵活运用相关知识工具,从而经历问题解决的全过程,也是借助数字化学习工具图形化编程去初步体验与感受算法的过程,可利用该工具进行创新,实现思维的提升。

3.学情分析

本单元内容在小学三年级下册,学生在上册已初步体验了顺序结构的语言或图示描述及执行。根据新课标要求,小学低年级应注重生活体验。因此,本单元教学将“算法”中“问题的分解”定位为浅层次的分解及描述。据此,本单元学习目标设计如下:(1)通过对“电子导游”任务的分解与分析,学会简单问题的分解方法,会用简单语言或图示描述任务的完成过程,进一步体验问题解决的思路及描述的方法;(2)通过对子任务的探究、实践,学会运用数字化学习工具图形化编程中的相关积木来表达“描述”的内涵,进一步感受数字化学习工具解决问题的过程;(3)通过自主创作、交流分享,让学生尝试综合运用所学知识对作品进一步优化与丰富,感悟数字化学习的便利性与创新性。

由上述可知,本单元学习目标更关注学生的问题解决思路及核心概念的学习,培养学生的素养,聚焦于“计算思维”和“数字化学习与创新”。因本单元目标又是课时目标的依据,其描述稍显抽象,这区别于具体的“做得到”层面的课时目标的描述。

以进阶性任务为过程体验,设计承载素养培养的课时学习活动

“学习进阶”就好比爬楼梯,只有一步一步往上爬,才会爬到顶点。在设计学生进阶性学习任务时,必须先从学生已有经验和知识出发,设计出具有连贯性、递进性及逻辑性的系列任务,并将学生已有知识与达到的目标连接起来,构建起承载核心素养培养的学习桥梁。

在本案例单元中,学生已初步体验了用简单语言或简单图示按步骤进行描述以及用简单代码进行编程。因此,学生要跨越从“初步体验”到单元目标中的“进一步体验”,学习活动的设计就应该有一个递进式的呈现,即“学习进阶”。其主要体现在不同课时间任务的进阶和课时中任务的进阶,通过这两种不同层次的进阶,从而逐步实现课时目标及单元目标。

在本案例中共设计五个课时任务:明晰任务、打卡签到墙、美丽新起点、放飞梦想及饱览校园等。

单元学习进阶体现:在任务完成方面,由对大任务的分解及规划,子任务得到逐步完成、优化及交流,到完整作品的整体呈现;在情境方面,剧情由打卡点纵向推进,由必做项目到个性化创作;在学生运用能力方面,学生总体运用能力有交叉,主要由分析→思考→表达→转化→呈现→创新逐步递进;在技术方面,由简单到复杂,由单一技术到综合技术递进式发展。

课时学习進阶体现:从点到面,从简单到复杂,从单一到综合,从模仿到应用逐步推进。

以课后反思为提升路径,搭建通往素养培养的知识重构支架

通常,核心素养不是教师可以直接教出来的,而是学生在经历了学习过程后,对某些知识、方法、问题、策略等经过梳理、诊断、总结、反思以后内化和创新形成的。单元学习任务完成后,教师要引导学生进行深度反思,这对学生素养的形成非常关键。因此,大单元设计中的反思支架也是至关重要的。根据崔允漷教授提出的复述、关联和转化“三阶”学后反思的建议,结合本单元学习过程中的知识、过程与方法及意义,设计了学后单元反思层级(表1)。

该反思不仅指向了核心素养培养中的知识结构化,也指向了单元核心概念“算法”的简单描述,还指向了问题解决的思考方向,其开放性为学生进行有意义的反思提供选择支架,真正实现了思维的爬坡,让深度学习得以延续。

指向核心素养的大单元设计,让我们从关注知识碎片化的“教”到关注学生认知结构化的“学”,从倾向“学科”内容课时设计到关注“学生”学科核心素养形成的整体规划,不仅在学习载体上进行了升级,更在教学观念与思维上实现了跨越。在面临旧教材与新课标的严重不匹配下,坚持基于新课标的大单元教学研究与实践,为形成培养学生核心素养的新教学模式奠定扎实的基础。

作者单位:四川成都市温江区教育科学研究院

编   辑:冯安华

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