張丹


【摘要】隨著深化課改的深入實施,核心素養的培養已成為當前教育領域最受關注的熱點之一。學科核心素養的培養需要通過具體的學科課堂教學實踐真正落到實處。文章以“初識枚舉算法”的教學活動為例,從找準核心素養、搭建學習支架和設計學習活動三方面闡述讓學生在體驗學習中發展信息技術核心素養的方法和策略。
【關鍵詞】核心素養;體驗學習;信息技術
隨著深化課改的深入實施,核心素養的培養已成為當前教育領域最受關注的熱點之一。信息技術核心素養包括信息意識、計算思維、數字化學習與創新和信息社會責任。筆者認為,在信息技術課堂中,依靠學生被動的學習很難達到培養信息技術核心素養的目標,采用面向體驗學習的課堂教學方式,圍繞信息技術核心素養創設學習活動,使學生獲得深層次的體驗、思考、歸納和應用,能有效提升學生的信息技術核心素養,促進學生具備終身發展需要的必備品格和關鍵能力。
一、深挖教材,找準核心素養,定位學習目標
在開展教學活動時,教師必須對教材教學內容和教師參考用書進行認真研讀,對教材中每句話都要有自己的剖析理解,尤其不要忽視范例圖示、知識鏈接、日積月累和隨堂練習的分析。教師要整體把握教材知識點的歷史文化,梳理知識點的邏輯關系,拓展知識點的最新發展,進一步明確知識技能目標。
在教學“初識枚舉算法”這一課時,筆者從知識技能層面分析,教學目標為理解枚舉算法解決問題的基本思路,用單重循環嵌套分支語句實現簡單程序。結合信息技術核心素養,深入分析教材內涵,本課的教學目標可以進一步定位為:1.通過游戲活動,了解枚舉算法的基本思想,提升信息意識;2.在利用計算機解決問題的過程中,理解枚舉算法解決問題的基本思路,掌握枚舉算法的程序實現方法,感受計算機解決問題的優勢;在問題解決過程中,養成數字化學習的習慣,發展計算思維;3.通過案例分析和交流討論,進一步感受算法與生活的聯系,提升用算法服務于生活的信息意識,通過正反案例的探討,思考技術的正確使用,深化對信息社會責任的認知。
二、緊密聯系生活,設計學習活動,促進能力習得
程序設計中的算法對于初中學生來說比較抽象、枯燥,較難理解,很多教師會結合經典的數學題進行教學,課堂干癟乏味,很難激發學生的學習興趣和學習主動性。筆者在“初識枚舉算法”的教學實施中,充分抓住算法與生活的聯系,讓算法知識生活化,通過“數7”游戲體驗生活中的算法,通過生活中的破案“線索”抓住學生興趣,讓學生潛移默化地學習應用“枚舉算法”;最后用算法解釋生活應用,提升用算法服務于生活的意識。學生輕松走進算法,洞見更美好的生活。通過精心選擇多個枚舉算法生活案例,注重學生的體驗、感悟和實踐過程,引導學生在完成不同情境任務中,反復親歷計算思維全過程,有效培養學生的計算思維,提升用算法和程序設計解決問題的能力和算法服務生活的意識。
三、深析學情,搭建學習支架,支持自主學習
教師必須為學生創建“有援”的學習環境。“學習支架”正是學習環境“有援性”的突出體現。教師作為組織者、引導者、幫助者,需要在深入分析學情的基礎上,對學生的主體活動進行觀察,必要時,介入學習過程并提供學習支架,當沒有必要時及時“隱退”,充分支持學生的自主學習和自主解決問題,幫助學生順利穿越“最近發展區”以獲得更進一步的發展。
例如在應用枚舉算法進行程序實現的教學環節中,學生需要根據線索2編寫VB程序尋找滿足條件的車牌號,從而幫助警察尋找肇事車輛。筆者遵循分析問題→建立數學模型→設計算法→編寫程序→調試運行的程序設計步驟,根據不同程序設計步驟的特點,設計多種不同的學習支架,比如問題、范例、程序流程圖、程序半成品和錯誤資源等,學生借助學習支架,通過探究與合作,完整體驗計算機解決問題的基本流程,習得程序解決問題一般方法,初步學會枚舉算法的程序實現。
1.借助引導問題,啟發學生思維,深入分析問題
“分析問題”是程序解決問題的第一步驟,部分學生面對教師提供的線索2,茫然不知所措,面對一大段文字介紹不知從何入手分析問題。筆者順勢提出以下問題。
(1)線索中的關鍵信息是什么?請你用筆圈出來。這一問題有效地引導學生聚焦線索中的關鍵信息,去除無關信息,使學生對線索的大段文字明朗起來。
(2)根據關鍵信息,你能用自然語言說說列舉對象、列舉范圍和檢驗條件分別是什么嗎?這一問題聚焦枚舉算法的關鍵要素,引導學生進一步思考關鍵信息,把關鍵信息與枚舉算法的列舉范圍和檢驗條件迅速尋找出來,為下一步建立數學模型做好鋪墊。
2.運用范例,從具體到抽象,建立數學模型
“建立數學模型”是程序解決問題的第二步驟,是關鍵也是難點,挑戰學生的思維能力,他們需要把具體問題抽象為數學模型。本課的難點是把“分析問題”環節中用自然語言提煉的檢驗條件轉換為VB表達式。“i被3、5、7、9除后的余數都為2”這個條件到底如何用VB 表達式正確表達呢?此內容涉及VB關系表達式和VB邏輯表達式的綜合運用,雖然學生先前零散地學習過VB表達式,但VB學習剛剛入門,運用不多,對大多數學生來說正確表達難度較大。筆者在復習資料中提供VB關系表達式和VB邏輯表達式的知識和優先級列表,并提供幾個VB表達式的應用范例。忘記具體表達符號的學生可以快速借助知識列表回憶鞏固知識,不知如何轉換的學生可以解析范例并與同伴相互合作交流最后突破難關。
3.采用程序半成品,聚焦學習重點,編寫調試程序
在“編寫調試程序”這一步驟中,學生需要根據線索2編寫程序尋找車牌號。本節課是枚舉算法學習的第一課時,學生處于VB學習入門階段,在短短的一節課內自主分析并實現程序解決問題難度較大。因此,筆者先聚焦學習重點,提供程序半成品,學生填寫關鍵代碼,實現“尋找車牌號”。學生在體驗中進一步明晰解決問題的程序實現方法,獲得成就感。
4.善用錯誤資源,一題多解,完整編寫程序深化應用
為了彌足“半成品”學習支架帶來的弊端,筆者在先前半成品程序編寫的基礎上,由易到難,繼續安排“深化應用”環節讓學生采用枚舉算法根據線索2和線索3編寫完整程序尋找車牌號。此處為學生提供充分自主探索的空間, 采用小組合作交流的方式,鼓勵學生用多種方法解決問題。
枚舉算法中列舉范圍和檢驗條件的確定是難點,碰到稍微復雜的問題時,學生很容易出錯。為了更好地幫助學生突破建模難點,筆者先放開讓學生自主嘗試,充分暴露錯誤。部分學生的程序可能是這樣的(如下圖),運行結果與線索3的條件有出入:部分結果從左邊數第4位數字不是“7”,引導學生深挖程序的錯誤原因。學生恍然大悟,原來循環程序中的步長為1,無法保證末位的數字為“7”。教師順水推舟,引導學生交流多種解決方法,啟發學生多角度分析問題,培養他們的發散思維,進一步突破教學重難點。
四、結語
總之,面向體驗學習的教學能有效發展學生的核心素養。教師要明確本學科教學對學生成長和終身發展所起的重要作用,在核心素養的理念指導下,首先深入解析教材,挖掘教學內容中蘊含的核心素養,預設與之相適應的教學目標;然后根據教學目標,將教學內容與生活緊密聯系,設計包裹核心素養的學習活動;最后在教學實施過程中適時提供學習支架,創設“有援”的學習環境,讓學生在自主解決有價值、有意義的問題中獲得成功的體驗,從而將培養核心素養落到實處。
【參考文獻】
[1]閆寒冰.信息化教學的學習支架研究.教育技術學報,2008(2):75.
[2]肖廣德,魏雄鷹,黃榮懷.面向學科核心素養的高中信息技術課程評價建議[J].中國電化教育,2017(1).