如何實施新課程標準下的大單元教學

柳雪翠

在新課改背景下，如何實現學生核心素養的落地，進行教學轉型尤為重要。指向學科核心素養的大單元設計是學科教育落實立德樹人、發展素質教育、深化課程改革的必然要求。

新課程標準下的信息科技大單元教學要求教師根據學生的發展認知規律，結合學科核心知識，針對學科核心素養的培育支撐點，創設課堂微項目學習活動，并通過大單元課堂教學的情境創建、協作研討、作品創造、文化育人價值逐漸建構學科核心素養。

下面我分三方面談談我們對新課標下大單元教學的一點理解。

一、利用大概念提煉，統領大單元教學內容

大單元教學被關注的原因是“以課時為單位的教學導致知識碎片化”。然而我們無論以何種理念開展單元教學設計，在對知識進行重組與整合后，常規教學都要尊重當前和以后相當長一段時間以“課”為時間單位進行組織，因此，解決知識碎片化問題的出路并非教學設計所需要的時長，而是揭示教學內容之間怎樣的關系，這就要求教師必須能夠看到具體知識背后的大概念，進而圍繞大概念組織教學。

以學科大概念來統領和組織教學內容，能更充分地揭示知識間的縱橫關系。橫向聯系揭示了不同知識形成過程的共同之處，縱向將具體的事實抽象、概括向上獲得大概念，然后將大概念用來指導解決生活實際問題，形成知識縱向向下的聯系，在縱向上其實是將知識轉化為能力的重要途徑。

以python部分為例，以往我們在講授枚舉算法的時候，大多數從確定三要素入手，新課標下大單元教學要給學生足夠的思考與交流的空間，我們設計引導學生從算法的描述入手，用自然語言、流程圖或者采用畫程軟件體驗算法執行過程，讓學生通過交流總結出枚舉算法其實是用循環控制查找范圍，再配合分支來判斷是否滿足條件這個結論；迭代是用循環控制迭代進程，用復合賦值建立迭代關系式；冒泡排序則是循環嵌套講解九九乘法表中矩陣圖形的遷移，外層循環控制比較的輪數，內層控制每一輪比較的次數；以此培養學生通過對已有知識的加工解決問題進而生成新知識的能力，符合新課程標準《身邊的算法》中運用三種基本控制結構及其組合，正確進行問題求解的學業要求。

二、圍繞統一框架，規范大單元教學活動流程

單元整體視覺的“大單元教學”除了具有“大概念”統領，還要進行 “整體性、一致性”編排、“結構化”關聯等特征。所以我們在進行《用算法高效尋找問題答案》大單元教學方案的編排時遵循一個中心，一條主線，一套流程，備課時注重“知識問題化，問題情境化；情境活動化；活動思維化；思維素養化”。

以《用循環結構程序自動化計算》為例我們設計的主線是矩陣圖形的轉化，這是我們在屏幕上輸出1個*號，而輸出1行10個*就是將1個*循環10次，因此輸出1個*成為輸出10個*的循環體，而我們得到的是豎著的10個，此時完成同行顯示命令end=的學習；而輸出10行10列的矩陣又是將1行重復10次，因此1行的代碼又成為10行的循環體，而我們得到的是這樣的圖形，此時能引出退出內循環命令print（ ），同時還能得出其實矩陣圖形是用外層循環構建行的循環結構，內層循環構建列的循環結構這一結論；下一步由10行10列的矩陣到三角形矩陣，引導學生觀察行與列的關系，得出列的值等于行的值，因此內層循環用j+1替換原來的11即可得到三角形矩陣；同樣是三角形矩陣只是輸出內容不同，引導學生改變print輸出內容，輕松完成矩陣圖形到九九乘法的遷移，這條主線的設計讓學生通過圖形化簡潔直觀體驗for循環自動化處理數據的原理，為提升學生下一步用循環知識遷移解決其他算法的能力和思維水平打下堅實基礎。

三、挖掘真實情境中的算法，落實學科核心素養

華東師范大學朱偉強教授強調：問題往往產生于情境，真實的生活情境在以核心素養為本的教學中具有重要價值。教師要通過創建項目學習的真實情境，營造智慧學習空間，讓學生在大單元學習目標指引下，完成信息科技核心素養的連續性和階段性發展。

我們一起來感受一個案例《瘋狂的保險箱》，課堂開始老師設置讓學生嘗試破解4位密碼的保險箱，這個不太可能完成的任務，激發了學生強烈的認知沖突。老師讓計算機來幫忙，瞬間得出結果，引出計算機解決問題的優勢，運行速度快，精度高，自動化且不知疲倦，這也正是計算思維內核中自動化的體現。老師引導學生把這個復雜的破解密碼問題進行分解，首先將繁瑣的解鎖過程分解為相對容易的子問題，通過遍歷字符破解每一位，然后通過模式識別，摸索出規律，密碼個數與循環嵌套層數的關系。接著進行抽象，解釋了問題的本質，破解密碼就是輸入字符串與保險箱密碼的字符串進行比對，一致就破解成功。然后通過畫程軟件讓學生用流程圖呈現出整個算法實現的邏輯，使用for循環嵌套遍歷字符，組合字符串解鎖保險箱。編寫程序環節為了減少學生的挫敗感，聚焦于算法設計，繼續采用代碼半成品的形式讓學生完成關鍵代碼的編寫即可，解決完破解密碼的問題，學生是否能將解決方案應用于其他類似問題的解決當中，拋出一個相似問題，完成遷移和應用。最后引導學生就破解密碼本身進行逆向思維，要想不被別人破解，那怎樣設計密碼安全系數會更高呢，讓學生在討論當中形成策略，另外從遵守信息法律法規的角度如何辯證的看待密碼破解，也是讓學生在討論當中達成共識。熊章教授在今年的義教信息科技課標解讀會上強調，站在國家發展的高度定位基礎教育，培養有理想，有本領，有擔當，能擔任起民族復興大任的時代新人，貫徹落實青少年的國家觀、國家發展觀、國家安全觀、將自主可控、原始創新、國家安全的理念扎根在青少年心中，回到這節課最后延伸部分關于密碼破解，引出人物來引導學生進行深度思考，中國密碼女王王小云，成功破解了世界上公認的兩種最復雜的密碼算法，震動了全球密碼學界，美國等國家不惜一切代價向他拋出橄欖枝，她都拒絕了，平靜的回應我只為祖國服務，她深知密碼安全的背后是一個國家的安全，讓學生在鮮活的人物當中感受使命與擔當的分量。

最后，新課程標準是挑戰也是機遇，新課標下大單元教學的實際操作，要求我們從工作中來，到工作中去，只有在不斷學習中，我們才能取得進步。教無止境、學無止境、大單元研學無止境。