
當今時代,信息技術作為塑造未來社會發展格局的關鍵性學科扮演著重要角色。盡管如此,高中信息技術課堂仍然面臨諸多挑戰,包括學生學習興趣不足、基礎較弱以及教學課時不足等問題。為了突破傳統教學的束縛,本文聚焦“算法與問題解決”這一信息技術大單元,以趣味化情境教學為切入點,探討如何構建富有魅力的高中信息技術課堂。教師通過深入挖掘教材中的案例,致力于激發學生對計算思維的熱愛。本文特別關注以實際項目為情境的方式培養學生解決問題的能力。教師以實際問題模擬為具體案例,將深入探討如何通過趣味化教學構建具有吸引力的信息技術課堂,旨在提升學生的學習動力、拓展學科知識,并培養創新思維能力。
一、教學內容
本教學實踐采用了由浙江教育出版社出版的信息技術必修1“數據與計算”為基礎的教材。具體而言,本文以該教材中的第二章“算法與問題解決”為案例,介紹了如何運用趣味化情境進行信息技術教學。《普通高中信息技術課程標準(2017年版2020年修訂)》明確要求培養學生的四大核心素養,其中培養計算思維被視為關鍵,它涉及學生在抽象思維、問題分解、建模以及算法等方面的一系列思維活動。因此,本文采用項目式大單元的教學設計來實現這一教學目標。
二、學情分析
高一學生已具備一定的邏輯思維、問題分析和思想表達能力。在學習了算法描述方法(自然語言、流程圖)和Pascal語言的基礎上,學生初步掌握了程序的三種基本結構等基礎知識,為本節內容的學習奠定了堅實的基礎。
三、教學目標
培養學生從實際項目情境中提煉關鍵問題、建立解決模型的技能。教導學生將復雜的大問題分解成可解決的小問題,從而提升他們的問題解決能力,并將這一技能遷移到日常生活中應對其他問題的解決過程。
四、教學過程
(具體內容見文末表1)
1.導:教師可通過具體的物理問題和停車場問題,創造一個生動的場景,激發學生解決實際問題的興趣。物理問題涉及一個物體從高處水平飛出的情景,而停車場問題則模擬了停車場的規定,引導學生思考如何利用計算機技術解決這些現實生活中常見的問題。
2.學:教師可以引導學生根據已學的物理知識分析問題,讓他們深入思考豎直和水平方向上的運動情況。通過模擬停車場規定,學生形成了解決問題的基本思路,旨在激發學生對問題本質的思考,培養其邏輯思維和分析問題的能力。
3.踐:實踐中學生繪制了流程圖,將問題抽象為計算機程序的設計。通過使用Pascal語言,學生編輯了實際問題的計算機程序,并進行了調試,驗證了計算結果的準確性。這一實踐性的環節幫助學生將理論知識應用到實際問題中,加深了他們對計算機編程的理解。
4.饋:教師可以引導學生討論和比較流程圖,并進行自我評價。通過教師提問,學生口頭回答問題,進一步鞏固學生對問題解決過程的理解。本階段通過學生之間的互動和反饋,促使他們更深入地思考解決問題的方法和優化方案。
5.思:通過對問題的深入分析和程序的調試,教師引導學生總結計算機解決問題的通用步驟和方法。在這個過程中,教師的提問和引導能幫助學生思考程序的輸入和輸出、程序結構的設計,進一步加深學生對知識和技能的理解,旨在培養學生解決實際問題的綜合思維能力和分析能力。
整個教學過程著眼于學生全面發展的信息素養,注重學生的參與與反饋。通過激發興趣、培養計算思維、實踐任務、提供多樣化的反饋以及總結反思,學生在項目式教學中得到了全面的鍛煉,不僅是對信息技術知識的學習,更是對計算思維和解決問題能力的培養。
五、教學反思
在趣味化教學的引領下,我們深刻認識到在高中信息技術課堂中注入活力和創意的重要性。在本次教學中,教師引導學生思考實際問題并將其轉化為計算機解決的問題,成功激發了學生對“算法與問題解決”的興趣。以停車場規定為例,教師讓學生從數學知識的角度繪制思維流程圖,使他們在解決實際問題的過程中運用所學知識,提高他們的思維邏輯能力。通過學生的回答和展示,我們發現學生在理解問題、繪制流程圖方面表現出色,對問題判斷和解決具有清晰的思路。在實際的Pascal程序編寫過程中,學生也展現出對算法的理解和運用能力。通過對程序的調試,教師引導學生思考程序輸出結果是否符合實際情況,培養了他們解決問題的實踐性思維。并且,教師強調了學生對輸入和輸出數據的考慮,以及程序結構的設計。通過演示和引導,教師促使學生深入思考問題,提高了他們的問題解決能力。整個教學過程中,教師調整了流程判斷,使學生能更好地理解和運用所學知識。通過這一教學活動,學生不僅學到了解決實際問題的方法,還培養了團隊協作和實踐操作的能力。
六、高中信息技術課堂趣味化教學的實踐要點
(一)激發學生的學科興趣與主動學習動力
高中信息技術課堂趣味化教學實踐的核心理念在于激發學生的學科興趣與主動學習動力。在信息技術領域,學科內容往往復雜而抽象,為了讓學生更主動地參與學習,引入趣味元素成為關鍵。通過以項目為基礎的學習方式,學生將在實際問題中尋找學科知識的應用,從而形成對信息技術的深刻理解。引入趣味化元素,不僅能讓學科內容更貼近學生的生活和興趣,還能培養學生的創新思維和解決問題的能力,為其未來的學習和職業發展奠定堅實的基礎。
(二)學習方式要以項目為中心
趣味化教學的關鍵要點之一是以項目為中心的學習方式。通過設計富有趣味性的項目,能使學生在實際應用中更好地理解和掌握信息技術的知識和技能。以“算法與問題解決”大單元為例,教師引入了實際問題探究。通過項目實踐,學生能夠更深入地理解抽象的算法思維,同時培養解決實際問題的能力,使學科知識更具體、更生動。
(三)教學形式多樣化
趣味化教學的另一個要點是多樣化的教學形式。在傳統的信息技術課堂中,學生往往只是被動地接受知識,難以在抽象的概念中找到實際的應用。因此,引入多樣化的教學形式是必要的。例如,通過制作微課、提供學習資源,學生可以在學習網站上按照任務難度等級自主選擇內容,從而促使他們在自主探索中更主動地解決問題。多樣化的教學形式激發了學生的學科熱情,能使學生在學習中更具參與感。
(四)充分注重學生的參與與反饋
趣味化教學的實踐中,學生的參與與反饋是至關重要的。通過小組合作的方式進行任務探究,學生在完成任務的同時可以通過同伴的互助交流、教師的點評以及交互式網站評價系統獲得多層次的反饋。這樣的反饋不僅是快速、直接、正向和多樣化的,還能幫助學生更好地調整自己的學習狀態,促進其在信息技術領域的全面發展。通過總結反思環節,學生還能更深刻地理解“算法與問題解決”的內在聯系,形成對計算思維的深刻認識,將其內化為思考問題、解決問題的一種本能方式。這種參與與反饋的循環,能使學科知識更好地被學生理解與掌握,為高中信息技術課程的實際應用打下堅實的基礎。
綜上所述,“算法與問題解決”大單元的項目式學習模式為高中信息技術教育注入了新的活力與生機。教師創設情境并提出問題,不僅成功激發了學生對信息技術學科的濃厚興趣,還讓他們在趣味化的學習氛圍中深刻理解了“算法與問題解決”的內在聯系。通過“導、學、踐、饋、思”五個環節的有機銜接,學生不只是在課堂上被動地獲取知識,更是通過實際項目的探究,將抽象的概念轉化為具體的實踐,培養了解決實際問題的能力。項目的多樣性與趣味性讓學生在實踐中體驗到了信息技術的樂趣,也理解了學科知識的實際應用。
總的來說,趣味化教學為高中信息技術課堂的實踐注入了新的思維與方法。通過項目式學習、多樣化教學形式、學生參與與反饋的有機結合,我們不僅滿足了學生對信息技術學科的興趣需求,還培養了他們的計算思維、解決問題的能力,使學科知識得到了更深刻的理解。
(作者單位:海南省儋州市教育研究培訓院)
編輯:趙文靜
作者簡介:劉其政(1978—),男,漢族,海南儋州人,本科,副教授,研究方向:中小學信息技術教學、創客教育、機器人教育。