數字資源平臺在信息科技教學中的應用實踐

為落實《義務教育課程方案（2022年版）》和 《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》 （以下簡稱“課標”），教育部教材局組織編寫了《義務教育信息科技教學指南》（ 以下簡稱“教學指南”）及配套課件，并于2024年8月底在國家中小學智慧教育平臺發布，供全國義務教育階段三至八年級師生免費使用^[1]。在當前課標背景下，信息科技教學面臨諸多挑戰。落實課標的過程需要大量的優質數字資源，例如教學視頻、教案、教學設計和評估工具等。課標強調“科”與“技”并重，更加重視信息科技學科的實驗教學，這就要求教學過程必須有各類實驗工具和平臺的支撐。傳統的依賴課件和多媒體的教學方式，已難以適應數字化轉型背景下的信息科技課堂教學。因此課標下的教學實施需要借助數字資源平臺。

“人教信息科技數字資源平臺”（以下簡稱“數字資源平臺”）整合了教學資源、數字化學習工具和人工智能工具，并與實驗設備互聯互通，提供了一個多元化、立體化、安全的數字化教學環境。此外，數字資源平臺還提供了豐富的教學資源，以支持教師高效地備課和授課。

一、信息科技教學中運用數字資源平臺的價值

（一）提供高度契合的教學資源

教學指南發布后，信息科技教師面臨邊教學邊找資源的困境。數字資源平臺是支持教師課堂教學和學生自主學習的一體化平臺，與教學指南高度契合。圍繞教學指南和學生學習手冊，它提供了交互課件、教學設計、學習任務單、單元評價和學科工具等多種教學資源。教師可利用這些資源開展基于教學指南的日常教學。

（二）電子任務單提高課堂效率

傳統的紙質任務單在互動性方面存在局限，信息傳遞與反饋相對緩慢。相比之下，電子任務單的應用顯著提升了教學互動性和教學效率。在教學中，電子任務單加速了學習數據的流通。借助電子任務單，教師能夠實時監控學生的學習進展，并及時收集分析相關數據，更精準地識別學生在學習過程中遇到的難點與困惑，進而提供針對性的幫助與專業指導。電子任務單可有效代替教師為學生提供即時性的反饋，使學生能夠迅速了解自己的學習成果。

（三）學科實驗工具便于數據收集

數字資源平臺配備了與教學指南契合的學科實驗工具及實驗環境，這為便捷地記錄實驗數據奠定了堅實基礎。學科實驗工具擁有直觀的操作界面，無論是教師還是學生，均可輕松完成實驗流程并記錄數據。平臺的數據記錄點與操作步驟緊密相連，師生能夠及時獲取實驗過程中產生的各種數據，從而避免了傳統實驗中因疏忽或手動記錄的延遲導致的數據錯誤或遺漏。

（四）助力學生數字化學習與創新

數字資源平臺作為數字化學習與創新的重要支撐載體，依靠其強大的技術架構與功能特性，徹底打破了傳統信息交流與協作的時空限制。在這種新型的學習生態中，學生能夠充分利用線上平臺提供的多樣化交流工具與協作空間，有效地克服空間與時間的障礙，進行高效的溝通與協作。這種跨越時空的互動模式不僅加速了知識與信息在學生群體中的傳播與共享，還激發了思維碰撞與融合，喚醒了學生的創造靈感與潛能，有力地促進了群體成員之間的相互影響、相互學習與共同進步，為培養符合新時代需求的創新型人才提供了堅實的基礎和強大的推動力。

二、數字資源平臺支撐的信息科技教學設計思路

（一）確定學習目標，制作數字資源

課標提出了信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任等方面的素養與技能要求。教師應當準確理解這些要求的內涵，并結合教學指南中關于課時核心內容的闡述，梳理出符合學生認知發展及學情的學習目標。基于這些學習目標，教師可以在數字資源平臺中篩選出適合教學的資源，也可利用平臺提供的編輯工具，自主開發與設計數字資源。

（二）創設學習情境，激發學生興趣

五年級的教學指南重視以學生為中心，強調根據五年級學生的認知特點設計教學內容，將復雜問題簡單化，循序漸進地引導學生認識算法^[2]。通過分析學生的實際情況，教師可以確定學生的認知起點和需求，從而為設計學習情境提供依據。教師應當設計貼近學生生活經驗和學習情境的問題場景，以增強學習的挑戰性和吸引力，促使學生綜合運用已有知識與能力，進而激發他們的學習興趣。利用數字資源平臺提供的富媒體資源，教師可以為學生引入恰當的學習情境。

（三）設計遞進活動，構建任務支架

教學活動的設計應當遵循“難易適中，螺旋上升”的原則，在順應學生認知規律的基礎上，通過一系列活動搭建學生探究的支架。在活動進行的過程中，數字資源平臺提供的支撐作用不可或缺。首先，它為學生提供了更適宜的學習活動探究環境，其次，電子任務單等工具有助于提高課堂互動的效率。

三、基于數字資源平臺的教學實踐

“體驗漢諾塔尋規律”源自五年級教學指南第一單元“無處不在的算法”第三課“游戲體驗尋規律”。算法是計算思維的核心要素之一，本單元以學生日常生活中的算法為載體，讓學生理解利用算法解決簡單問題的基本方法，培養他們初步運用算法思維的能力。

（一）學習目標

（1）通過體驗漢諾塔游戲，理解游戲規則和操作規律。

（2）進一步認識算法是通過明確的、可執行的操作步驟描述的問題求解方案。

（二）環境與資源

本課時在學校科創教學空間進行，學生以每組6人的形式圍坐，以便在學習過程中討論和分享。每個小組配備了一臺平板電腦，方便學生填寫電子任務單。教學工具除了漢諾塔游戲實體學具，還包括數字資源平臺中的學科工具“漢諾塔游戲”。

（三）教學流程

本課時的主題是“體驗漢諾塔游戲，尋找其操作規律”，強調學生在動手操作后，通過觀察記錄的數據交流探討操作規律。筆者在該課時教學中設計了三個活動：認識漢諾塔、感受漢諾塔、挑戰漢諾塔。這三個活動環環相扣、循序漸進，遵循學生的認知規律，以幫助學生達成學習目標（如圖1）。

1.認識學具，明確規則

教師通過展示漢諾塔游戲的圖片，讓學生對這個游戲有一個直觀的認識，進而引導學生探討這些圓環的特點，比如顏色差異、大小分級以及它們在柱子上的排列順序。在此基礎上，學生結合學習任務單中的活動 “認識漢諾塔”，總結漢諾塔的外觀和結構。

接著，教師利用數字資源平臺上的交互課件，播放漢諾塔游戲規則介紹，通過動畫演示游戲的每一步操作，讓學生能夠清晰地觀察到圓環在柱子之間的移動軌跡。觀看規則介紹視頻后，學生需要結合電子任務單的要求描述游戲規則：每次只能移動一個圓環，且較小的圓環不能放在較大圓環的下方。

【設計意圖】本環節中，教師通過展示圖片幫助學生初步了解漢諾塔的外觀和結構，從而讓他們構建起對漢諾塔游戲的認知。在實踐中我們發現，僅通過觀看圖片或文字描述，學生難以全面理解漢諾塔游戲規則。因此，本環節采用動畫視頻介紹規則，方便學生理解。

2.應用規則，初步體驗

教師在學習任務單中設計了“感受漢諾塔”這一活動，指導學生準確地將二層漢諾塔按規則移動，并在操作過程中逐步記錄具體步驟（如圖2）。教學中的對比研究表明，學生親手操作漢諾塔游戲實體學具的學習效果，優于使用模擬漢諾塔游戲。在操作過程中，學生可能會遇到圓環無法移動到目標位置，或者出現大圓環套小圓環上方的情況。這時，他們需要回顧游戲規則，并思考如何在遵循規則的前提下，調整移動圓環的策略。

【設計意圖】本活動的設計旨在讓學生在觀察的基礎上經歷“動手操作—實踐規則”的學習過程。通過動手操作二層漢諾塔，學生在實踐中發現問題、解決問題，從而更深刻地理解和掌握漢諾塔游戲規則。

3.觀察數據，發現規律

“尋規律”是本課時的教學難點。為了幫助學生更好地理解和突破這一難點，教師設計了支架性問題 “第一步小圓環有幾種走法”。基于前期實踐操作的積累，學生能夠迅速歸納出答案：小圓環的第一步有兩條路徑。在此基礎上，教師進一步引導學生思考：“若小圓環第一步移動到B柱或C柱，通過實踐操作，你們能發現完成游戲所需的最小步數分別是多少？”經過實體教具的驗證，學生能夠迅速給出答案。

在三層漢諾塔游戲的體驗過程中，學生不再使用文字描述算法步驟，而是用表格記錄移動步驟。在這一環節，教師采取讓學生先體驗后講解的教學方式，通過體驗后的交流分享來發現問題。隨著層數的增加，三層漢諾塔的移動步驟變得更加復雜。一個典型的問題是，有學生在表格的同一行記錄了兩步操作。這說明學生并未理解表格的記錄規則——每一行只能記錄一個操作步驟。這與漢諾塔操作規則中的“每次只能移動一個圓環”是對應的。因此，使用實體教具存在數據記錄不便的問題。

【設計意圖】在動手操作的基礎上，教師通過設計支架問題并進一步追問，幫助學生更好地理解第一步移動選擇與最小步數之間的關系。隨著操作步驟數量的增加和難度的提升，采用表格形式描述操作步驟更便于學生觀察和討論。

4.準確記錄，推導規律

在數字資源平臺提供的學科工具“漢諾塔游戲”中，系統會自動記錄每一步操作并以表格的形式展現。平臺不僅記錄學生的操作步驟，還提供了最佳路線的提示，幫助學生優化移動策略。學生通過觀察操作步驟的描述方式，學習如何在表格中正確地記錄移動步驟。

在經歷了初步的體驗和記錄之后，學生對漢諾塔游戲已有一定的理解和操作經驗。此時，教師引導學生觀察板書上記錄的移動二層和三層漢諾塔的最少步驟數，鼓勵他們思考并總結漢諾塔游戲的規律。這一過程要求學生回顧和分析自己的操作步驟，從中提煉出一般性的規律。

【設計意圖】一般性規律的推導依賴于前期數據收集的準確性，并且數據的呈現要便于觀察。在此基礎上，教師通過對比移動二層、三層漢諾塔的最小步數與第一步的移位情況，巧妙地化解了本節課的教學難點“尋規律”。

5.課堂評價，驗收成果

本節課設計了兩個自評問題 “我理解了漢諾塔游戲的規則”和“通過動手實踐分析，我總結出了漢諾塔游戲的一般規律”。學生可以利用電子任務單中的評分工具自評與互評，向教師反饋本節課的學習情況。

在備課環節，教師利用練習題編輯功能，編制了本課時的隨堂練習題，以了解學生對本節課知識技能的掌握情況，并為后續教學提供參考。

【設計意圖】評價是檢測學習目標達成情況的重要一環。自評互評問題主要關注學生“學得怎么樣”，而隨堂練習則更多關注學生“學會了什么”，這為確定后續的教學方向打下了基礎。

四、總結與反思

（一）聚焦問題解決賦能課堂教學

依托數字資源平臺的功能，本節課構建了課件、學習任務單和課堂練習三項數字教學資源，支持教師有效開展課堂教學。在本節課的教學中，“尋規律”是一大難點。數字資源平臺的最大優勢在于能夠自動記錄學生的操作步驟，為他們后續開展分析討論提供佐證材料。與傳統方式相比，平臺的使用確保了記錄的準確性和規范性。利用平臺中的學科工具“漢諾塔游戲”，學生可以專注于解決真實問題，而具體的移動步驟則由平臺工具自動記錄，并以表格的形式呈現。

（二）平臺存在的不足與改進建議

在數字資源平臺的使用過程中，筆者發現了一些需要改進的地方。例如課件上傳導入到平臺后，會遇到“解析意外錯誤”的情況，導致課件中的圖片和音視頻資源無法正常使用。鑒于在線云編輯技術已較為成熟，平臺可以考慮引入在線編輯功能，方便教師在瀏覽器中在線完成課件編輯，或利用資源平臺中原有的課件進行二次創作，從而進一步減輕教師的備課負擔。此外，在學習任務單的制作中，如果文本框中的文字需要換行，則需要添加多個文本框。如果未來任務單采用云編輯的模式，大概率可以解決這一問題。

（三）教學數字化轉型未來趨勢

隨著教育數字化轉型的深入，基于數字資源平臺的授課將成為趨勢。教師教學不再僅依賴單一的課件和教學設計，而是需要更多富媒體資源和在線學習任務單、在線學習資源等資源的支持。學生學習的終端也不再局限于普通計算機，還可以利用學科實驗工具、平板電腦等更多樣化的軟硬件平臺。信息科技學科的發展非常迅猛，利用數字資源平臺能夠更及時地更新教學資源內容，從而實現信息科技學科教學的與時俱進。

參考文獻

[1] 盧秋紅.《教學指南》搭建信息科技課程教學的橋梁：專訪人民教育出版社信息科技編輯室主任林眾[J].中小學信息技術教育，2024（11）：23-25.

[2] 馬玉娟，郭芳.五年級“身邊的算法”教學指南設計思路解讀[J].中小學數字化教學，2024（10）：14-17.

責任編輯：李媛