1真實情境讓學習活起來
真實情境可以是環境的營造,也可以是學習情境的創設[1]。通過對《義務教育信息科技課程標準(2022年版)》(以下簡稱新課標)的研究可以發現,新課標在關注改變學習目標的同時,也要求為學生創造有益的學習環境。新課標強調信息科技學習氛圍的營造有利于學生主動創新,指出建立良好的信息科技學習氛圍是有效教學的前提。要努力創造條件,讓學校和教師在學習信息科技方面給學生創造良好的環境。要為學生創設良好的課堂學習環境,教師應在引導學生把握知識體系的基礎上適當放手,讓學生通過自主探索掌握技術工具的操作方法與應用技巧。
新課標強調運用多元數字資源營造真實情境、激發學生的學習積極性、提升學習效果。教學中,教師要創設一種探究的環境和氛圍,激發學生探尋的愿望和主動參與的熱情。在探究式教學方法的運用中,需要創設一種活潑、新穎有趣的情境,這種情境能夠激發學生探究的興趣,在圍繞教學內容的活動中使學生能夠相互合作、協調、交流、補充、學習和發展,鼓勵學生在過程中積極思考、大膽想象、勇于創新。在合作學習過程中,培養和發展學生的合作意識、合作精神,通過合作和交流發展學生的多元智能,完成學習目標。
2項目化學習讓學生動起來
項目化學習(ProjectLearning)是以建構主義學習理論為基礎,學生在教師的指導下,以解決現實世界問題為目標,通過合作進行探究和設計解決方案的教學方法。項目化學習堅持以學生為中心,強調學生直接經驗的獲取,表現出解決問題的真實性、科學性等特點。數字化生存環境中的真實案例問題需要學生運用信息科技的思維和工具加以解決,以保證探索性活動與核心素養的培養過程相吻合,能有效促進知識與能力的運用遷移和整合。
項目化學習能提高學生的積極性,讓每一個學生動起來,都有課堂參與感。學生在一個真實的、復雜的問題情境中,主動規劃、積極探究、合作協同,形成解決問題的方案并反思遷移,同時得以理解知識的內涵與外延,構建系統的知識體系,形成學科思想,積累學科經驗,挖掘知識意義并形成個人發展和參與相關社會活動所必需的學科核心素養。因此,項目化學習是核心素養培養的有效途徑,在信息科技課程中開展項目化學習,可以挖掘學科核心素養的生長點。在項目式教學模式下,雖然教師會提供必要的幫助,但基本上都是學生自己在探索,這對于提高他們的自主能力非常有幫助[2]。
3基于真實情境的項目式教學實踐
筆者以“兩人三足比賽(隨機分組)”一課為例簡述真實情境和項目化學習擦出了什么樣的火花?!皟扇巳惚荣悾S機分組)”一課屬于Scratch編程的拓展內容,也是踐行新課標理念、進行項目化探究的一節嘗試研究課。主要讓學生知道列表的特點,掌握列表數據的錄入、讀取、刪除等基本操作;利用列表相關模塊運行“組隊”程序的算法,搭建腳本實現兩人組隊的功能。筆者根據教學內容以學校運動會班級競賽活動——兩人三足項目需要隨機兩兩組隊的真實問題為出發點,設計一個“隨機組隊”小程序,從而展開探究學習過程。引導學生經歷程序開發的項目化流程,研究身邊的算法,利用計算機科學知識來解決身邊的實際問題,進而培養計算思維和數字化學習與創新能力。
3.1 情境項目導入
【教師】同學們,我們都知道每年運動會上都會有班級比賽項目,那今年是什么呢?經過大家前期踴躍報名,有20名男生參加。班主任王老師有個小困難:組隊要求是要將這20名男生進行隨機兩兩組隊,最終組成10支隊伍。王老師認為人工隨機分組太費事,你們能用Scratch小程序幫她實現嗎?
【設計意圖】以學生校園生活中的實際問題為出發點創設項目活動,激發學生的學習興趣。真實情境能將學生很快帶入自己熟悉的場景。
3.2 具體項目分析
播放演示實現隨機分組的Scratch程序視頻,讓學生在觀察的同時思考:分了幾次?每次分的結果都一樣嗎?
通過學生的回答驗證這個程序確實實現了隨機分組的效果。
【教師】分組過程中用到了什么?分別有哪幾個列表?
【設計意圖】引導學生分析項目,進而提取關鍵信息(隨機分組),初步了解將實際問題轉化成程序思維的過程。
逐步引導學生分析問題的關鍵要素,將大問題分解為若干個小問題,進而建立起解決問題的基本框架。前期的項目分析對學生厘清如何解決實際問題有很大的促進作用。
3.3 探究項目實踐
任務一:新建列表,添加參賽名單
首先,組織學生新建列表并引導學生觀察模塊區有什么變化。學生發現模塊區在新建列表后多了一些相關的空間。教師可以帶領學生簡單瀏覽模塊區新增的控件。學生大致了解列表的數據增減可以使用哪些控件實現。
其次,組織學生嘗試添加參賽學生名單后反饋添加名單的方法:1)按列表中的“+”一項一項錄入;2)用積木命令添加;3)用導入的方式一次性添加。三種方式靈活調整,根據學生的回答適當補充。教師引導學生一起總結:列表中數據少的時候可以單項添加,列表中數據比較多的時候可以使用快速導入名單的方法。
在學生嘗試將名單導入后,組織學生觀察:名單列表中的長度有什么變化?
【設計意圖】通過對添加名單方法的探索,讓學生對新建列表后新增的控件有所注意,甚至作一些簡單的嘗試。
任務二:抽取名單,隨機分組
引導學生說一說如何從20名男生中隨機組一支隊伍。
在這一環節學生會有兩種思路:一種是先隨機抽取10名學生為A組成員,然后剩下的為B組成員;一種是由一組隊員的組建成功到10組隊員的組建。兩種思路從結果上看都能實現隨機分組,但從原理上看,學生兩兩組隊概率是不一樣的。第一種思路中,A組的第一個學生的隊員只能在10個里面選一個。而第二種思路中,第一個學生的隊員就能在19個里面選一個。因此在作項目分析的時候就要引導學生理清思路,實際生活中的隨機分組概率屬于第二種情況。
做分析后教師再組織學生嘗試將參賽名單列表中的隨機一項添加至B組列表中。學生可參考易加學院中隨機在名單列表中抽取一項的流程。通過流程步驟+控件的方式引發學生思考。在教師巡視過程中,學生會出現錯誤,會將隨機數加入A組。教師引導學生獲取名單列表中的姓名,要將“名單”列表中的“在1和20之間取隨機數項”(姓名)加入A組。
用同樣的方法完成將參賽名單列表中的隨機一項添加至B組列表中。在調試過程中,學生會詢問:想要刪除按A組、B組分的名單,怎么辦?教師可以組織學生展示刪除操作。由一組隊員的隨機分配到10組隊員的隨機分配相對簡單,學生出現錯誤的情況不多。
【設計意圖】由一組隊員的隨機分配到10組隊員的隨機分配,學生的邏輯思維更清晰了。
任務三:發現問題,完善程序
在學生認為自己完成這個程序的時候展示學生程序。運行后發現,有重名問題。組織學生思考出現這種情況的原因。
【教師詢問】如何知道我剛才抽取的是第幾項?
組織學生討論如何借助變量存放隨機抽取的姓名項來實現隨機分組,解決重名的問題。分析隨機抽取一項到A組,經歷了取一分一刪三個過程。學生在調試后再次展示學生程序,然后進行測試。學生又發現新的問題:添加到A組和B組列表中的名單有空白項。組織學生思考為什么會出現空白項,如何調整?分析得出名單中的項數一直在變化減少,隨機數的取值范圍和名單的項目數有關。
【設計意圖】在程序測試出現問題的時候,讓學生自主探究,提出解決方案,測試并解決問題,培養學生的計算思維。
這一環節是整節課的重難點環節。學生在完成分組后,認為已經解決了這個問題,但運行后發現還是有問題。因此,在情境項目式教學中要注重教在學生思維的起點處和難點處,緊緊抓住學生在程序設計和調試過程中會遇到的問題來設計學習任務,邏輯分明、條理清晰。探索在名單列表中取隨機一項分到A組和B組時,學生最開始將“在1和20之間取隨機數”加入A組,發現加入的是數字,思考要調整為將名單列表中的“在1和20之間取隨機數項”加入A組。再如把名單中的20項重復執行10次,分別把10人存入A組,10人存入B組后,學生觀察隨機分后兩組名單有沒有什么問題,從而發現A組和B組名單中有重復項,通過討論探究為什么會出現重復項,需要新建一個變量來記錄每次隨機分時取的是哪一項,分完后再刪除該項,來解決名單重復的問題。在解決重名問題后在隨機分組過程中又出現了空白項的問題,研究發現盡管分完后刪除了分的項,而刪除后名單列表中的項是逐漸減少的,而取的隨機數還是在1和20之間,由此分析得出名單中的項數一直在減少,應該把20改為名單列表中的項目數,進一步優化完善程序。整個項目任務探究過程一環套一環,前后貫通關聯,課堂上教師提的問題要始終引導學生進行思考與探究嘗試,學生始終處在“發現問題一分析問題一解決問題一又發現新問題一進一步解決問題”的探究過程中。
3.4項目拓展:添加按鈕
1)提示當導入名單后,點擊按鈕即可進行分組。
【發現問題】學生一直點擊綠旗,發現后面點擊綠旗并不能實現隨機分組。2)點擊男生按鈕進行男生隨機組隊。3)點擊女生按鈕進行女生隨機組隊。
3.5 總結延伸
【展示拓展案例】展示活動抓閹、打亂順序、電子點單等案例視頻。歡迎同學們傳到易加學院和大家分享。
【設計意圖】拓展任務是給一些學有余力的學生設計的,呈現出本節課的分層設計。
拓展環節是項目的延伸和升華,學生掌握了列表的相關知識,不僅可以解決本項目的隨機分組問題,還可以解決生活中的其他問題。
4真實情境下的項目式教學注意點
4.1情境要真實合理
在“隨機分組”一課中,開始筆者設計的是拔河比賽,在課堂中,學生對于新建三個列表有疑惑。
從名單列表中隨機抽取10項給A組即可,剩下的就是另一組了。而且學生對于拔河比賽要分成兩組不理解。情境的不合理、不真實導致學生對于后面的設計的提問答非所問。改成兩人三足項目情境后,學生的思路一下子就清晰了,在項目活動中積極性提高了,主動性變強。
4.2項目任務層次邏輯要清晰
在“隨機分組”一課中,最初設計的時候,先讓學生隨機抽取一項到A組,然后抽取10項到A組。再由A組的過程遷移到B組的分配。但是操作下來學生覺得邏輯并不清晰,不知道為什么要這么做。因此教師在設計項目任務的時候,要層次分明、邏輯清晰。
4.3任務要細化,對難點要進行細致指導
在“兩人三足比賽(隨機分組)”一課中,在任務一新建列表名和導入參賽名單過程中,要給學生充分的空間進行自由探究。這一任務的完成度決定了后面的活動是否可以很好開展。在發現問題,解決重名問題時,五年級學生對變量的知識其實有所遺忘。教師需要引導學生在列表中刪除列表項時只要知曉隨機抽取的是第幾項即可。那如何存放這個隨機項目數呢?這時候變量的作用就體現出來了,解決重名的問題就不難了。
4.4引導很重要
在項目化學習中,學生是主體,教師是引路人。在課堂上,學生會有很多問題,教師需要引導學生發散思維,自己探究解決問題。在“兩人三足比賽(隨機分組)”一課中,出現重名問題時,教師不是直接告知原因,而是引導學生思考,可以模擬當時的場景,抽取結束后,剩下的人里面不再有他。引出需要刪除剛才抽取的那一項。
5 結束語
項目化學習突出學生的主體地位,真實情境能調動學生的積極性。情境項目式教學強調解決生活中的實際問題,在解決問題的過程中學習新的技能,培養學生的計算思維和創新思維,強化學生的自主學習能力和合作探究能力,增強學生的成就感。
6 參考文獻
[1]吳烜.情境化教學及在信息技術教學中應用研究[D].福州:福建師范大學,2009.
[2]張煜艷.小學信息技術主題式項目學習之研究[J].中學課程輔導(教學研究),2020,14(30):140.