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小学信息科技教学中创设真实情境的实践与思考 ——以《初识循环结构》一课为例

【摘要】“倡导真实性学习”是信息科技课程的核心理念之一。本文以“身边的算法”模块中的“初识循环结构”一课为例,从三方面,即以学生经验为依据设定情境素材,以素养目标为核心确立情境主旨,以教学内容为基础构建情境结构,阐述了如何落实这一新课程理念。

【关键词】真实情境  信息科技教学  

2022年4月颁布的《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》(以下简称《新课标》)将“倡导真实性学习”作为信息科技课程的核心理念之一加以强调,《新课标》明确指出:“创新教学方式,以真实问题或项目驱动,引导学生经历原理运用过程、计算思维过程和数字化工具应用过程,建构知识,提升问题解决能力。注重创设真实情境,引入多元化数字资源,提高学生的学习参与度。”

创设真实情境是从新课标以人为本、回归生活、注重发展的教育理念出发,在课堂教学环境中综合利用多种教学手段通过外显的教学活动形式,营造一种学习氛围,使学生形成良好的求知心理,参与对所学知识的探索、发现和认识过程。这种方法能够将教学内容与学生感兴趣的生活情境和实际生活应用相联系,可以有效促进学生学习兴趣的生成,并为学以致用解决真实问题提供途径,从而激发学生将课堂知识转化为实践能力,强化知识与行为的一致性,帮助学生逐步养成触类旁通的迁移能力。

围绕“算法的描述”单元的学习内容,我设计了“阳阳和他的好朋友们”这一情境,并从中提炼了创设真实情境这种教学法在小学信息科技学科教学中运用的三方面实践要素。

一、以学生经验为依据设定情境素材

心理学上有一种姆宾巴效应(The Mere-Exposure Effect),核心要义是指人容易对自己熟悉的事物产生好感,这一效应被广泛应用于认知心理学和广告传播学中,在教育教学工作室的使用也极为普遍,用简单的话来阐述就是教育人所常说的“联系生活实际”。基于姆宾巴效应,我将创设真实情境的素材聚焦在学生熟悉又喜爱的我校校园吉祥物“乐行者——小猴阳阳”身上。

“乐行者——小猴阳阳”是向阳小学在2022年通过向全校师生征集并票选后产生的学校历史上首个吉祥物,他的诞生一方面是学校对“双新课改”的积极回应,一方面是向阳教育人对学生心理发展需求的充分考量。向阳小学建校于1932年,那年正好是农历猴年,小猴子具有聪明、智慧、勇敢、灵活的特点,更有着为求真经不惧艰险、向着目标奋勇前进的特质,体现了向阳小学“智(有高远志向)、能(有探索劲头)、乐(有灿烂笑容)”的育人目标。

“乐行者——小猴阳阳”产生至今已经根据向阳小学主题教育月的不同内容迭代衍生出了“德益阳阳”“活力阳阳”“大志阳阳”等主题月系列形象、书签、徽章和卡通公仔,成为学生们喜闻乐见的“好伙伴”。有鉴于此,采用“阳阳”的形象来设置教学情境十分符合姆宾巴效应达成条件。

二、以素养目标为核心确立情境主旨

创设真实情境的主旨必须与教学目标保持高度的适配性,这是确保情境设计不会游离于教学框架外,造成“为情境而情境”这一负面现象的前提基础。这要求执教者对课程目标、单元目标、课时目标都能够有充分的认识与把握,能够实现教学内容与学生实际生活之间的有效迁移。

在本节课的设计中,我首先从学科核心素养的角度对课程进行宏观把握,信息科技学科有“信息意识”、“计算思维”、“数字化学习与创新”和“信息社会责任”四大核心素养,本课主要聚焦“计算思维”这一学科核心素养。在明确素养目标后,进一步从单元目标和课时目标的微观角度进行解构,从而确立了两个教学目标:1.借助学习与生活中的实例,体验身边的算法,理解算法是通过明确的、可执行的操作步骤描述的问题求解方案;2.结合生活中的实例,了解算法的顺序、分支和循环三种基本控制结构,能分析算法的执行过程与结果。

在此基础上,我以“倡导真实性学习”这一学科课程理念为指引,思考教学目标与学生实际生活之间的联系点。我通过观察发现学生经常会在课间帮助教师去寻找自己的同学,寻人的过程包含了“算法”元素;我通过与体育教师的交流发现足球训练中经常开展带球绕桩训练,完成绕桩的过程包含了算法中“循环”元素。基于这两个发现,我锁定了“寻人”和“带球绕桩”这两个情境主旨,两者与学生的实际生活紧密联系,几乎每名学生都有过亲身实践体验,非常契合“真实性”这一课程理念。而且这两个情境的主旨能够成为原本与本课关系甚少的“信息意识”这一学科核心素养的有效载体,让学生明白“生活中处处有信息科技”,“信息科技来源于人们的实际生活并服务和促进人民的实际生活”等一系列道理。

三、以教学内容为基础构建情境结构

真实情境结构的构建要为教学目标的达成服务,与教学目标和内容的结构化设计相适宜,这是使创设真实情境这种教学方法能够有机融入课堂教学,对学生的学习起到积极促进作用的关键。在本节课中,我先确立了三个部分的教学设计结构:第一部分为概念新授+自主探究,第二部分为巩固应用,第三部分为拓展提升,然后设计了与这三部分相对应的“阳阳和他的好朋友们”三个情境小故事。

情境一:“德益阳阳”在哪里。情境设计为“阳阳”在教室里做功课,有一道题不会做,他想求助自己的好朋友“德益阳阳”,可是“德益阳阳”不在教室里,学生要通过程序设计帮助“阳阳”成功找到“德益阳阳”。这个情境设计既好玩又有趣,能够一下子就吸引学生的注意点、激发他们的好奇心,作为新课导入、概念新授十分合适。我将本节课的第一个教学目标“体验身边的算法,理解算法是通过明确的、可执行的操作步骤描述的问题求解方案”融入其中,设计了左、下、右、右、下、右、右、下、右、右的顺序结构算法的路线,引导学生自己从顺序结构算法中找到连续重复执行的步骤:下、右、右,使学生知道循环结构、循环体、循环次数的概念以及相互之间的关系。同时,通过描述循环结构流程图执行的过程,使学生加深对新学的知识点的印象。然后组织学生开展自主探究,并根据事先录制的视频自主学习,将教师在Python程序中预留的顺序结构语句改为循环结构语句这一操作来初步了解实现循环的函数以及表达式。

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情境二:“阳阳”练球技。情境设计为“阳阳”在操场上遇到正在进行小足球训练的“活力阳阳”,他接受邀请加入到了小足球训练中,与“活力阳阳”一起为新一届“向阳杯”小足球邀请赛进行足球训练,训练内容为带球绕桩。我将“巩固应用”这一教学环节融入故事二的情景,因为带球绕桩这一训练项目十分符合循环结构,并且能够使学生的课堂学习与生活实际形成统一,是“结合生活中的实例,了解算法的顺序、分支和循环三种基本控制结构,能分析算法的执行过程与结果”这一教学目标的积极回应。在教学实践中,组织学生以小组形式开展自主探究,从顺序结构算法中找到连续重复执行的步骤,从而找出循环体,统计出循环次数,并在程序中通过循环设计实现“阳阳”带球绕标志桶训练的过程,然后以小组为单位展示代码、开展交流,引导学生通过这种形式学习他人、反思自己,同时这也是一个相互评价和自我评价的过程。我在设计这一情境时刻意将标志桶设定为两种不同的颜色,为下一环节“拓展提升”做铺垫。

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情境三:“阳阳”更进步。这是情境二的延续,经过“活力阳阳”专业特训后的“阳阳”球技突飞猛进,“活力阳阳”决定提升“阳阳”的训练难度——根据听到不同的哨声来选择绕过不同颜色的标志桶。这一情境对应的是教学中的“拓展提升”环节,引导学生在达成教学目标的基础上进一步拓展了解“分支结构与循环结构的嵌套”。学生们在经过本单元前几节课的学习后已经初步具备了在Python中实现分支结构以及分支嵌套分支结构的经验和能力,结合本节课中掌握得到循环结构,通过一个拓展活动引导他们掌握将分支嵌套与循环结构相叠加,从而实现知识的迁移运用和组合创造是具备条件的。于是,我就启发学生通过“加一加、减一减、叠一叠、改一改”的思维方式来实现现有基础上的创造。在活动任务开始前,我引导学生用自然语言描述本情境中的训练过程(“阳阳”听到一声哨,绕红色标志桶;听到二声哨,绕蓝色标志桶。),学生描述的过程就是对双分支结构中if函数和else函数关系的回忆过程,也是一种将抽象的计算机语言与形象的生活实际相一致的过程,同时也是为完成最终任务奠定基础。

创设真实情境是一种新课标中的教学方法,这种方法作用于信息科技学科教学,要求执教者能做一个有心人,时时留意、处处关心,带着学科思维和发现的眼光深入到学生的实际生活之中,寻找合适的素材,搭建可信的逻辑结构,与教学目标形成递进式的联系,这样就一定能够将创设真实情境这种教学方法落实在学科课堂教学实践中,使课堂教学充满兴趣,让学生喜欢上这门学科。