跨学科主题学习《我们的传统节日》
——第一单元 算法的描述 第二课 我来设计窗花
上海市徐汇区田林第一小学 张盈
一、单元内容分析
本单元“我们的传统节日”是《义务教育信息科技课程标准(2022版)课标》面向第三学段(5~6年级)身边的算法模块中的第一部分内容,即“算法的描述”,
1. 单元内容要求
(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,能用自然语言、流程图等方式描述算法。
(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,能分析简单算法的执行过程与结果。
(3)针对简单问题,尝试设计求解算法,并通过程序进行验证。
由于“我们的传统节日”是学生第一次接触算法的起始学习单元,因此本单元采用循序渐进的方式组织教学内容,即认识顺序结构(通过各种习俗,认识顺序结构,并能够用自然语言描述,能够纸笔绘制流程图)——我来设计窗花(认识体验循环结构,能够尝试用自然语言描述设计思路)——一起猜灯谜吧(认识分支结构,利用分支结构设计小程序,用自然语言描述设计思路),由易到难,逐步深入。本单元总体设计如下:
2. 单元育人价值
(1)“我们的传统节日”是关于算法的典型新授知识单元,学生可以通过三个习俗小任务,在感受中华传统文化美妙的同时,提升信息意识、计算思维、数字化学习与创新。
(2)每课时的课时任务都需要学生用“算法的思维”去解决,而对复杂问题,需要学生将任务进行分解,例如循环结构的窗花,需要学生先画一个基本形状,再用嵌套的方法完成最终的窗花,因此学生能够养成分解问题的习惯,体现了计算机科学领域的思想方法。
(3)通过利用数学、语文等综合学科知识,学生的每个课后作品都有自己的个性化特色,在体验成就感的同时,感受学科知识在设计、算法实现等环节中的重要应用。
二、本课课时目标(第二课时“我来设计窗花”)
1. 通过绘制窗花的基本形状,初步了解循环结构的特点。(计算思维)
2. 尝试用自然语言和流程图描述窗花的设计思路(计算思维)
3. 能够编写并调试自己的程序,完成自己的窗花设计。(数字化学习与创新)
三、实施过程
学习任务 | 学生活动 | 教师组织 | 活动意图 |
先为窗花确定一个基本形状(分解窗花,由简到难进行引导)
所跨学科: 美术:知道窗花是“中心对称”图形。 道德法制:感受中华传统节日的魅力,了解传统节日习俗。 数学:认识正方形、正三角形、正多边形,知道这些图形的特征。 | 1. 说一说:中国的春节习俗有什么? 2.观察老师的窗花,说一说窗花的组成,了解设计窗花的第一步。 3. 以老师的窗花为例,用语言描述绘制正方形的步骤,学习循环结构的流程图,理解循环结构的含义。 4.设想一个基本图形,利用老师的思路完成任务一——利用算法完成基本图形的绘制。
| 准备几个小问题,引入“窗花”主题。
引导学生观察图形,从而拆分图形进行绘制。提前准备学生的操作练习材料。 | 1. 通过图片展示、问题引导,让学生能够感受中国传统文化的魅力。 2. 通过绘制简单图形,让学生在模拟程序的过程中,能体会顺序结构以及循环结构的不同点,并选择用合适的程序模块完善程序,有调试完善程序的意识,提升了数字化学习与创新的能力。 |
完成最终的窗花设计(利用新授的循环结构,举一反三进行绘制)
所跨学科: 数学:通过等量划分、平均分两种情景,初步理解除法的含义。
| 1. 再次观察老师的窗花图形,说一说老师的设计意图。 2. 根据老师的设计流程,构思自己的窗花,把意图填入表格,再在软件中根据流程示意图进行算法的实现。 3. 小组间进行展示,并把自己的设计思路描述清楚,组员之间进行打星互评。
| 1. 引导学生观察图形,提示学生窗花的设计思路,讲解旋转角度的计算公式。 2. 布置任务二,教师巡逻观察学生的步骤正确与否,予以及时引导。 3. 组织学生有序进行评价。
| 1. 学生可以尝试利用数学学科的知识来计算旋转角度。 2. 学生能够分析并且迁移简单的算法执行过程,培养学生的计算思维。 3. 通过课堂新授,自己设计一款新的窗花,是学生数字化学习与创新的能力体现。并且通过小组展示以及互评,让学生更有成就感。 |
课后探究小任务(提升难度,课堂延续)
所跨学科: 美术:能够用自己设计的东西装点生活 | 思考并尝试用两种基本形状设计窗花或者改变不同的颜色。 尝试把设计的窗花打印下来,再在家长的帮助刻一刻窗花,最后把它们装饰起来。 | 提出更高要求的任务进行拓展。 | 通过布置课后探究任务,使课堂进行延伸与拓展,从而提升学生思维创新意识以及激发学生的学习兴趣。 |
四、跨学科说明
在本单元中,学生需要综合运用信息科技、美术、数学、道得法制等学科知识,通过“制作青团”、“设计窗花”、“制作灯谜”三个节日习俗任务,在情境中认识算法、体验算法。
1. 利用美术学科的“剪窗花”一课作为切入点,引出本节课的主要任务“设计窗花”;同时也因为学生在美术课上已知普通窗花的特征——“中心对称”,所以学生很容易对自己这一课的设计图案有自己的初步想法。
2. 通过融合数学学科的正方形以及正多边形知识点,使学生更易理解绘制图形的过程。比如正方形是四条边相等所以循环4次、正三角形是3条边相等,所以需要循环3次等。并且旋转的角度也可以通过公式进行带入计算。
3. 道德法制一课中,学生已经感受到了中华传统节日习俗的魅力所在,通过这一课的设计窗花,更能使传统文化教育渗透学生的生活中。