構(gòu)建“主題體驗(yàn)式”課堂，提升學(xué)科核心素養(yǎng)
——以《算法》一課的教學(xué)為例

朱云 江蘇省張家港市第二中學(xué)

● 背景分析與問題提出

《江蘇省義務(wù)教育信息技術(shù)課程綱要（2017年修訂）》指出：義務(wù)教育階段的信息技術(shù)課程旨在幫助學(xué)生掌握信息時(shí)代生存與發(fā)展所必需的信息技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，形成信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)。信息技術(shù)學(xué)科的核心素養(yǎng)包括信息意識(shí)、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新和信息化社會(huì)責(zé)任四方面。如何在信息技術(shù)教學(xué)中找到核心素養(yǎng)的“落腳點(diǎn)”？筆者認(rèn)為，運(yùn)用“主題體驗(yàn)式”課堂能讓學(xué)生在親身體驗(yàn)中感受、觀察、思考、探究、積累、內(nèi)化知識(shí)，達(dá)到認(rèn)知和情感體驗(yàn)的共鳴，實(shí)現(xiàn)核心知識(shí)的建構(gòu)，從而促進(jìn)學(xué)科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成。

● 主題體驗(yàn)式教學(xué)的內(nèi)涵

主題體驗(yàn)式教學(xué)，主要是指教師在深挖并重組教材內(nèi)容的前提下，契合學(xué)情設(shè)計(jì)主題，學(xué)生圍繞主題，通過體驗(yàn)學(xué)習(xí)、游戲?qū)W習(xí)、探究學(xué)習(xí)等多種學(xué)習(xí)方式，發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的融入和內(nèi)化。就初中階段而言，一周1課時(shí)的信息技術(shù)課，教師要構(gòu)建“主題體驗(yàn)式”課堂，需要做充分的課前準(zhǔn)備：研究、挖掘、梳理和重構(gòu)教材，確定教學(xué)內(nèi)容，切合學(xué)生實(shí)際情況和能力設(shè)計(jì)主題，然后將生活問題的解決巧妙地融入到主題的探究活動(dòng)中，以情境主題為中心，在主題情感線鋪設(shè)下，一線到底，采用現(xiàn)代數(shù)字化教學(xué)環(huán)境，充分發(fā)揮信息技術(shù)的作用，讓學(xué)生在已備認(rèn)知基礎(chǔ)和內(nèi)驅(qū)力的作用下，通過小組合作、自主探究，最終完成主題項(xiàng)目，達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)學(xué)科核心素養(yǎng)的提升。

● 課例分析和設(shè)計(jì)思路

《算法》是初中八年級(jí)信息技術(shù)教材第四章第一節(jié)的內(nèi)容，算法就是解決問題的方法和步驟。本節(jié)課主要讓學(xué)生理解算法的概念，能夠在生活算法基礎(chǔ)上理解計(jì)算算法，學(xué)會(huì)使用自然語言和流程圖來描述算法。結(jié)合學(xué)情分析：八年級(jí)的學(xué)生處于形象思維到抽象思維的過渡時(shí)期，自我表現(xiàn)、求知欲較強(qiáng)，具有一定的探索能力和表達(dá)欲望，能夠利用計(jì)算機(jī)解決一些基本問題，并且能夠在原有知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行知識(shí)遷移，有一定的數(shù)學(xué)算法基礎(chǔ)知識(shí)。因此，將本節(jié)課教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)為：①理解算法的基本概念，明確算法對(duì)程序設(shè)計(jì)的重要性；②學(xué)會(huì)用自然語言和流程圖對(duì)簡(jiǎn)單算法進(jìn)行描述；③學(xué)會(huì)將實(shí)際問題抽象成計(jì)算機(jī)解決問題的算法。

筆者以“圖書義賣銷售方案”為主題，設(shè)計(jì)銷售方案的算法。在主題活動(dòng)的設(shè)計(jì)中，筆者從問題的分析、分解、抽象、概括、評(píng)估等多個(gè)方面考慮，關(guān)注學(xué)生的核心素養(yǎng)。將課堂教學(xué)流程設(shè)計(jì)為情境導(dǎo)入、走進(jìn)算法，場(chǎng)景游戲——理解算法，解決問題、描述算法，梳理知識(shí)、歸納總結(jié)四個(gè)環(huán)節(jié)。具體課堂教學(xué)活動(dòng)為場(chǎng)景游戲，義賣圖書，第一組模擬人的思維義賣。第二組模擬智能書房結(jié)算計(jì)算機(jī)義賣；通過場(chǎng)景游戲的采訪環(huán)節(jié)引導(dǎo)學(xué)生抽象出算法的概念，培養(yǎng)學(xué)生將實(shí)際問題抽象成計(jì)算機(jī)解決問題算法的思維。探究活動(dòng)一要求學(xué)生分組完成表格分工，討論義賣銷售的方案，最終用自然語言描述算法；探究活動(dòng)二要求根據(jù)自然語言描述的算法，繪制流程圖描述該算法。最后的體驗(yàn)活動(dòng)為打開素材包中的體驗(yàn)活動(dòng)，選擇計(jì)算機(jī)語言，觀察程序代碼，編譯后運(yùn)行，檢測(cè)，體驗(yàn)計(jì)算機(jī)語言描述算法的魅力，為后面學(xué)習(xí)編程語言做好預(yù)導(dǎo)。

● 注重學(xué)生體驗(yàn)，提升核心素養(yǎng)的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

1.體驗(yàn)場(chǎng)景游戲，培養(yǎng)計(jì)算思維

《算法》的第一個(gè)體驗(yàn)活動(dòng)設(shè)計(jì)為場(chǎng)景游戲。課前，教師準(zhǔn)備好兩個(gè)義賣圖書的場(chǎng)景攤位，擬定兩組學(xué)生模擬義賣圖書（第一組模擬人，第二組模擬計(jì)算機(jī)），選取四位學(xué)生進(jìn)行場(chǎng)景體驗(yàn)活動(dòng)，然后教師分別對(duì)他們進(jìn)行采訪，在采訪中引導(dǎo)學(xué)生分析問題，抽象概括算法的概念，培養(yǎng)計(jì)算思維。采訪環(huán)節(jié)主要通過以下5個(gè)問題進(jìn)行：

①請(qǐng)問買方是否買到圖書？買到幾本？單價(jià)是多少？（引導(dǎo)出數(shù)量和單價(jià)）

②請(qǐng)問賣方賣了多少錢？你是如何計(jì)算的？（引導(dǎo)出計(jì)算金額的方法：數(shù)量乘以單價(jià)）

③如果將賣書的方法和步驟寫下來，第一步已知書的數(shù)量和單價(jià)，第二步將數(shù)量乘以單價(jià)，第三步得出金額，這樣的三個(gè)步驟就是解決銷售單筆圖書問題的算法，那么算法的概念是什么？（引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)、概括并理解算法的概念,體會(huì)自然語言的特點(diǎn)）

④第二組中的計(jì)算機(jī)能直接聽懂人類的語言嗎？如果用計(jì)算機(jī)來解決問題，計(jì)算機(jī)如何獲取信息？（引導(dǎo)學(xué)生回顧計(jì)算機(jī)硬件的基礎(chǔ)知識(shí)，輸入、處理以及輸出，教師巧妙地設(shè)計(jì)，自然地把生活算法過渡到計(jì)算算法）

⑤通過流程線將輸入、處理和輸出部分連接起來，就形成了什么圖？（學(xué)生總結(jié)流程圖的組成及其特點(diǎn)）

在場(chǎng)景游戲活動(dòng)中，學(xué)生通過模擬義賣圖書、被采訪等角色扮演活動(dòng)的開展，形成獲取信息的意識(shí)；學(xué)生在活動(dòng)中真實(shí)地體驗(yàn)銷售過程，在小組合作探究中，培養(yǎng)與人相處的合作交流能力，落實(shí)關(guān)愛他人、幫助伙伴的良好品行，從而培養(yǎng)了信息社會(huì)責(zé)任；通過場(chǎng)景游戲激發(fā)了學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，真實(shí)的體驗(yàn)，讓學(xué)生切身感受到算法的生活應(yīng)用。學(xué)生在體驗(yàn)中分析問題、抽象概念、了解描述算法的方法，理解自然語言和流程圖描述算法的特點(diǎn)及其不同之處，在場(chǎng)景游戲的體驗(yàn)活動(dòng)中實(shí)現(xiàn)了知識(shí)的構(gòu)建，培養(yǎng)了計(jì)算思維。

2.體驗(yàn)角色分工，提高信息意識(shí)

角色分工主要指學(xué)生在小組中負(fù)責(zé)的具體任務(wù)。在組織合作學(xué)習(xí)之前，教師必須充分了解學(xué)情，結(jié)合教學(xué)目標(biāo)，合理劃分學(xué)習(xí)小組，科學(xué)地分配“職位”角色，讓每位組員都能夠發(fā)揮自己的“特長(zhǎng)”，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)精神和凝聚力。為了提升合作學(xué)習(xí)的有效性，本課中在學(xué)生開展討論之前，教師播放一段校園圖書義賣活動(dòng)的視頻，營(yíng)造學(xué)習(xí)氛圍，引導(dǎo)學(xué)生思考，同時(shí)還要給足討論、交流的時(shí)間和空間，在巡視中及時(shí)引導(dǎo)或幫助小組解決問題，為合作學(xué)習(xí)的順利進(jìn)行提供保障。

課前筆者對(duì)學(xué)生進(jìn)行學(xué)情分析，結(jié)合教學(xué)目標(biāo)，以筆者所在學(xué)校責(zé)任課堂的學(xué)習(xí)小組為基礎(chǔ)，按照“同組異質(zhì)，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)”的原則進(jìn)行微調(diào)，四人一組，教師在學(xué)案中制訂好分工表格，表格由姓名、職務(wù)、分工三個(gè)字段組成，根據(jù)具體任務(wù)分工到人，明確責(zé)任?！端惴ā愤@節(jié)課的第二個(gè)活動(dòng)要求學(xué)生分組完成表格分工，討論義賣銷售的方案，最終用自然語言描述算法。根據(jù)任務(wù)要求，組內(nèi)每位成員各負(fù)其責(zé)：組長(zhǎng)負(fù)責(zé)整體協(xié)調(diào)，維持秩序，成員評(píng)價(jià)；記錄員負(fù)責(zé)記錄，要求書寫工整、條理清晰；發(fā)言人負(fù)責(zé)講解本組討論的最終結(jié)果；計(jì)時(shí)員負(fù)責(zé)監(jiān)督和提醒時(shí)間。學(xué)生在小組合作中體驗(yàn)不同的角色分工，能夠意識(shí)到合作學(xué)習(xí)的重要性，在合作探究任務(wù)中，提高獲取信息的意識(shí)。

3.體驗(yàn)知識(shí)遷移，發(fā)展數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力

知識(shí)遷移是“一種學(xué)習(xí)對(duì)另一種學(xué)習(xí)的影響”，具體指學(xué)習(xí)者在連續(xù)學(xué)習(xí)過程中，在已經(jīng)具有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)知結(jié)構(gòu)、已獲得的動(dòng)作技能、習(xí)得的態(tài)度等基礎(chǔ)上，對(duì)外部信息進(jìn)行主動(dòng)選擇、加工和處理，從而獲得知識(shí)的建構(gòu)。在信息技術(shù)的教學(xué)中，學(xué)習(xí)一種新軟件的操作，更需要教師積累經(jīng)驗(yàn)，善于發(fā)掘，遷移知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生數(shù)字化學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力。

《算法》這節(jié)課的第三個(gè)活動(dòng)要求學(xué)生“根據(jù)自然語言描述的算法，繪制流程圖描述該算法”，筆者采用了知識(shí)遷移的方法。教師首先帶領(lǐng)學(xué)生分析簡(jiǎn)單的流程圖，理解計(jì)算機(jī)解決問題的計(jì)算思維，即輸入、處理、輸出三個(gè)組成部分，接下來繪制流程圖，引導(dǎo)學(xué)生使用“畫程”工具軟件繪制流程圖。那么，如何讓學(xué)生快速熟悉該軟件？大部分學(xué)生發(fā)現(xiàn)，和小學(xué)階段學(xué)習(xí)的圖形化工具相似，繪制流程圖就像搭積木一樣，通過按住鼠標(biāo)左鍵進(jìn)行拖拽就可以輕松地完成。所以，在實(shí)際教學(xué)中，教師應(yīng)該根據(jù)解決問題的需求，注重引導(dǎo)并發(fā)展學(xué)生多角度思考問題的能力，使學(xué)生學(xué)會(huì)知識(shí)遷移的學(xué)習(xí)方法，選擇合適的數(shù)字化工具、平臺(tái)和資源，合作完成學(xué)習(xí)任務(wù)，發(fā)展學(xué)生的數(shù)字化學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力。

4.體驗(yàn)程序運(yùn)行，感受編程魅力

算法是程序和軟件的靈魂，是解決問題的方法與步驟。所以，設(shè)計(jì)算法是程序設(shè)計(jì)的核心。筆者執(zhí)教的《算法》是江蘇鳳凰科學(xué)技術(shù)出版社出版的八年級(jí)信息技術(shù)第四章《算法與程序設(shè)計(jì)》第一節(jié)的內(nèi)容。筆者要求學(xué)生打開素材包中的體驗(yàn)活動(dòng)，編譯后運(yùn)行，檢測(cè)用流程圖描述的算法是否正確。學(xué)生體驗(yàn)程序運(yùn)行，感受編程魅力，這樣的體驗(yàn)活動(dòng)能夠激發(fā)學(xué)生的好奇心，為學(xué)習(xí)后續(xù)內(nèi)容奠定基礎(chǔ)。

《算法》這節(jié)課要求學(xué)生學(xué)會(huì)用流程圖描述算法，筆者引導(dǎo)學(xué)生采用“畫程”工具軟件繪制流程圖。流程圖是算法的圖形化表示，它是用圖形框表示各種類型的操作，然后用帶箭頭的線把它們連接起來，以表示執(zhí)行的先后順序。學(xué)生使用“畫程”軟件完成活動(dòng)三（根據(jù)自然語言描述的算法，繪制流程圖描述該算法），繪制的流程圖能夠直觀、簡(jiǎn)潔、清晰地表達(dá)出各部分之間的邏輯關(guān)系。“畫程”工具軟件繪制的流程圖會(huì)同步生成程序代碼，通過運(yùn)行程序代碼可檢測(cè)所繪制的流程圖是否正確。流程圖是學(xué)生逐步從自然語言向抽象的程序設(shè)計(jì)語言過渡的一種思維工具，可以形成整體的圖示概念。“畫程”軟件的逐條編譯功能，有利于學(xué)生理解程序自上而下執(zhí)行的原則，初步認(rèn)識(shí)和理解程序設(shè)計(jì)的三種基本結(jié)構(gòu)——順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)，這三種基本結(jié)構(gòu)是構(gòu)成一個(gè)優(yōu)秀算法的基本單元。

● 結(jié)束語

本文以《算法》一課為例，堅(jiān)持以學(xué)生為主體的原則，重構(gòu)教材，切合學(xué)情，創(chuàng)建情境，構(gòu)建“主題體驗(yàn)式”課堂，學(xué)生在置身事內(nèi)的體驗(yàn)中，進(jìn)行探究學(xué)習(xí)，提升了信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)，培養(yǎng)了適應(yīng)信息時(shí)代和知識(shí)社會(huì)所必需的能力。