素養(yǎng)導(dǎo)向下的“信息科技”大單元教學(xué)

【摘要】本文從找準(zhǔn)學(xué)科大概念，形成結(jié)構(gòu)化知識體系；設(shè)計單元挑戰(zhàn)任務(wù)，建構(gòu)真實(shí)情景任務(wù)；解讀課程標(biāo)準(zhǔn)，形成單元學(xué)習(xí)目標(biāo)；分解挑戰(zhàn)任務(wù)，設(shè)計進(jìn)階學(xué)習(xí)任務(wù)；強(qiáng)化學(xué)后反思，搭建知識重構(gòu)支架等五方面，闡述了指向核心素養(yǎng)的大單元教學(xué)。【關(guān)鍵詞】信息科技；課程標(biāo)準(zhǔn)；核心素養(yǎng)；大單元教學(xué)筆者基于信息科技課程新標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，以川教版信息科技小學(xué)三年級下冊第三單元“玩轉(zhuǎn)圖形化編程——?dú)g歡出行”為例，從以下五個方面闡述素養(yǎng)導(dǎo)向下的大單元教學(xué)。以學(xué)科大概念為知識統(tǒng)領(lǐng)，形成基于素養(yǎng)的單元結(jié)構(gòu)化圖譜大概念是學(xué)科的基礎(chǔ)與邏輯，每個單元都至少有一個能統(tǒng)領(lǐng)單元且指向素養(yǎng)的大概念。只有將大量事實(shí)與學(xué)科核心知識建立起聯(lián)系，形成以大概念為核心的網(wǎng)絡(luò)與結(jié)構(gòu)化的知識體系，才能讓學(xué)生學(xué)到的知識從碎片化走向結(jié)構(gòu)化，最終形成核心素養(yǎng)。1.深研教材，明晰編者意圖及單元事實(shí)（1）研讀教材單元導(dǎo)語，初步把握教學(xué)核心。教材的每部分內(nèi)容，都承載著學(xué)科核心知識及關(guān)鍵能力，通常對單元導(dǎo)語進(jìn)行品讀與思考，可以初步把握教材編寫者的編寫意圖。如通過閱讀本單元導(dǎo)語可知，編者借用圖形化編程平臺，讓學(xué)生通過完成對角色移動、環(huán)境偵測、外觀變化等具體問題的機(jī)智應(yīng)對，使學(xué)生形成問題解決的思路，建立起相關(guān)知識的網(wǎng)絡(luò)。（2）梳理章節(jié)內(nèi)容，形成章節(jié)事實(shí)。通過分析相關(guān)章節(jié)的內(nèi)容可知，本單元主要以圖形化編程軟件為載體，通過情境任務(wù)的完成，讓學(xué)生學(xué)會利用載體工具實(shí)現(xiàn)思維與機(jī)器的對話。在完成具體任務(wù)的過程中，其涉及的相關(guān)事實(shí)如下：角色位置及方向的認(rèn)識與表示，運(yùn)動類的位置變化，事件類的鍵盤控制，偵測類的顏色偵測，控制類的條件判斷，外觀類的角色大小、隱藏顯示等。2.依據(jù)新課標(biāo)，找出核心概念（1）細(xì)讀內(nèi)容要求，找準(zhǔn)核心內(nèi)容版塊。由章節(jié)事實(shí)可知，本單元主要對具體問題進(jìn)行分析，確定解決方案，并利用編程語言加以驗證，這充分體現(xiàn)了計算機(jī)解決問題的思路：問題的分析→解決方法簡單步驟描述→機(jī)器語言的表達(dá)與實(shí)現(xiàn)→代碼驗證過程。由此，閱讀與教材有直接關(guān)系的內(nèi)容要求，發(fā)現(xiàn)其與新課標(biāo)“身邊的算法”版塊內(nèi)容要求第（1）（2）（4）條描述一致。（2）對標(biāo)邏輯主線，確定單元學(xué)科大概念。結(jié)合新課標(biāo)中“算法”邏輯主線的描述及“身邊的算法”版塊內(nèi)容要求第（2）（4）條描述，可知本單元與新課標(biāo)的關(guān)聯(lián)性即“問題的解決”，所以確定本單元的核心問題：如何將簡單問題進(jìn)行分析、分解、描述及簡單的求解與驗證。根據(jù)概念的層級關(guān)系，大概念連接重要概念，重要概念連接一般概念，一般概念連接事實(shí)，可知本單元的概念層級關(guān)系：具體積木塊應(yīng)用→連接現(xiàn)實(shí)與機(jī)器的編程語言→簡單問題的自動化解決→算法。因此，“算法”即本單元的大概念。3.綜合分析，畫出圖譜在小學(xué)三年級上學(xué)期，學(xué)生已初步體驗了用語言對簡單問題進(jìn)行按步驟地順序描述及將描述用編程積木進(jìn)行驗證的過程。本單元將結(jié)合具體真實(shí)情境任務(wù)，進(jìn)一步學(xué)習(xí)問題的分解，對問題按步驟及用條件性語言進(jìn)行描述，且將描述用積木搭建，實(shí)現(xiàn)求解驗證。結(jié)合單元事實(shí)，得出本單元結(jié)構(gòu)化知識圖譜（圖1）。綜上可知，由大概念統(tǒng)領(lǐng)起來的知識更具結(jié)構(gòu)化，更能引導(dǎo)教師和學(xué)生關(guān)注學(xué)科背后的核心知識，也更方便將知識承載于主題，進(jìn)而進(jìn)行深入體驗，知識在學(xué)生素養(yǎng)形成過程中的作用得到體現(xiàn)。以挑戰(zhàn)性任務(wù)為學(xué)習(xí)驅(qū)動，構(gòu)建培養(yǎng)素養(yǎng)的單元真實(shí)情境任務(wù)新課標(biāo)對開展基于真實(shí)情境的教學(xué)給予了高度重視，在這個多領(lǐng)域知識交叉的時代，創(chuàng)設(shè)學(xué)生熟悉的真實(shí)問題、情境任務(wù)，對于課程核心素養(yǎng)的落實(shí)與人才的培養(yǎng)尤為重要。在落實(shí)核心素養(yǎng)的情境任務(wù)設(shè)計時，真實(shí)性及挑戰(zhàn)性至關(guān)重要。真實(shí)性就是要將創(chuàng)設(shè)的情境與學(xué)生的生活建立起良好的聯(lián)系。挑戰(zhàn)性則需逆向思考，學(xué)生學(xué)完后能做什么事，再以該事為主線創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)主題，設(shè)計出融匯關(guān)鍵能力、支撐核心素養(yǎng)形成的挑戰(zhàn)性任務(wù)。結(jié)合教學(xué)案例，學(xué)生學(xué)完后，要能思維清晰地表述出問題解決的步驟，并通過編程進(jìn)行模擬驗證。結(jié)合“歡歡出行”關(guān)鍵詞，教師創(chuàng)設(shè)了與學(xué)生關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)的“探秘校園”主題；擬定單元大情境：新生為熟悉校園環(huán)境而開展打卡活動；設(shè)計單元挑戰(zhàn)性任務(wù)：利用編程軟件，制作一個“探秘校園”的電子導(dǎo)游小游戲。這些任務(wù)與情境符合孩子認(rèn)知，能有效與孩子的已有知識進(jìn)行鏈接，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；同時，制作電子導(dǎo)游任務(wù)的挑戰(zhàn)也驅(qū)動了學(xué)生對整個單元的學(xué)習(xí)，這為計算思維這一核心素養(yǎng)的培養(yǎng)提供了良好的環(huán)境。以新課標(biāo)要求為依據(jù)，形成指向素養(yǎng)的單元學(xué)習(xí)目標(biāo)單元學(xué)習(xí)目標(biāo)是學(xué)生學(xué)習(xí)完本單元知識后的預(yù)期效果。學(xué)習(xí)目標(biāo)的制定首先要分析新課標(biāo)的相關(guān)要求，其次要分析教材與學(xué)情等。1.分析新課標(biāo)的相關(guān)要求由前面分析可知，本單元核心概念是“算法”，所以本單元教學(xué)可參照新課標(biāo)“身邊的算法”版塊內(nèi)容要求（1）（2）（4）條描述。2.教材分析本單元教材以項目學(xué)習(xí)為出發(fā)點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生靈活運(yùn)用相關(guān)知識工具，從而經(jīng)歷問題解決的全過程，也是借助數(shù)字化學(xué)習(xí)工具圖形化編程去初步體驗與感受算法的過程，可利用該工具進(jìn)行創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)思維的提升。3.學(xué)情分析本單元內(nèi)容在小學(xué)三年級下冊，學(xué)生在上冊已初步體驗了順序結(jié)構(gòu)的語言或圖示描述及執(zhí)行。根據(jù)新課標(biāo)要求，小學(xué)低年級應(yīng)注重生活體驗。因此，本單元教學(xué)將“算法”中“問題的分解”定位為淺層次的分解及描述。據(jù)此，本單元學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)計如下：（1）通過對“電子導(dǎo)游”任務(wù)的分解與分析，學(xué)會簡單問題的分解方法，會用簡單語言或圖示描述任務(wù)的完成過程，進(jìn)一步體驗問題解決的思路及描述的方法；（2）通過對子任務(wù)的探究、實(shí)踐，學(xué)會運(yùn)用數(shù)字化學(xué)習(xí)工具圖形化編程中的相關(guān)積木來表達(dá)“描述”的內(nèi)涵，進(jìn)一步感受數(shù)字化學(xué)習(xí)工具解決問題的過程；（3）通過自主創(chuàng)作、交流分享，讓學(xué)生嘗試綜合運(yùn)用所學(xué)知識對作品進(jìn)一步優(yōu)化與豐富，感悟數(shù)字化學(xué)習(xí)的便利性與創(chuàng)新性。由上述可知，本單元學(xué)習(xí)目標(biāo)更關(guān)注學(xué)生的問題解決思路及核心概念的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的素養(yǎng)，聚焦于“計算思維”和“數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新”。因本單元目標(biāo)又是課時目標(biāo)的依據(jù)，其描述稍顯抽象，這區(qū)別于具體的“做得到”層面的課時目標(biāo)的描述。以進(jìn)階性任務(wù)為過程體驗，設(shè)計承載素養(yǎng)培養(yǎng)的課時學(xué)習(xí)活動“學(xué)習(xí)進(jìn)階”就好比爬樓梯，只有一步一步往上爬，才會爬到頂點(diǎn)。在設(shè)計學(xué)生進(jìn)階性學(xué)習(xí)任務(wù)時，必須先從學(xué)生已有經(jīng)驗和知識出發(fā)，設(shè)計出具有連貫性、遞進(jìn)性及邏輯性的系列任務(wù)，并將學(xué)生已有知識與達(dá)到的目標(biāo)連接起來，構(gòu)建起承載核心素養(yǎng)培養(yǎng)的學(xué)習(xí)橋梁。在本案例單元中，學(xué)生已初步體驗了用簡單語言或簡單圖示按步驟進(jìn)行描述以及用簡單代碼進(jìn)行編程。因此，學(xué)生要跨越從“初步體驗”到單元目標(biāo)中的“進(jìn)一步體驗”，學(xué)習(xí)活動的設(shè)計就應(yīng)該有一個遞進(jìn)式的呈現(xiàn)，即“學(xué)習(xí)進(jìn)階”。其主要體現(xiàn)在不同課時間任務(wù)的進(jìn)階和課時中任務(wù)的進(jìn)階，通過這兩種不同層次的進(jìn)階，從而逐步實(shí)現(xiàn)課時目標(biāo)及單元目標(biāo)。在本案例中共設(shè)計五個課時任務(wù)：明晰任務(wù)、打卡簽到墻、美麗新起點(diǎn)、放飛夢想及飽覽校園等。單元學(xué)習(xí)進(jìn)階體現(xiàn)：在任務(wù)完成方面，由對大任務(wù)的分解及規(guī)劃，子任務(wù)得到逐步完成、優(yōu)化及交流，到完整作品的整體呈現(xiàn)；在情境方面，劇情由打卡點(diǎn)縱向推進(jìn)，由必做項目到個性化創(chuàng)作；在學(xué)生運(yùn)用能力方面，學(xué)生總體運(yùn)用能力有交叉，主要由分析→思考→表達(dá)→轉(zhuǎn)化→呈現(xiàn)→創(chuàng)新逐步遞進(jìn)；在技術(shù)方面，由簡單到復(fù)雜，由單一技術(shù)到綜合技術(shù)遞進(jìn)式發(fā)展。課時學(xué)習(xí)進(jìn)階體現(xiàn)：從點(diǎn)到面，從簡單到復(fù)雜，從單一到綜合，從模仿到應(yīng)用逐步推進(jìn)。以課后反思為提升路徑，搭建通往素養(yǎng)培養(yǎng)的知識重構(gòu)支架通常，核心素養(yǎng)不是教師可以直接教出來的，而是學(xué)生在經(jīng)歷了學(xué)習(xí)過程后，對某些知識、方法、問題、策略等經(jīng)過梳理、診斷、總結(jié)、反思以后內(nèi)化和創(chuàng)新形成的。單元學(xué)習(xí)任務(wù)完成后，教師要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深度反思，這對學(xué)生素養(yǎng)的形成非常關(guān)鍵。因此，大單元設(shè)計中的反思支架也是至關(guān)重要的。根據(jù)崔允漷教授提出的復(fù)述、關(guān)聯(lián)和轉(zhuǎn)化“三階”學(xué)后反思的建議，結(jié)合本單元學(xué)習(xí)過程中的知識、過程與方法及意義，設(shè)計了學(xué)后單元反思層級（表1）。該反思不僅指向了核心素養(yǎng)培養(yǎng)中的知識結(jié)構(gòu)化，也指向了單元核心概念“算法”的簡單描述，還指向了問題解決的思考方向，其開放性為學(xué)生進(jìn)行有意義的反思提供選擇支架，真正實(shí)現(xiàn)了思維的爬坡，讓深度學(xué)