當(dāng)今時(shí)代,信息技術(shù)作為塑造未來社會(huì)發(fā)展格局的關(guān)鍵性學(xué)科扮演著重要角色。盡管如此,高中信息技術(shù)課堂仍然面臨諸多挑戰(zhàn),包括學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不足、基礎(chǔ)較弱以及教學(xué)課時(shí)不足等問題。為了突破傳統(tǒng)教學(xué)的束縛,本文聚焦“算法與問題解決”這一信息技術(shù)大單元,以趣味化情境教學(xué)為切入點(diǎn),探討如何構(gòu)建富有魅力的高中信息技術(shù)課堂。教師通過深入挖掘教材中的案例,致力于激發(fā)學(xué)生對(duì)計(jì)算思維的熱愛。本文特別關(guān)注以實(shí)際項(xiàng)目為情境的方式培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。教師以實(shí)際問題模擬為具體案例,將深入探討如何通過趣味化教學(xué)構(gòu)建具有吸引力的信息技術(shù)課堂,旨在提升學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力、拓展學(xué)科知識(shí),并培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力。
一、教學(xué)內(nèi)容
本教學(xué)實(shí)踐采用了由浙江教育出版社出版的信息技術(shù)必修1“數(shù)據(jù)與計(jì)算”為基礎(chǔ)的教材。具體而言,本文以該教材中的第二章“算法與問題解決”為案例,介紹了如何運(yùn)用趣味化情境進(jìn)行信息技術(shù)教學(xué)?!镀胀ǜ咧行畔⒓夹g(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》明確要求培養(yǎng)學(xué)生的四大核心素養(yǎng),其中培養(yǎng)計(jì)算思維被視為關(guān)鍵,它涉及學(xué)生在抽象思維、問題分解、建模以及算法等方面的一系列思維活動(dòng)。因此,本文采用項(xiàng)目式大單元的教學(xué)設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)這一教學(xué)目標(biāo)。
二、學(xué)情分析
高一學(xué)生已具備一定的邏輯思維、問題分析和思想表達(dá)能力。在學(xué)習(xí)了算法描述方法(自然語言、流程圖)和Pascal語言的基礎(chǔ)上,學(xué)生初步掌握了程序的三種基本結(jié)構(gòu)等基礎(chǔ)知識(shí),為本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
三、教學(xué)目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生從實(shí)際項(xiàng)目情境中提煉關(guān)鍵問題、建立解決模型的技能。教導(dǎo)學(xué)生將復(fù)雜的大問題分解成可解決的小問題,從而提升他們的問題解決能力,并將這一技能遷移到日常生活中應(yīng)對(duì)其他問題的解決過程。
四、教學(xué)過程
(具體內(nèi)容見文末表1)
1.導(dǎo):教師可通過具體的物理問題和停車場問題,創(chuàng)造一個(gè)生動(dòng)的場景,激發(fā)學(xué)生解決實(shí)際問題的興趣。物理問題涉及一個(gè)物體從高處水平飛出的情景,而停車場問題則模擬了停車場的規(guī)定,引導(dǎo)學(xué)生思考如何利用計(jì)算機(jī)技術(shù)解決這些現(xiàn)實(shí)生活中常見的問題。
2.學(xué):教師可以引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已學(xué)的物理知識(shí)分析問題,讓他們深入思考豎直和水平方向上的運(yùn)動(dòng)情況。通過模擬停車場規(guī)定,學(xué)生形成了解決問題的基本思路,旨在激發(fā)學(xué)生對(duì)問題本質(zhì)的思考,培養(yǎng)其邏輯思維和分析問題的能力。
3.踐:實(shí)踐中學(xué)生繪制了流程圖,將問題抽象為計(jì)算機(jī)程序的設(shè)計(jì)。通過使用Pascal語言,學(xué)生編輯了實(shí)際問題的計(jì)算機(jī)程序,并進(jìn)行了調(diào)試,驗(yàn)證了計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。這一實(shí)踐性的環(huán)節(jié)幫助學(xué)生將理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際問題中,加深了他們對(duì)計(jì)算機(jī)編程的理解。
4.饋:教師可以引導(dǎo)學(xué)生討論和比較流程圖,并進(jìn)行自我評(píng)價(jià)。通過教師提問,學(xué)生口頭回答問題,進(jìn)一步鞏固學(xué)生對(duì)問題解決過程的理解。本階段通過學(xué)生之間的互動(dòng)和反饋,促使他們更深入地思考解決問題的方法和優(yōu)化方案。
5.思:通過對(duì)問題的深入分析和程序的調(diào)試,教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)計(jì)算機(jī)解決問題的通用步驟和方法。在這個(gè)過程中,教師的提問和引導(dǎo)能幫助學(xué)生思考程序的輸入和輸出、程序結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)知識(shí)和技能的理解,旨在培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的綜合思維能力和分析能力。
整個(gè)教學(xué)過程著眼于學(xué)生全面發(fā)展的信息素養(yǎng),注重學(xué)生的參與與反饋。通過激發(fā)興趣、培養(yǎng)計(jì)算思維、實(shí)踐任務(wù)、提供多樣化的反饋以及總結(jié)反思,學(xué)生在項(xiàng)目式教學(xué)中得到了全面的鍛煉,不僅是對(duì)信息技術(shù)知識(shí)的學(xué)習(xí),更是對(duì)計(jì)算思維和解決問題能力的培養(yǎng)。
五、教學(xué)反思
在趣味化教學(xué)的引領(lǐng)下,我們深刻認(rèn)識(shí)到在高中信息技術(shù)課堂中注入活力和創(chuàng)意的重要性。在本次教學(xué)中,教師引導(dǎo)學(xué)生思考實(shí)際問題并將其轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)解決的問題,成功激發(fā)了學(xué)生對(duì)“算法與問題解決”的興趣。以停車場規(guī)定為例,教師讓學(xué)生從數(shù)學(xué)知識(shí)的角度繪制思維流程圖,使他們?cè)诮鉀Q實(shí)際問題的過程中運(yùn)用所學(xué)知識(shí),提高他們的思維邏輯能力。通過學(xué)生的回答和展示,我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生在理解問題、繪制流程圖方面表現(xiàn)出色,對(duì)問題判斷和解決具有清晰的思路。在實(shí)際的Pascal程序編寫過程中,學(xué)生也展現(xiàn)出對(duì)算法的理解和運(yùn)用能力。通過對(duì)程序的調(diào)試,教師引導(dǎo)學(xué)生思考程序輸出結(jié)果是否符合實(shí)際情況,培養(yǎng)了他們解決問題的實(shí)踐性思維。并且,教師強(qiáng)調(diào)了學(xué)生對(duì)輸入和輸出數(shù)據(jù)的考慮,以及程序結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。通過演示和引導(dǎo),教師促使學(xué)生深入思考問題,提高了他們的問題解決能力。整個(gè)教學(xué)過程中,教師調(diào)整了流程判斷,使學(xué)生能更好地理解和運(yùn)用所學(xué)知識(shí)。通過這一教學(xué)活動(dòng),學(xué)生不僅學(xué)到了解決實(shí)際問題的方法,還培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)協(xié)作和實(shí)踐操作的能力。
六、高中信息技術(shù)課堂趣味化教學(xué)的實(shí)踐要點(diǎn)
(一)激發(fā)學(xué)生的學(xué)科興趣與主動(dòng)學(xué)習(xí)動(dòng)力
高中信息技術(shù)課堂趣味化教學(xué)實(shí)踐的核心理念在于激發(fā)學(xué)生的學(xué)科興趣與主動(dòng)學(xué)習(xí)動(dòng)力。在信息技術(shù)領(lǐng)域,學(xué)科內(nèi)容往往復(fù)雜而抽象,為了讓學(xué)生更主動(dòng)地參與學(xué)習(xí),引入趣味元素成為關(guān)鍵。通過以項(xiàng)目為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)方式,學(xué)生將在實(shí)際問題中尋找學(xué)科知識(shí)的應(yīng)用,從而形成對(duì)信息技術(shù)的深刻理解。引入趣味化元素,不僅能讓學(xué)科內(nèi)容更貼近學(xué)生的生活和興趣,還能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和解決問題的能力,為其未來的學(xué)習(xí)和職業(yè)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
(二)學(xué)習(xí)方式要以項(xiàng)目為中心
趣味化教學(xué)的關(guān)鍵要點(diǎn)之一是以項(xiàng)目為中心的學(xué)習(xí)方式。通過設(shè)計(jì)富有趣味性的項(xiàng)目,能使學(xué)生在實(shí)際應(yīng)用中更好地理解和掌握信息技術(shù)的知識(shí)和技能。以“算法與問題解決”大單元為例,教師引入了實(shí)際問題探究。通過項(xiàng)目實(shí)踐,學(xué)生能夠更深入地理解抽象的算法思維,同時(shí)培養(yǎng)解決實(shí)際問題的能力,使學(xué)科知識(shí)更具體、更生動(dòng)。
(三)教學(xué)形式多樣化
趣味化教學(xué)的另一個(gè)要點(diǎn)是多樣化的教學(xué)形式。在傳統(tǒng)的信息技術(shù)課堂中,學(xué)生往往只是被動(dòng)地接受知識(shí),難以在抽象的概念中找到實(shí)際的應(yīng)用。因此,引入多樣化的教學(xué)形式是必要的。例如,通過制作微課、提供學(xué)習(xí)資源,學(xué)生可以在學(xué)習(xí)網(wǎng)站上按照任務(wù)難度等級(jí)自主選擇內(nèi)容,從而促使他們?cè)谧灾魈剿髦懈鲃?dòng)地解決問題。多樣化的教學(xué)形式激發(fā)了學(xué)生的學(xué)科熱情,能使學(xué)生在學(xué)習(xí)中更具參與感。
(四)充分注重學(xué)生的參與與反饋
趣味化教學(xué)的實(shí)踐中,學(xué)生的參與與反饋是至關(guān)重要的。通過小組合作的方式進(jìn)行任務(wù)探究,學(xué)生在完成任務(wù)的同時(shí)可以通過同伴的互助交流、教師的點(diǎn)評(píng)以及交互式網(wǎng)站評(píng)價(jià)系統(tǒng)獲得多層次的反饋。這樣的反饋不僅是快速、直接、正向和多樣化的,還能幫助學(xué)生更好地調(diào)整自己的學(xué)習(xí)狀態(tài),促進(jìn)其在信息技術(shù)領(lǐng)域的全面發(fā)展。通過總結(jié)反思環(huán)節(jié),學(xué)生還能更深刻地理解“算法與問題解決”的內(nèi)在聯(lián)系,形成對(duì)計(jì)算思維的深刻認(rèn)識(shí),將其內(nèi)化為思考問題、解決問題的一種本能方式。這種參與與反饋的循環(huán),能使學(xué)科知識(shí)更好地被學(xué)生理解與掌握,為高中信息技術(shù)課程的實(shí)際應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
綜上所述,“算法與問題解決”大單元的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)模式為高中信息技術(shù)教育注入了新的活力與生機(jī)。教師創(chuàng)設(shè)情境并提出問題,不僅成功激發(fā)了學(xué)生對(duì)信息技術(shù)學(xué)科的濃厚興趣,還讓他們?cè)谌の痘膶W(xué)習(xí)氛圍中深刻理解了“算法與問題解決”的內(nèi)在聯(lián)系。通過“導(dǎo)、學(xué)、踐、饋、思”五個(gè)環(huán)節(jié)的有機(jī)銜接,學(xué)生不只是在課堂上被動(dòng)地獲取知識(shí),更是通過實(shí)際項(xiàng)目的探究,將抽象的概念轉(zhuǎn)化為具體的實(shí)踐,培養(yǎng)了解決實(shí)際問題的能力。項(xiàng)目的多樣性與趣味性讓學(xué)生在實(shí)踐中體驗(yàn)到了信息技術(shù)的樂趣,也理解了學(xué)科知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用。
總的來說,趣味化教學(xué)為高中信息技術(shù)課堂的實(shí)踐注入了新的思維與方法。通過項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、多樣化教學(xué)形式、學(xué)生參與與反饋的有機(jī)結(jié)合,我們不僅滿足了學(xué)生對(duì)信息技術(shù)學(xué)科的興趣需求,還培養(yǎng)了他們的計(jì)算思維、解決問題的能力,使學(xué)科知識(shí)得到了更深刻的理解。
(作者單位:海南省儋州市教育研究培訓(xùn)院)
編輯:趙文靜
作者簡介:劉其政(1978—),男,漢族,海南儋州人,本科,副教授,研究方向:中小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)、創(chuàng)客教育、機(jī)器人教育。