【摘 要】本文以小學(xué)五年級(jí)“用算法解決問(wèn)題”單元為例，探究基于問(wèn)題解決的信息科技大單元教學(xué)設(shè)計(jì)，通過(guò)設(shè)計(jì)真實(shí)情境的項(xiàng)目主題、確定素養(yǎng)發(fā)展的教學(xué)目標(biāo)、構(gòu)建聚焦問(wèn)題解決的單元活動(dòng)、實(shí)施多維的單元學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)等過(guò)程，將學(xué)生學(xué)與教師教有機(jī)整合，讓學(xué)生在親歷問(wèn)題解決的過(guò)程中發(fā)展核心素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】問(wèn)題解決；大單元教學(xué)；信息科技

【中圖分類號(hào)】G434 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】B

【論文編號(hào)】1671-7384（2024）08-066-03

《義務(wù)教育課程方案（2022年版）》中明確提出：“探索大單元教學(xué)，積極開(kāi)展主題化、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)等綜合性教學(xué)活動(dòng)。加強(qiáng)知識(shí)學(xué)習(xí)與學(xué)生經(jīng)驗(yàn)、現(xiàn)實(shí)生活、社會(huì)實(shí)踐之間的聯(lián)系，注重真實(shí)情境的創(chuàng)設(shè)，增強(qiáng)學(xué)生認(rèn)識(shí)真實(shí)世界、解決真實(shí)問(wèn)題的能力。”[1]這要求教師教學(xué)設(shè)計(jì)從單一課時(shí)知識(shí)向大單元轉(zhuǎn)變。大單元教學(xué)設(shè)計(jì)從單元整體的角度出發(fā)，以大項(xiàng)目、大任務(wù)、大問(wèn)題統(tǒng)領(lǐng)主題設(shè)計(jì)、活動(dòng)設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)等。問(wèn)題解決的大單元教學(xué)設(shè)計(jì)是將問(wèn)題解決的理念融入教學(xué)過(guò)程中，將教材中的知識(shí)點(diǎn)以解決問(wèn)題的形式呈現(xiàn)在學(xué)生面前，形成循序漸進(jìn)的問(wèn)題鏈，貫穿于整個(gè)單元教學(xué)活動(dòng)。學(xué)生通過(guò)解決不同的問(wèn)題，經(jīng)歷系統(tǒng)、整體的學(xué)習(xí)過(guò)程，構(gòu)建學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)。

大單元教學(xué)存在的問(wèn)題

開(kāi)展大單元教學(xué)是落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要途徑，但當(dāng)前在具體教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，普遍存在以下問(wèn)題：一是教師對(duì)大單元的理解不到位，不能用大概念、大任務(wù)、大主題來(lái)對(duì)單元進(jìn)行整體設(shè)計(jì)；二是教師對(duì)大單元的教學(xué)目標(biāo)把握不精準(zhǔn)，目標(biāo)不明確，知識(shí)較為零散；三是大單元內(nèi)部教學(xué)過(guò)程之間缺乏關(guān)聯(lián)；四是學(xué)生活動(dòng)表面化，無(wú)法做到以學(xué)為中心，不能讓學(xué)生經(jīng)歷深度學(xué)習(xí)的過(guò)程；五是評(píng)價(jià)形式化，不能準(zhǔn)確反映學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的表現(xiàn)和結(jié)果，無(wú)法實(shí)現(xiàn)教學(xué)評(píng)的有機(jī)統(tǒng)一。

大單元教學(xué)設(shè)計(jì)的路徑

本文綜合分析專家及一線教師關(guān)于大單元教學(xué)的研究成果，圍繞一線教師在開(kāi)展大單元教學(xué)實(shí)踐中所面臨的常見(jiàn)問(wèn)題，構(gòu)建了基于問(wèn)題解決的信息科技學(xué)科大單元教學(xué)設(shè)計(jì)模型（圖1）。

1.創(chuàng)設(shè)真情境，確定學(xué)習(xí)主題

在真實(shí)的情境中運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題是學(xué)生核心素養(yǎng)的本質(zhì)表現(xiàn)。大單元教學(xué)設(shè)計(jì)需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)真實(shí)問(wèn)題情境，引導(dǎo)學(xué)生沉浸體驗(yàn)，促使學(xué)生在真實(shí)情境中找到解決問(wèn)題的方法和步驟[2]。一個(gè)好的大單元學(xué)習(xí)主題應(yīng)具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：一是具有整體性，能引領(lǐng)和統(tǒng)籌整個(gè)單元的學(xué)習(xí)；二是具有適切性，既符合學(xué)生的實(shí)際生活，又符合學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的需要；三是具有應(yīng)用性，既有真實(shí)的需求，又能承載單元核心知識(shí)和培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)，有較高的實(shí)踐價(jià)值。

2.依據(jù)新課標(biāo)，明確教學(xué)目標(biāo)

教學(xué)目標(biāo)是教學(xué)設(shè)計(jì)的核心。要制定學(xué)科素養(yǎng)導(dǎo)向的單元教學(xué)目標(biāo)，需要考慮學(xué)科的核心素養(yǎng)、課標(biāo)對(duì)學(xué)段內(nèi)容要求、學(xué)業(yè)要求、學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，再結(jié)合教材內(nèi)容和學(xué)情，梳理出符合學(xué)生素養(yǎng)發(fā)展的單元教學(xué)目標(biāo)。單元教學(xué)目標(biāo)應(yīng)從學(xué)生的視角進(jìn)行描述，涵蓋學(xué)生的學(xué)習(xí)行為、達(dá)標(biāo)條件、表現(xiàn)水平等要素，避免知識(shí)和技能的陳述。目標(biāo)之間要互相滲透，共同指向?qū)W生核心素養(yǎng)的發(fā)展。

3.聚焦問(wèn)題解決，構(gòu)建教學(xué)活動(dòng)

在設(shè)計(jì)單元教學(xué)活動(dòng)時(shí)，應(yīng)將問(wèn)題解決作為設(shè)計(jì)主線。在單元核心問(wèn)題的引導(dǎo)下，設(shè)計(jì)指向主題概念的學(xué)習(xí)理解、應(yīng)用實(shí)踐和創(chuàng)新遷移等各類活動(dòng)。這些活動(dòng)應(yīng)以單元主題作為引領(lǐng)，專注于單元學(xué)習(xí)的核心內(nèi)容，雖然各自獨(dú)立，但又緊密相連，形成一個(gè)螺旋上升、循序漸進(jìn)的活動(dòng)鏈。在經(jīng)歷整個(gè)問(wèn)題解決的過(guò)程中，教師幫助學(xué)生結(jié)構(gòu)化表達(dá)單元內(nèi)的知識(shí)，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生解決真實(shí)問(wèn)題的能力。

4.圍繞素養(yǎng)發(fā)展，設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)量表

義務(wù)教育新課標(biāo)以培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)為理念，單元教學(xué)評(píng)價(jià)需關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程。以學(xué)科素養(yǎng)為導(dǎo)向，基于單元教學(xué)目標(biāo)，設(shè)計(jì)包括自主學(xué)習(xí)能力、問(wèn)題解決能力、創(chuàng)新遷移能力在內(nèi)的多維度評(píng)價(jià)機(jī)制，并包含過(guò)程性和終結(jié)性評(píng)價(jià)量規(guī)，以確保對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的全方位評(píng)估[3]。在教學(xué)活動(dòng)過(guò)程中，教師應(yīng)結(jié)合評(píng)價(jià)反饋及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，同時(shí)綜合學(xué)生自評(píng)、學(xué)生互評(píng)、教師評(píng)價(jià)三種方式，實(shí)現(xiàn)多元評(píng)價(jià)，以評(píng)促學(xué)，以評(píng)促教。

大單元教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐

按照以上大單元教學(xué)設(shè)計(jì)的路徑，以小學(xué)五年級(jí)“用算法解決問(wèn)題（研學(xué)路線設(shè)計(jì)）”為例，進(jìn)行信息科技學(xué)科大單元整體設(shè)計(jì)的實(shí)踐。

1.單元學(xué)習(xí)主題

（1）教材內(nèi)容分析。本單元主要以“算法”為邏輯主線，主要聚焦“解決問(wèn)題的一般步驟，包含抽象、分解、建模和制定解決方案”這一過(guò)程開(kāi)展。幫助學(xué)生嘗試對(duì)簡(jiǎn)單問(wèn)題設(shè)計(jì)求解算法，提取問(wèn)題的基本特征，設(shè)計(jì)與分析簡(jiǎn)單的算法，體驗(yàn)用算法解決問(wèn)題的一般過(guò)程和方法。這為后續(xù)綜合應(yīng)用算法解決問(wèn)題做好了鋪墊。

（2）對(duì)應(yīng)課標(biāo)分析。用算法解決問(wèn)題是培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的重要途徑，本單元對(duì)應(yīng)新課標(biāo)中“身邊的算法”模塊。本模塊以身邊的算法為載體，結(jié)合生活中的實(shí)例，使學(xué)生了解利用算法求解簡(jiǎn)單問(wèn)題的基本方式，培養(yǎng)學(xué)生初步養(yǎng)成運(yùn)用計(jì)算思維的習(xí)慣，并通過(guò)實(shí)踐形成設(shè)計(jì)與分析簡(jiǎn)單算法的能力[4]。

（3）學(xué)情分析。大單元教學(xué)要以學(xué)生的學(xué)情基礎(chǔ)為依據(jù)。本單元針對(duì)的是小學(xué)五年級(jí)的學(xué)生，從學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)、生活經(jīng)驗(yàn)、學(xué)習(xí)能力三個(gè)方面對(duì)學(xué)生情況進(jìn)行分析。

知識(shí)基礎(chǔ)：學(xué)生已學(xué)習(xí)過(guò)Scratch 編程，會(huì)用自然語(yǔ)言與流程圖簡(jiǎn)單描述算法，了解順序、分支、循環(huán)三種基本結(jié)構(gòu)。

生活經(jīng)驗(yàn)：學(xué)生在日常生活中有通過(guò)高德地圖等工具尋找最優(yōu)路線的經(jīng)歷，有解決問(wèn)題的感性經(jīng)驗(yàn)，但缺乏對(duì)解決問(wèn)題策略的系統(tǒng)歸納與思考。學(xué)生有一定的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)項(xiàng)目實(shí)施的基本過(guò)程有所了解。

學(xué)習(xí)能力：此階段的學(xué)生認(rèn)知處于從具象思維到抽象思維的過(guò)渡時(shí)期，思維活躍，樂(lè)于嘗試，但缺少求解具體問(wèn)題的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于較為復(fù)雜的問(wèn)題進(jìn)行算法設(shè)計(jì)與描述時(shí)，仍然有一定的困難。

（4）單元主題設(shè)計(jì)。秉承項(xiàng)目源于生活、服務(wù)于生活的理念，本單元以“研學(xué)路線設(shè)計(jì)”為單元項(xiàng)目主題展開(kāi)教學(xué)，根據(jù)減少車程的需求，進(jìn)行項(xiàng)目分析，確定項(xiàng)目目標(biāo)為制定最短路線。圍繞“制定最短路線”這一驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題，將整個(gè)單元項(xiàng)目細(xì)分為“項(xiàng)目分析（問(wèn)題分解）”“確定目的地（抽象問(wèn)題）”“計(jì)算路程（建立模型）”“比較路徑（設(shè)計(jì)算法）”“確定路線（驗(yàn)證算法）”“設(shè)計(jì)回程（遷移應(yīng)用）”六個(gè)子項(xiàng)目，通過(guò)六個(gè)子項(xiàng)目的實(shí)施，完成研學(xué)路線的制定，同時(shí)將新課標(biāo)中對(duì)本模塊的教學(xué)要求融入到單元教學(xué)之中。

2.單元教學(xué)目標(biāo)

（1）通過(guò)對(duì)研學(xué)路線制定這一真實(shí)情境進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)解決問(wèn)題的合理算法，理解計(jì)算系統(tǒng)的輸入、計(jì)算、輸出三個(gè)環(huán)節(jié)，體驗(yàn)用算法解決問(wèn)題的一般過(guò)程。（2）通過(guò)項(xiàng)目實(shí)踐，學(xué)生能確定解決問(wèn)題的關(guān)鍵因素，并進(jìn)行抽象，構(gòu)建計(jì)算模型，設(shè)計(jì)出最短路線的算法，初步具備解決問(wèn)題的能力。（3）通過(guò)最短距離算法的設(shè)計(jì)，能用流程圖描述算法，用程序驗(yàn)證算法，比較不同算法的執(zhí)行效率，體驗(yàn)同一問(wèn)題可以使用不同算法來(lái)解決。（4）通過(guò)項(xiàng)目實(shí)踐，能利用算法解決生活中的其他問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)遷移應(yīng)用。

3.單元教學(xué)評(píng)價(jià)

大單元教學(xué)的評(píng)價(jià)應(yīng)對(duì)標(biāo)大單元教學(xué)目標(biāo)，結(jié)合每個(gè)子項(xiàng)目的核心任務(wù)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)量規(guī)。例如，在“設(shè)計(jì)算法，比較路線”這一子項(xiàng)目中，設(shè)計(jì)了組內(nèi)自評(píng)互評(píng)量規(guī)，從學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、任務(wù)成果、素養(yǎng)達(dá)成三個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，同時(shí)也從學(xué)生對(duì)單元項(xiàng)目規(guī)劃、參與度、速度、完成度等維度關(guān)注對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況的總體評(píng)價(jià)。在大單元教學(xué)中讓學(xué)生、教師共同參與到評(píng)價(jià)中來(lái)，通過(guò)評(píng)價(jià)促進(jìn)教學(xué)，發(fā)展學(xué)生信息科技素養(yǎng)。

4.單元教學(xué)實(shí)施

本單元中六個(gè)子項(xiàng)目之間相互關(guān)聯(lián)，層層遞進(jìn)，每個(gè)子項(xiàng)目教學(xué)用時(shí)為一個(gè)課時(shí)，包含若干教學(xué)活動(dòng)，每個(gè)活動(dòng)都聚焦問(wèn)題的解決。其中，第1課時(shí)對(duì)研學(xué)問(wèn)題進(jìn)行分析，根據(jù)需求界定問(wèn)題，確定制定最短路線的目標(biāo)，分解最短路線制定的步驟，完成任務(wù)分解表。第2課時(shí)是了解算法抽象的方法及過(guò)程，將地點(diǎn)和道路進(jìn)行抽象，把實(shí)景地圖中關(guān)鍵位置及道路抽象成點(diǎn)和線結(jié)合的簡(jiǎn)化圖，根據(jù)距離近這一需求，確定研學(xué)目的地。第3課時(shí)是了解生活中的常見(jiàn)模型，利用關(guān)鍵規(guī)則和數(shù)據(jù)等要素，構(gòu)建“距離計(jì)算模型”和“較短距離比較模型”，根據(jù)目的地情況完成各路段路程的計(jì)算模型。第4課時(shí)圍繞如何比較哪條路線才是最短的問(wèn)題，討論設(shè)計(jì)算法，用自然語(yǔ)言和流程圖進(jìn)行算法描述，通過(guò)分享交流，感受解決同一問(wèn)題的不同算法。第5課時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)的算法編寫程序，運(yùn)行調(diào)試程序，驗(yàn)證算法的可行性，確定去程研學(xué)路線。第6課時(shí)回顧用算法解決問(wèn)題的一般步驟。根據(jù)回程需求，抽象回程路線算法，建立計(jì)算模型，設(shè)計(jì)最短路線的算法，編寫程序驗(yàn)證算法，達(dá)到遷移應(yīng)用的目的。

總結(jié)與反思

1.圍繞大概念，規(guī)劃大單元框架

在規(guī)劃大單元框架時(shí)應(yīng)以大概念為核心，將相關(guān)知識(shí)和技能分解為多個(gè)具體活動(dòng)，并以大情境、大問(wèn)題、大任務(wù)等形式設(shè)計(jì)主題活動(dòng)，以此來(lái)驅(qū)動(dòng)大單元教學(xué)的實(shí)施。在單元設(shè)計(jì)中要關(guān)注大概念的核心內(nèi)容，將其分解為各個(gè)課時(shí)中的具體概念，并結(jié)合內(nèi)容要求、學(xué)生核心素養(yǎng)等多方面要素制定出明確的大單元學(xué)習(xí)目標(biāo)。

2.聚焦問(wèn)題解決，構(gòu)建知識(shí)體系

素養(yǎng)導(dǎo)向下的信息科技教學(xué)是幫助學(xué)生在建構(gòu)知識(shí)的過(guò)程中提升問(wèn)題解決能力。因此，在進(jìn)行大單元教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)理清單元知識(shí)內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系，將零散的知識(shí)進(jìn)行有序重組，并指向?qū)W科核心概念，構(gòu)建完整而系統(tǒng)的知識(shí)體系。在教學(xué)活動(dòng)中教師要將概念的理解和知識(shí)的應(yīng)用有效整合，聚焦問(wèn)題解決，讓學(xué)生在真實(shí)情境中開(kāi)展學(xué)習(xí)活動(dòng)，在探究中習(xí)得技能，加強(qiáng)對(duì)概念的理解。

3.開(kāi)展多維評(píng)價(jià)，提升創(chuàng)新思維

在信息科技的大單元教學(xué)過(guò)程中，需通過(guò)多維度的評(píng)價(jià)來(lái)提升學(xué)生的綜合思維能力。多維評(píng)價(jià)應(yīng)從不同的視角審視學(xué)習(xí)過(guò)程和結(jié)果，如自我評(píng)價(jià)、同伴評(píng)價(jià)、項(xiàng)目成果、學(xué)習(xí)態(tài)度和實(shí)際操作等。通過(guò)多元化的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)和反饋機(jī)制，全面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展，并提供個(gè)性化的反饋和支持，激勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí)和自我反思，促進(jìn)他們批判性和創(chuàng)新思維的發(fā)展。同時(shí)，評(píng)價(jià)反饋也為教師提供了改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)行為的機(jī)會(huì)，使之進(jìn)而優(yōu)化單元教學(xué)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。

4.搭建學(xué)習(xí)支架，實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)

在大單元教學(xué)中，學(xué)習(xí)支架可為學(xué)生學(xué)習(xí)帶來(lái)較好的學(xué)習(xí)效果，幫助學(xué)生克服學(xué)習(xí)過(guò)程中的難點(diǎn)，使學(xué)生能夠自主地掌握和應(yīng)用新知識(shí)，逐步發(fā)展獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。在教學(xué)中，教師可以搭建策略型、資源型、情境型、交流型等有效的學(xué)習(xí)支架，引導(dǎo)學(xué)生緊跟教師設(shè)計(jì)的活動(dòng)內(nèi)容開(kāi)展深度學(xué)習(xí)，同時(shí)學(xué)習(xí)支架能夠及時(shí)調(diào)整，以匹配學(xué)生不斷變化的學(xué)習(xí)需求。

在信息科技教學(xué)中，采用以問(wèn)題解決為核心的大單元教學(xué)法是一種有效的策略。這種方法不僅有助于提升學(xué)生的認(rèn)知能力、實(shí)踐技能以及創(chuàng)新思維，還能通過(guò)模擬真實(shí)場(chǎng)景、布置實(shí)際任務(wù)以及建立多維度評(píng)估體系，讓學(xué)生親身經(jīng)歷解決問(wèn)題的全過(guò)程，從而加深對(duì)信息科技知識(shí)的理解及應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

中華人民共和國(guó)教育部.義務(wù)教育課程方案（2022年版）[S]. 北京： 北京師范大學(xué)出版社，2022.

[4] 中華人民共和國(guó)教育部. 義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）[S]. 北京： 北京師范大學(xué)出版社，2022.

武金剛. 素養(yǎng)導(dǎo)向下小學(xué)信息科技大單元教學(xué)實(shí)施策略[J]. 中國(guó)信息技術(shù)教育，2024（5）： 63-65.

編 輯：馮安華