潘安娜

摘要：所謂“單元教學”（即綜合化教學），就是在學生掌握的已有概念和學科思維、方法的基礎上，結合學科特點，開展任務型教學、活動型教學、項目式學習、主題式教學等活動，以增強學生的探究意識、創(chuàng)新意識以及分析和解決問題的能力。以“算法與程序實現(xiàn)”單元為例，說明單元教學的特點：立足單元，目標實現(xiàn)更現(xiàn)實;難度遞進，問題解決更容易;舉一反三，實際問題更實用。

關鍵詞：單元教學算法與程序實現(xiàn)綜合化整體化

所謂“單元教學”（即綜合化教學），就是在學生掌握的已有概念和學科思維、方法的基礎上，結合學科特點，開展任務型教學、活動型教學、項目式學習、主題式教學等活動，以增強學生的探究意識、創(chuàng)新意識以及分析和解決問題的能力。單元教學一般是基于課程單元內容的，但更多的是在大情境、大任務、大項目、大觀念、大問題的背景下進行綜合化、整體化的設計，再按照教學時間要求進行統(tǒng)籌安排，實施教學。

我校一直倡導和重視單元教學，提出了“STEAM+跨學科學習、全科閱讀、系統(tǒng)思考”等單元教學理念，并就單元教學多次開設全國、省、市級示范課。筆者作為一員也多次參與其中。以下是筆者設計的“算法與程序實現(xiàn)”單元教學案例，希望能夠帶給同行一些思考和借鑒。

一、立足單元，目標實現(xiàn)更現(xiàn)實

傳統(tǒng)教學為每節(jié)課都設置了知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀的三維目標，通常會使一節(jié)課目標達成的操作難度過大，同時各節(jié)課目標之間的層次性也不夠。單元教學以整個單元的視角來設計教學目標，使單元中某幾節(jié)課是偏重知識的，某幾節(jié)課是偏重方法的，某幾節(jié)課是偏重情感的，從而使每節(jié)課教學目標的操作性更強。

例如，“算法與程序實現(xiàn)”的單元教學目標是：

1.通過實例分析與討論，學會運用恰當?shù)拿枋龇椒ê涂刂平Y構表示簡單的算法。

2.通過實踐，掌握程序設計語言的基礎知識，理解三大結構，實現(xiàn)簡單的算法，培養(yǎng)利用計算機解決實際問題的意識和能力。

3.通過解決實際問題，體驗程序設計的基本流程，感受算法的魅力，掌握程序調試與運行的方法。

目標1是理論層面上的分析，目標2是技術層面上的操作，目標3是實際層面上的應用。本單元教學的最終目的是，學生能夠通過判斷、分析與綜合各種信息資源，運用合理的算法形成解決問題的方案，并能夠借助數(shù)字化工具表達思想、建構知識，養(yǎng)成數(shù)字化學習與創(chuàng)新的習慣。

單元教學強調綜合化、整體化的教學設計，可以按照單元教學的目標整體設計單元內容。由此，梳理出本單元的教學內容如下：

1.用流程圖描述程序的三大結構，描述解決問題的算法思想。

2.用Python語言實現(xiàn)程序的三大結構，實現(xiàn)簡單的算法。

3.體驗用計算機解決問題的過程，利用算法解決生活、學習中的實際問題。

根據(jù)教學內容設計出本單元的三個主題以及具體的知識結構（如圖1）。

二、難度遞進，問題解決更容易

傳統(tǒng)教學更注重每節(jié)課的教學設計，教師往往在“生吞活剝”后，將復雜問題簡單化，導致學生不會將知識運用到復雜的情境中去，學生的知識既未主動建構，也未形成體系，而是以單一的形式“記”在腦子里。即：教師教得“斷章取義”，學生學得“一知半解”。而單元教學強調把“節(jié)”放到“章”里去透視，從而更好地聚焦“節(jié)”的重點，發(fā)揮“節(jié)”的作

圖1

用，讓學生不僅見樹木，更見森林。

例如，“程序設計三大結構”通常的教學方式是針對每種結構舉很多實例來幫助學生理解，但這些實例之間并無聯(lián)系，容易造成學生“狗熊掰玉米——學一個，丟一個”的現(xiàn)象。而筆者基于單元教學的理念，為三大結構（順序結構—分支結構—循環(huán)結構）分別設計了“求三角形面積問題”“改進求三角形面積問題”和“多次求三角形面積問題”三個實例。其教學過程如下——

[出示問題：輸入3個正數(shù)值，利用海倫公式計算以它們?yōu)檫呴L的三角形的面積。教師分析后提供測試數(shù)據(jù)，如（3，4，5）、（10，15，18）、（1，2，3）、（12，8，22）。學生實際操作。]

生為什么后兩組數(shù)據(jù)結果不對，還報錯？

師想一想三角形的構成條件。

生（恍然大悟）需要判斷是否能構成三角形。

（學生完善程序。）

師每次運行程序只能計算一次，多組數(shù)據(jù)測試起來非常不方便。如何解決？

生可以讓程序自動運行多次。

師對的，我們可以通過計數(shù)型循環(huán)For語句來實現(xiàn)這一功能。

（教師介紹計數(shù)型循環(huán)For語句的用法。學生完善程序，并連續(xù)測試多組數(shù)據(jù)。）

師使用For循環(huán)，程序一定要運行完我們設定的次數(shù)才能退出。我們想隨時結束程序，怎么辦？（稍停）可以通過While循環(huán)語句來實現(xiàn)這一功能。

（教師介紹While循環(huán)語句的用法。學生繼續(xù)完善程序，再次連續(xù)測試多組數(shù)據(jù)。）

三個實例由淺入深，逐層遞進，引導學生在編寫程序時考慮程序的健壯性、完善性、實用性，在分析和設計的過程中提高問題解決的能力，感受程序設計的魅力，掌握程序調試運行的方法，促進計算思維的發(fā)展。

除了縱向難度上的遞進，對于復雜問題，還可以將難度橫向分解。例如，在“計算機解決實際問題”主題中，“移動的小船”是比較復雜的項目，要求學生掌握通過鍵盤控制窗口中小船的左右移動。這其中涉及的知識點比較多，比如pygame模塊的安裝和導入、游戲窗口的設置、窗口中物體的顯示、窗口中物體的運動等等。筆者引導學生對功能模塊進行分解，來降低整體難度：首先實現(xiàn)各個小功能模塊，最后實現(xiàn)完整的程序。

三、舉一反三，實際問題更實用

單元教學經(jīng)常采用大情景、大任務、大項目、大觀念、大問題的模式，更能貼近學生的學習生活，讓學生的代入感更強;以解決實際問題為目的，更能培養(yǎng)學生舉一反三的能力。

例如，前面提到的“移動的小船”項目，實際上是“計算機解決實際問題”主題中“游戲創(chuàng)意設計”這個大項目的一個引例?！坝螒騽?chuàng)意設計”項目要求學生自己設計一款小游戲?！耙苿拥男〈表椖客ㄟ^pygame模塊實現(xiàn)了鍵盤控制物體運動的操作。在這一實例的啟發(fā)下，學生舉一反三，設計出了“接金幣”“躲導彈”“搶紅包”“打地鼠”（如圖2—圖5）等游戲?！巴妗弊约涸O計的游戲讓學生積極性高漲，創(chuàng)意迸發(fā)，信心百倍。能力強的學生還探究出了怎樣在游戲中實現(xiàn)計分，怎樣設計游戲的難度系數(shù)等。

圖2圖3

圖4圖5

舉一反三的能力不僅表現(xiàn)在可以使用一種方法解決許多類似的問題，而且體現(xiàn)在可以使用多種方法解決同一個問題。例如，筆者設計了“優(yōu)美的函數(shù)圖像”項目，引導學生嘗試通過多種方法實現(xiàn)函數(shù)圖像的繪制——可以用表格畫函數(shù)圖像，也可以用程序畫函數(shù)圖像。并通過對比不同方法的優(yōu)劣，引導學生學會在解決實際問題時選擇更優(yōu)的方法。

單元教學的實用性遠不止于此，還有諸如培養(yǎng)學生的團隊合作能力等效能。本文僅作為“引玉的磚”，以期引發(fā)廣大同仁的思考與推廣。

參考文獻：

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[2] 〔美〕Warren Sande，Carter Sande.父與子的編程之旅——與小卡特一起學Python[M].蘇金國，易鄭超，譯.北京：人民郵電出版社，2014.