柳雪翠

在新課改背景下，如何實現(xiàn)學(xué)生核心素養(yǎng)的落地，進(jìn)行教學(xué)轉(zhuǎn)型尤為重要。指向?qū)W科核心素養(yǎng)的大單元設(shè)計是學(xué)科教育落實立德樹人、發(fā)展素質(zhì)教育、深化課程改革的必然要求。

新課程標(biāo)準(zhǔn)下的信息科技大單元教學(xué)要求教師根據(jù)學(xué)生的發(fā)展認(rèn)知規(guī)律，結(jié)合學(xué)科核心知識，針對學(xué)科核心素養(yǎng)的培育支撐點，創(chuàng)設(shè)課堂微項目學(xué)習(xí)活動，并通過大單元課堂教學(xué)的情境創(chuàng)建、協(xié)作研討、作品創(chuàng)造、文化育人價值逐漸建構(gòu)學(xué)科核心素養(yǎng)。

下面我分三方面談?wù)勎覀儗π抡n標(biāo)下大單元教學(xué)的一點理解。

一、利用大概念提煉，統(tǒng)領(lǐng)大單元教學(xué)內(nèi)容

大單元教學(xué)被關(guān)注的原因是“以課時為單位的教學(xué)導(dǎo)致知識碎片化”。然而我們無論以何種理念開展單元教學(xué)設(shè)計，在對知識進(jìn)行重組與整合后，常規(guī)教學(xué)都要尊重當(dāng)前和以后相當(dāng)長一段時間以“課”為時間單位進(jìn)行組織，因此，解決知識碎片化問題的出路并非教學(xué)設(shè)計所需要的時長，而是揭示教學(xué)內(nèi)容之間怎樣的關(guān)系，這就要求教師必須能夠看到具體知識背后的大概念，進(jìn)而圍繞大概念組織教學(xué)。

以學(xué)科大概念來統(tǒng)領(lǐng)和組織教學(xué)內(nèi)容，能更充分地揭示知識間的縱橫關(guān)系。橫向聯(lián)系揭示了不同知識形成過程的共同之處，縱向?qū)⒕唧w的事實抽象、概括向上獲得大概念，然后將大概念用來指導(dǎo)解決生活實際問題，形成知識縱向向下的聯(lián)系，在縱向上其實是將知識轉(zhuǎn)化為能力的重要途徑。

以python部分為例，以往我們在講授枚舉算法的時候，大多數(shù)從確定三要素入手，新課標(biāo)下大單元教學(xué)要給學(xué)生足夠的思考與交流的空間，我們設(shè)計引導(dǎo)學(xué)生從算法的描述入手，用自然語言、流程圖或者采用畫程軟件體驗算法執(zhí)行過程，讓學(xué)生通過交流總結(jié)出枚舉算法其實是用循環(huán)控制查找范圍，再配合分支來判斷是否滿足條件這個結(jié)論；迭代是用循環(huán)控制迭代進(jìn)程，用復(fù)合賦值建立迭代關(guān)系式；冒泡排序則是循環(huán)嵌套講解九九乘法表中矩陣圖形的遷移，外層循環(huán)控制比較的輪數(shù)，內(nèi)層控制每一輪比較的次數(shù)；以此培養(yǎng)學(xué)生通過對已有知識的加工解決問題進(jìn)而生成新知識的能力，符合新課程標(biāo)準(zhǔn)《身邊的算法》中運用三種基本控制結(jié)構(gòu)及其組合，正確進(jìn)行問題求解的學(xué)業(yè)要求。

二、圍繞統(tǒng)一框架，規(guī)范大單元教學(xué)活動流程

單元整體視覺的“大單元教學(xué)”除了具有“大概念”統(tǒng)領(lǐng)，還要進(jìn)行 “整體性、一致性”編排、“結(jié)構(gòu)化”關(guān)聯(lián)等特征。所以我們在進(jìn)行《用算法高效尋找問題答案》大單元教學(xué)方案的編排時遵循一個中心，一條主線，一套流程，備課時注重“知識問題化，問題情境化；情境活動化；活動思維化；思維素養(yǎng)化”。

以《用循環(huán)結(jié)構(gòu)程序自動化計算》為例我們設(shè)計的主線是矩陣圖形的轉(zhuǎn)化，這是我們在屏幕上輸出1個*號，而輸出1行10個*就是將1個*循環(huán)10次，因此輸出1個*成為輸出10個*的循環(huán)體，而我們得到的是豎著的10個，此時完成同行顯示命令end=的學(xué)習(xí)；而輸出10行10列的矩陣又是將1行重復(fù)10次，因此1行的代碼又成為10行的循環(huán)體，而我們得到的是這樣的圖形，此時能引出退出內(nèi)循環(huán)命令print（ ），同時還能得出其實矩陣圖形是用外層循環(huán)構(gòu)建行的循環(huán)結(jié)構(gòu)，內(nèi)層循環(huán)構(gòu)建列的循環(huán)結(jié)構(gòu)這一結(jié)論；下一步由10行10列的矩陣到三角形矩陣，引導(dǎo)學(xué)生觀察行與列的關(guān)系，得出列的值等于行的值，因此內(nèi)層循環(huán)用j+1替換原來的11即可得到三角形矩陣；同樣是三角形矩陣只是輸出內(nèi)容不同，引導(dǎo)學(xué)生改變print輸出內(nèi)容，輕松完成矩陣圖形到九九乘法的遷移，這條主線的設(shè)計讓學(xué)生通過圖形化簡潔直觀體驗for循環(huán)自動化處理數(shù)據(jù)的原理，為提升學(xué)生下一步用循環(huán)知識遷移解決其他算法的能力和思維水平打下堅實基礎(chǔ)。

三、挖掘真實情境中的算法，落實學(xué)科核心素養(yǎng)

華東師范大學(xué)朱偉強教授強調(diào)：問題往往產(chǎn)生于情境，真實的生活情境在以核心素養(yǎng)為本的教學(xué)中具有重要價值。教師要通過創(chuàng)建項目學(xué)習(xí)的真實情境，營造智慧學(xué)習(xí)空間，讓學(xué)生在大單元學(xué)習(xí)目標(biāo)指引下，完成信息科技核心素養(yǎng)的連續(xù)性和階段性發(fā)展。

我們一起來感受一個案例《瘋狂的保險箱》，課堂開始老師設(shè)置讓學(xué)生嘗試破解4位密碼的保險箱，這個不太可能完成的任務(wù)，激發(fā)了學(xué)生強烈的認(rèn)知沖突。老師讓計算機來幫忙，瞬間得出結(jié)果，引出計算機解決問題的優(yōu)勢，運行速度快，精度高，自動化且不知疲倦，這也正是計算思維內(nèi)核中自動化的體現(xiàn)。老師引導(dǎo)學(xué)生把這個復(fù)雜的破解密碼問題進(jìn)行分解，首先將繁瑣的解鎖過程分解為相對容易的子問題，通過遍歷字符破解每一位，然后通過模式識別，摸索出規(guī)律，密碼個數(shù)與循環(huán)嵌套層數(shù)的關(guān)系。接著進(jìn)行抽象，解釋了問題的本質(zhì)，破解密碼就是輸入字符串與保險箱密碼的字符串進(jìn)行比對，一致就破解成功。然后通過畫程軟件讓學(xué)生用流程圖呈現(xiàn)出整個算法實現(xiàn)的邏輯，使用for循環(huán)嵌套遍歷字符，組合字符串解鎖保險箱。編寫程序環(huán)節(jié)為了減少學(xué)生的挫敗感，聚焦于算法設(shè)計，繼續(xù)采用代碼半成品的形式讓學(xué)生完成關(guān)鍵代碼的編寫即可，解決完破解密碼的問題，學(xué)生是否能將解決方案應(yīng)用于其他類似問題的解決當(dāng)中，拋出一個相似問題，完成遷移和應(yīng)用。最后引導(dǎo)學(xué)生就破解密碼本身進(jìn)行逆向思維，要想不被別人破解，那怎樣設(shè)計密碼安全系數(shù)會更高呢，讓學(xué)生在討論當(dāng)中形成策略，另外從遵守信息法律法規(guī)的角度如何辯證的看待密碼破解，也是讓學(xué)生在討論當(dāng)中達(dá)成共識。熊章教授在今年的義教信息科技課標(biāo)解讀會上強調(diào)，站在國家發(fā)展的高度定位基礎(chǔ)教育，培養(yǎng)有理想，有本領(lǐng)，有擔(dān)當(dāng)，能擔(dān)任起民族復(fù)興大任的時代新人，貫徹落實青少年的國家觀、國家發(fā)展觀、國家安全觀、將自主可控、原始創(chuàng)新、國家安全的理念扎根在青少年心中，回到這節(jié)課最后延伸部分關(guān)于密碼破解，引出人物來引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深度思考，中國密碼女王王小云，成功破解了世界上公認(rèn)的兩種最復(fù)雜的密碼算法，震動了全球密碼學(xué)界，美國等國家不惜一切代價向他拋出橄欖枝，她都拒絕了，平靜的回應(yīng)我只為祖國服務(wù)，她深知密碼安全的背后是一個國家的安全，讓學(xué)生在鮮活的人物當(dāng)中感受使命與擔(dān)當(dāng)?shù)姆至俊?/p>

最后，新課程標(biāo)準(zhǔn)是挑戰(zhàn)也是機遇，新課標(biāo)下大單元教學(xué)的實際操作，要求我們從工作中來，到工作中去，只有在不斷學(xué)習(xí)中，我們才能取得進(jìn)步。教無止境、學(xué)無止境、大單元研學(xué)無止境。