王威晗
計(jì)算思維是信息科技四大核心素養(yǎng)之一?!读x務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“新課標(biāo)”)指出,教師要在教學(xué)中注重關(guān)聯(lián)學(xué)生的數(shù)字生活經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)實(shí)社會(huì)信息的科技應(yīng)用情境,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)信息科技的價(jià)值和作用。如何按照新課標(biāo)的要求培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維呢?筆者結(jié)合信息科技課程六條邏輯主線之一的“數(shù)據(jù)”,以“我是護(hù)眼小衛(wèi)士——初識(shí)數(shù)據(jù)”的教學(xué)為例,做具體闡釋。
一、創(chuàng)設(shè)生活情境,激發(fā)探究興趣
來(lái)源于生活的真實(shí)問(wèn)題情境能使信息科技課程的學(xué)習(xí)與實(shí)際生活勾連起來(lái),從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生產(chǎn)生內(nèi)在的學(xué)習(xí)動(dòng)力。筆者教學(xué)《數(shù)據(jù)處理》單元時(shí),創(chuàng)設(shè)了貫穿整個(gè)單元的“護(hù)眼”情境,其中“我是護(hù)眼小衛(wèi)士——初識(shí)數(shù)據(jù)”是起始課,旨在引導(dǎo)學(xué)生初步感知數(shù)據(jù)處理的一般過(guò)程。
上課初始,筆者以預(yù)防近視公益廣告引入,讓學(xué)生感知好視力對(duì)他們的生活和學(xué)業(yè)發(fā)展等起關(guān)鍵作用,如視力不好會(huì)限制高考志愿填報(bào)等。這樣導(dǎo)入,把學(xué)生帶入生活化的問(wèn)題情境和數(shù)據(jù)背景中,讓學(xué)生明白了擁有好視力的重要性,自然引出課題“我是護(hù)眼小衛(wèi)士——初識(shí)數(shù)據(jù)”。接著,筆者讓學(xué)生說(shuō)一說(shuō)什么是數(shù)據(jù),一名學(xué)生說(shuō)“數(shù)字是數(shù)據(jù)”,筆者肯定了學(xué)生的理解,并補(bǔ)充:“數(shù)字只是數(shù)據(jù)的一種表現(xiàn)形式,數(shù)據(jù)還有文本、音頻、視頻、圖形圖像等表現(xiàn)形式?!睂W(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)有了初步認(rèn)識(shí)后,筆者設(shè)計(jì)了一個(gè)“選一選”小游戲,幫助學(xué)生鞏固對(duì)數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式的認(rèn)知。在出示的數(shù)據(jù)中,學(xué)生都能快速分辨出視力檢測(cè)表上有數(shù)字和圖形圖像兩種數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式、播放的愛(ài)眼宣傳錄音屬于音頻數(shù)據(jù)等。最后,筆者引導(dǎo)學(xué)生暢談愛(ài)眼護(hù)眼的相關(guān)數(shù)據(jù),如兒童要定期檢查遠(yuǎn)視儲(chǔ)備、眼軸、角膜曲率,小學(xué)3年級(jí)是近視高發(fā)期等。以上教學(xué),教師創(chuàng)設(shè)的情境貼近學(xué)生的現(xiàn)實(shí)生活,使學(xué)生感受到數(shù)據(jù)在生活中無(wú)處不在,為學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)。
二、親歷數(shù)據(jù)處理,感知數(shù)字化工具的便利
教師將學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程盡可能還原為實(shí)際問(wèn)題的解決過(guò)程,有利于學(xué)生從真實(shí)情境和實(shí)際操作中獲得啟發(fā),進(jìn)而深度分析問(wèn)題、理解新知、發(fā)展自主學(xué)習(xí)與合作探究能力。
在“用眼我知曉”環(huán)節(jié),筆者設(shè)置了“在座的24名學(xué)生中有幾名學(xué)生近視?”問(wèn)題情境。學(xué)生通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,發(fā)現(xiàn)有6名同學(xué)近視。筆者提問(wèn):“你認(rèn)為導(dǎo)致近視的原因有哪些?”學(xué)生紛紛舉手發(fā)言,筆者指名部分學(xué)生發(fā)表了想法。為進(jìn)一步分析、歸納結(jié)論,筆者引導(dǎo)學(xué)生想辦法分類(lèi)統(tǒng)計(jì)全班學(xué)生的所有想法。學(xué)生認(rèn)為現(xiàn)場(chǎng)一個(gè)一個(gè)調(diào)查的方式很耗費(fèi)時(shí)間,而借助數(shù)字化手段統(tǒng)計(jì)能提高效率。筆者乘機(jī)教學(xué)生使用“問(wèn)卷星”收集信息并整理數(shù)據(jù)。學(xué)生興致很高,很快掌握了“問(wèn)卷星”的使用方法,并進(jìn)行了實(shí)際的統(tǒng)計(jì)操作。結(jié)果顯示,本班級(jí)學(xué)生認(rèn)為“在太強(qiáng)或太暗的光線下閱讀、寫(xiě)字”“看書(shū)、寫(xiě)字姿勢(shì)不端正”“長(zhǎng)時(shí)間看電子產(chǎn)品”是導(dǎo)致近視的重要原因。通過(guò)“用中學(xué)”,學(xué)生親身體驗(yàn)到數(shù)字化工具給學(xué)習(xí)和生活帶來(lái)的便利。
三、探索科學(xué)規(guī)律,深入探究
經(jīng)過(guò)前面的學(xué)習(xí),學(xué)生已經(jīng)在生活情境中對(duì)數(shù)據(jù)有了一定的認(rèn)識(shí)和理解。究竟什么樣的光源環(huán)境適合讀書(shū)、寫(xiě)字?為解決這個(gè)問(wèn)題,筆者設(shè)置了“護(hù)眼講科學(xué)”環(huán)節(jié),引導(dǎo)學(xué)生用實(shí)驗(yàn)法探究不同光源環(huán)境下的光照強(qiáng)度,借助數(shù)據(jù)進(jìn)行推理和判斷。
課堂上,學(xué)生在筆者的引導(dǎo)下以小組為單位做實(shí)驗(yàn),他們先根據(jù)筆者提供的如下表格,了解不同光源環(huán)境下的光照強(qiáng)度參考值等數(shù)據(jù)信息。
接著,他們使用平板電腦上的“照度計(jì)”APP收集“室內(nèi)無(wú)照明、臺(tái)燈下、桌子下、衣服下、臺(tái)燈被遮擋”五種不同光源環(huán)境下的光照強(qiáng)度數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)記錄在如下學(xué)習(xí)單上。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,小組成員分工明確、人人參與,有的當(dāng)測(cè)量員,有的當(dāng)記錄員,還有的當(dāng)場(chǎng)景布置員。整理數(shù)據(jù)后,小組成員共同分析,得出相關(guān)結(jié)論。
然后,筆者引導(dǎo)各小組交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果。第一小組匯報(bào):“我們小組收集到臺(tái)燈下的光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)為862Lux,對(duì)照光照強(qiáng)度參考值,我們得出的結(jié)論是臺(tái)燈下適宜讀寫(xiě)?!钡诙〗M補(bǔ)充匯報(bào):“我們用同樣的方式探究,發(fā)現(xiàn)室內(nèi)無(wú)照明、桌子下、衣服下、臺(tái)燈被遮擋四種光源環(huán)境不適宜讀寫(xiě)?!弊詈?,筆者適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)他們是如何得出結(jié)論的。學(xué)生回答:“我們組是將做實(shí)驗(yàn)得來(lái)的數(shù)據(jù)與光照強(qiáng)度參考值作對(duì)比,通過(guò)分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論的?!睂W(xué)生還結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)論和自己的生活經(jīng)驗(yàn)做出預(yù)測(cè),如“我的哥哥經(jīng)常躲在被子里用手電筒看書(shū),時(shí)間長(zhǎng)了,他很可能會(huì)近視”等,初步感知到預(yù)測(cè)要基于科學(xué)探究得出的數(shù)據(jù)。
四、提出解決方法,有效遷移
在上述問(wèn)題的解決過(guò)程中,學(xué)生經(jīng)歷了數(shù)據(jù)處理的一般過(guò)程。為使學(xué)生將學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用于生活中,筆者設(shè)計(jì)了“愛(ài)眼有方法”環(huán)節(jié)。
教學(xué)中,筆者先引導(dǎo)學(xué)生觀看“防控近視”系列視頻——《我是愛(ài)眼小衛(wèi)士》,從中找出愛(ài)眼好方法,并做好關(guān)于讀寫(xiě)姿勢(shì)、飲食搭配、使用電子設(shè)備時(shí)長(zhǎng)、戶(hù)外運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)等方面數(shù)據(jù)的記錄。然后,筆者出示問(wèn)題“你有什么愛(ài)眼護(hù)眼好方法?”學(xué)生提出不少想法,如“如果我是家長(zhǎng),我會(huì)在網(wǎng)上找一些有益于視力健康的食譜,按食譜做飯菜給孩子吃”“如果我是研發(fā)人員,我會(huì)研發(fā)一種筆,坐姿不端正時(shí)筆就不出墨水”等。有了前面的相關(guān)數(shù)據(jù)做支撐,學(xué)生可以依據(jù)問(wèn)題解決的需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,并意識(shí)到要基于數(shù)據(jù)提出觀點(diǎn),很好地發(fā)展了計(jì)算思維。最后,筆者借助《大數(shù)據(jù)是什么》視頻,適時(shí)介紹大數(shù)據(jù)的概念,并拓展數(shù)據(jù)在衣、食、住、行等方面的體現(xiàn)和應(yīng)用案例??赐暌曨l,學(xué)生認(rèn)識(shí)到生活中處處都有數(shù)據(jù),以及數(shù)據(jù)在數(shù)字時(shí)代的重要作用,感受到大數(shù)據(jù)讓生活更加便利、美好。
(作者單位:襄陽(yáng)市晨光小學(xué))
責(zé)任編輯? 劉佳