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小学信息科技课堂学习任务的设计与应用

2024/9/13 10:12:36  阅读:29 发布者:

课程改革背景下,教师要以真情境、真任务、真问题、真评价促进真学习,使核心素养在信息科技课堂教学中落地。在这个过程中,学习任务设计是核心环节。但从实际的课堂教学来看,部分教师基于真实情境、真实体验设计任务的意识和能力不足,缺乏科学原理的支撑,导致学习任务设计不够合理,无法满足学生的真实需求。

何谓学习任务设计?在信息科技教学中,学习任务设计是指教师根据数字生活经验和应用场景为学生设计一系列有意义、有挑战、有价值的理解信息科技原理和应用方法的学习活动。学生在完成这些活动的过程中,逐渐掌握知识、提升能力并形成素养。小学信息科技课堂的学习任务设计应始终贯穿“场景分析、原理认知、应用迁移、任务评价”等学习过程,以显性的学习任务促进学生理解知识,提升应用能力,形成核心素养。

以科学原理指导实践应用的学习主要围绕“场景分析—原理认知—应用迁移”展开。它是学生“感知—建构—应用”的进阶过程。其中,建构是连接感知与应用的桥梁,而学习任务设计又是建构得以实现的支架(如图1)。基于学习任务设计的信息科技进阶学习,是一种以学生为主体,以学习任务为载体,以信息科技为工具,以学习过程为重点,以学习结果为导向的教学方式。

笔者以《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》的要求为基础,以浙教版《信息科技》为例,从科学原理的角度出发,按照“基于真实世界的场景解析、围绕真实任务的原理认知、解决真实问题的应用迁移、指向真实发展的任务评价”四个步骤,设计与落实小学信息科技课堂学习任务。

一、基于真实世界的场景解析

学生在真实的情境中体验应用场景,运用信息科技解决问题。教师需要设计一些与学习任务主题相关的真实问题作为支架,引导学生进行场景分析,学会用科学的方法思考。

(一)创设学习情境,设计真实场景

教师设计真实场景,让学生在独特的学习环境中学习,感知信息科技的存在,体会信息科技的价值。如在教学四年级上册《从数据到编码》一课时,教师设计了“编码游戏、编码规则和编码过程”等一系列多学科知识综合的学习情境。这些真实的场景指向编码概念的构建。

1. 编码游戏:展示两组数字07100605,让学生猜一个与信息科技相关的词语。(提示:①每组数字分别代表一个汉字;②汉字可以在下发的纸质识字表中找到,据此尝试分析数字的组成规则。)

2. 编码规则:提问“你知道身份证号码中每个数字表示的意思吗”,请依次解读。

3. 编码过程:要求学生小组讨论交流、总结各类编码的异同点,思考“生活中,事物编码的过程是怎样的”。

学生通过“编码游戏、编码规则和编码过程”组成的任务群展开学习,了解生活中的编码和它的意义,通过观察、比较、猜测等方法探索编码所表达的具体含义,感知信息科技学科编码的规则和方法。

(二)设计真实问题,进行场景分析

教师根据学习任务主题,设计与真实生活、学习相关的问题,让学生探究如何利用信息科技来进行场景分析,进而提出问题、发现问题。如在四年级上册《数据整理》一课中,教师设计了以下任务链,为学生提供了一个有意义的学习任务。学生在真实情境中,分析问题的背景,理解问题的本质,提出问题的解决方案,提升自身的信息思维。

1. 想一想:设计一份汇总表,明确涉及的项目名称及布局方式。

2.谈一谈:同伴交流,“序号”这个项目是以“行”的方式呈现的,还是以“列”的方式呈现的?理由是什么?

3.填一填:与同伴交流自己设计的方案,填一填自己设计的标题和项目名称。

教学时,学生通过“说思路、填表格、作比较、谈改进”等活动对场景进行解析,按“填写标题、设计项目、形成相对完整的数据整理框架”的顺序进行说理,提升计算思维和数字化学习能力,达到“通过实践尝试,制作汇总表”的学习目标。

二、围绕真实任务的原理认知

学习任务设计视角下的信息科技教学中,科学原理认知是基础。为凸显科学原理,教师要在整体视角下厘清目标,基于目标设计单元学习任务。

(一)厘清单元目标,设计单元任务

教师基于信息科技教材中的内容设计单元目标和单元任务。以三年级下册“整理数字资源”单元为例,单元任务设计如表1所示。

小学信息科技课堂的学习任务既有对应单元整体的单元任务,也有每节课需要落实的课时任务。其中,单元任务作为学习任务群的内容构成,需要以核心概念为统领,体现原理支撑。

(二)设计课时任务,凸显学科原理

学习任务设计视角下的信息科技课堂中,学生需要完成课时任务,理解科学原理。教师可利用教学平台,设计“规划、编程、调试、测试”等任务,引导学生探究信息科技的应用方法、技巧和策略;利用学科工具和资源,设计“观察、实验、比较、归纳”等任务,引导学生探究学科基本概念、原理和规律。

例如,在教学六年级上册《在线生活中的算法》一课时,教师设计了“为什么导航软件能规划出行路线?整理自己的想法,和同伴分享”的学习任务。学生经历探究过程,不断发现问题、解决问题、建构原理。

1. 观察:这幅图上有哪些类别的信息?在这些信息中,哪些是出行的关键信息?(图略)

2. 思考:为什么导航软件能规划出行路线?整理自己的想法,和同伴分享。

3. 建议:先选择出行方式,导航会给我们提供到达目的地的不同路线,并把最合适的路线推荐给我们。

4. 反思:打开地图App,用刚才的方法选择不同的出行方式,看看路径规划有什么区别,为什么会有这些区别?

学生以地图App为载体,结合涉及信息科技、数学、科学等学科的跨学科学习活动,体验身边的算法,了解算法的特征和效率,尝试用自然语言描述算法。教师根据教学任务,引导学生合理选择数字设备、平台资源,通过任务分解的方式提高学习效率。学生知道了路径规划算法的用途和常见的算法名称,初步掌握了路径规划算法的基本原理和使用方法。

三、解决真实问题的应用迁移

学习任务设计视角下的信息科技教学的核心目标是让学生将所学知识迁移应用到新的情境中。无论是情境迁移还是图式归纳,应用迁移的本质都是动态化的,需要从多元视角入手。

(一)聚焦情境迁移,有效拓展应用

教师可以设计跨学科综合应用、拓展信息技术应用、生活化实际应用和社会化创新应用的任务,将信息科技的原理、方法与学生的学习、生活对应起来,引导学生在真实情境中进行应用迁移。

例如,教学四年级上册《从数据到编码》一课时,教师针对“合理选择可视化方式呈现”这一核心内容,确定了“设计编码”的跨学科学习任务,为学生提供了一个有价值的应用迁移情境。学生在真实情境中运用信息科技原理,解决实际问题。

1. 设计编码:根据编码规则尝试设计编码并说明意义(数字、字母、汉字和符号均可)。

2. 任务要求:请你和同桌合作,为0~910个数字设计新的编码,并合理解释你们的编码规则。也可以选你的幸运数字进行编码设计(如图2)。

 

学生结合信息科技、语文、数学、道德与法治等学科知识,拆解问题,选择可视化方式呈现,不断提升信息科技核心素养。

(二)基于图式归纳,深化迁移应用

不依赖于表面信息的抽象特征及特征间关系的认知加工过程,就是图式归纳。图式归纳的重点是帮助学生把握知识本质,形成知识之间关系的网络化结构。这个网络化结构主要包括结构化内容体系、结构化教学体系、分步骤实现的结构化过程体系。基于图式归纳的应用迁移指向抽象特征的提炼。可以说,概念、原理越抽象,适用的范围越广,其可迁移性也越强。

例如,在教学三年级下册《数字资源分类》一课时,教师针对“资源的分类整理”这一核心内容设计了分类整理应用任务,对学习内容核心本质的结构化提炼提出了更高的要求。

1. 小知识:在资源管理器中按名称、日期、类型对文件进行分类。

2. 任务要求:请你将收集到的各种数字资源按来源进行分类。注意观察文件“剪切后粘贴”与“复制后粘贴”的异同点。

分类整理应用任务是对“用文件夹进行分类”和“用文件重命名方式整理”的综合应用,逻辑清晰、重点突出。从隐性的视角来看,这个任务就是图式结构的分析框架,能够驱动学习,形成结构化的知识体系。

四、指向真实发展的任务评价

学习任务设计视角下的信息科技教学中,以设计任务优化评价方式是实现“学教评一致性”的重要手段,该手段可以有效反馈学生的学习情况,指导教师改进教学。

(一)尊重体验交流,设计表现评价

教师利用信息科技的工具和资源,通过收集反馈、分析数据、制订计划等,反思学习过程和问题;通过展示学习成果和体验,开展“在表达中提高交流能力”“在交流中提高合作能力”“在反思中提高自主能力”等表现评价,让学生充分经历体验交流的过程。

例如,在教学四年级上册《图表呈现》一课时,教师设计了基于学习任务的一系列表现性评价,既包括基于过程体验的自我评价,也包括同伴之间的互动评价。

1. 试一试:根据软件提供的图表样式,尝试插入各种图表。能插入、能说出名称和能删除(或撤销),获得1颗星。

2. 说一说:调查的数据适合用哪种图表呈现?同伴之间说说理由。能说清楚的获得2颗星。

3. 做一做:把自己的数据用柱状图等形式呈现出来。能自主完成的获得2颗星;得到同伴帮助的,给同伴打1颗星,表示感谢。

学生通过自我检查、自我分析、自我规划等方式进行评价,进一步认识自己、提升能力。在学习活动结束后,学生可以进行互动评价,促进互助互学。学生通过自我检查、自我分析、自我规划等方式进行评价,进一步认识自己、提升能力。在学习活动结束后,学生可以进行互动评价,促进互助互学。

(二)关注学习过程,夯实结果评价

教师须根据学习任务的内容和难度,设计与学生学习结果相对应的评价方式和评价方法,对学生进行综合性评价。

例如,在教学四年级上册《数据获取》一课时,教师设计了表述评价和星级评价两个维度的结果性评价。

1. 表述评价。请你用以下方式,回顾自己的学习过程,写一写自己的收获:在这节课中,我认为最重要的知识是(),最有用的本领是(),最大的收获是(),遇到的困难是()。

2. 星级评价。回顾数据获取过程中的自我体验和作品的完成情况,认真填写“星级评价表”(如表2)。

学生通过表述评价和星级评价两个维度的结果性评价,进一步了解自身的实际情况,为后续学习指明方向。

综上,以科学原理指导实践应用是信息科技学习任务设计与应用的基本导向。教学中,教师要基于真实世界、真实体验、真实问题设计真实任务,以此促进学生的真实发展。

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