構建“主題體驗式”課堂，提升學科核心素養
——以《算法》一課的教學為例

朱云 江蘇省張家港市第二中學

● 背景分析與問題提出

《江蘇省義務教育信息技術課程綱要（2017年修訂）》指出：義務教育階段的信息技術課程旨在幫助學生掌握信息時代生存與發展所必需的信息技術基礎知識和基本技能，形成信息技術學科核心素養。信息技術學科的核心素養包括信息意識、計算思維、數字化學習與創新和信息化社會責任四方面。如何在信息技術教學中找到核心素養的“落腳點”？筆者認為，運用“主題體驗式”課堂能讓學生在親身體驗中感受、觀察、思考、探究、積累、內化知識，達到認知和情感體驗的共鳴，實現核心知識的建構，從而促進學科核心素養的養成。

● 主題體驗式教學的內涵

主題體驗式教學，主要是指教師在深挖并重組教材內容的前提下，契合學情設計主題，學生圍繞主題，通過體驗學習、游戲學習、探究學習等多種學習方式，發現問題并解決問題，實現知識的融入和內化。就初中階段而言，一周1課時的信息技術課，教師要構建“主題體驗式”課堂，需要做充分的課前準備：研究、挖掘、梳理和重構教材，確定教學內容，切合學生實際情況和能力設計主題，然后將生活問題的解決巧妙地融入到主題的探究活動中，以情境主題為中心，在主題情感線鋪設下，一線到底，采用現代數字化教學環境，充分發揮信息技術的作用，讓學生在已備認知基礎和內驅力的作用下，通過小組合作、自主探究，最終完成主題項目，達成學習目標，實現學科核心素養的提升。

● 課例分析和設計思路

《算法》是初中八年級信息技術教材第四章第一節的內容，算法就是解決問題的方法和步驟。本節課主要讓學生理解算法的概念，能夠在生活算法基礎上理解計算算法，學會使用自然語言和流程圖來描述算法。結合學情分析：八年級的學生處于形象思維到抽象思維的過渡時期，自我表現、求知欲較強，具有一定的探索能力和表達欲望，能夠利用計算機解決一些基本問題，并且能夠在原有知識的基礎上進行知識遷移，有一定的數學算法基礎知識。因此，將本節課教學目標設計為：①理解算法的基本概念，明確算法對程序設計的重要性；②學會用自然語言和流程圖對簡單算法進行描述；③學會將實際問題抽象成計算機解決問題的算法。

筆者以“圖書義賣銷售方案”為主題，設計銷售方案的算法。在主題活動的設計中，筆者從問題的分析、分解、抽象、概括、評估等多個方面考慮，關注學生的核心素養。將課堂教學流程設計為情境導入、走進算法，場景游戲——理解算法，解決問題、描述算法，梳理知識、歸納總結四個環節。具體課堂教學活動為場景游戲，義賣圖書，第一組模擬人的思維義賣。第二組模擬智能書房結算計算機義賣；通過場景游戲的采訪環節引導學生抽象出算法的概念，培養學生將實際問題抽象成計算機解決問題算法的思維。探究活動一要求學生分組完成表格分工，討論義賣銷售的方案，最終用自然語言描述算法；探究活動二要求根據自然語言描述的算法，繪制流程圖描述該算法。最后的體驗活動為打開素材包中的體驗活動，選擇計算機語言，觀察程序代碼，編譯后運行，檢測，體驗計算機語言描述算法的魅力，為后面學習編程語言做好預導。

● 注重學生體驗，提升核心素養的教學內容設計

1.體驗場景游戲，培養計算思維

《算法》的第一個體驗活動設計為場景游戲。課前，教師準備好兩個義賣圖書的場景攤位，擬定兩組學生模擬義賣圖書（第一組模擬人，第二組模擬計算機），選取四位學生進行場景體驗活動，然后教師分別對他們進行采訪，在采訪中引導學生分析問題，抽象概括算法的概念，培養計算思維。采訪環節主要通過以下5個問題進行：

①請問買方是否買到圖書？買到幾本？單價是多少？（引導出數量和單價）

②請問賣方賣了多少錢？你是如何計算的？（引導出計算金額的方法：數量乘以單價）

③如果將賣書的方法和步驟寫下來，第一步已知書的數量和單價，第二步將數量乘以單價，第三步得出金額，這樣的三個步驟就是解決銷售單筆圖書問題的算法，那么算法的概念是什么？（引導學生歸納總結、概括并理解算法的概念,體會自然語言的特點）

④第二組中的計算機能直接聽懂人類的語言嗎？如果用計算機來解決問題，計算機如何獲取信息？（引導學生回顧計算機硬件的基礎知識，輸入、處理以及輸出，教師巧妙地設計，自然地把生活算法過渡到計算算法）

⑤通過流程線將輸入、處理和輸出部分連接起來，就形成了什么圖？（學生總結流程圖的組成及其特點）

在場景游戲活動中，學生通過模擬義賣圖書、被采訪等角色扮演活動的開展，形成獲取信息的意識；學生在活動中真實地體驗銷售過程，在小組合作探究中，培養與人相處的合作交流能力，落實關愛他人、幫助伙伴的良好品行，從而培養了信息社會責任；通過場景游戲激發了學生濃厚的學習興趣，真實的體驗，讓學生切身感受到算法的生活應用。學生在體驗中分析問題、抽象概念、了解描述算法的方法，理解自然語言和流程圖描述算法的特點及其不同之處，在場景游戲的體驗活動中實現了知識的構建，培養了計算思維。

2.體驗角色分工，提高信息意識

角色分工主要指學生在小組中負責的具體任務。在組織合作學習之前，教師必須充分了解學情，結合教學目標，合理劃分學習小組，科學地分配“職位”角色，讓每位組員都能夠發揮自己的“特長”，培養學生團隊精神和凝聚力。為了提升合作學習的有效性，本課中在學生開展討論之前，教師播放一段校園圖書義賣活動的視頻，營造學習氛圍，引導學生思考，同時還要給足討論、交流的時間和空間，在巡視中及時引導或幫助小組解決問題，為合作學習的順利進行提供保障。

課前筆者對學生進行學情分析，結合教學目標，以筆者所在學校責任課堂的學習小組為基礎，按照“同組異質，優勢互補”的原則進行微調，四人一組，教師在學案中制訂好分工表格，表格由姓名、職務、分工三個字段組成，根據具體任務分工到人，明確責任。《算法》這節課的第二個活動要求學生分組完成表格分工，討論義賣銷售的方案，最終用自然語言描述算法。根據任務要求，組內每位成員各負其責：組長負責整體協調，維持秩序，成員評價；記錄員負責記錄，要求書寫工整、條理清晰；發言人負責講解本組討論的最終結果；計時員負責監督和提醒時間。學生在小組合作中體驗不同的角色分工，能夠意識到合作學習的重要性，在合作探究任務中，提高獲取信息的意識。

3.體驗知識遷移，發展數字化學習與創新能力

知識遷移是“一種學習對另一種學習的影響”，具體指學習者在連續學習過程中，在已經具有的知識經驗和認知結構、已獲得的動作技能、習得的態度等基礎上，對外部信息進行主動選擇、加工和處理，從而獲得知識的建構。在信息技術的教學中，學習一種新軟件的操作，更需要教師積累經驗，善于發掘，遷移知識，培養學生數字化學習和創新能力。

《算法》這節課的第三個活動要求學生“根據自然語言描述的算法，繪制流程圖描述該算法”，筆者采用了知識遷移的方法。教師首先帶領學生分析簡單的流程圖，理解計算機解決問題的計算思維，即輸入、處理、輸出三個組成部分，接下來繪制流程圖，引導學生使用“畫程”工具軟件繪制流程圖。那么，如何讓學生快速熟悉該軟件？大部分學生發現，和小學階段學習的圖形化工具相似，繪制流程圖就像搭積木一樣，通過按住鼠標左鍵進行拖拽就可以輕松地完成。所以，在實際教學中，教師應該根據解決問題的需求，注重引導并發展學生多角度思考問題的能力，使學生學會知識遷移的學習方法，選擇合適的數字化工具、平臺和資源，合作完成學習任務，發展學生的數字化學習和創新能力。

4.體驗程序運行，感受編程魅力

算法是程序和軟件的靈魂，是解決問題的方法與步驟。所以，設計算法是程序設計的核心。筆者執教的《算法》是江蘇鳳凰科學技術出版社出版的八年級信息技術第四章《算法與程序設計》第一節的內容。筆者要求學生打開素材包中的體驗活動，編譯后運行，檢測用流程圖描述的算法是否正確。學生體驗程序運行，感受編程魅力，這樣的體驗活動能夠激發學生的好奇心，為學習后續內容奠定基礎。

《算法》這節課要求學生學會用流程圖描述算法，筆者引導學生采用“畫程”工具軟件繪制流程圖。流程圖是算法的圖形化表示，它是用圖形框表示各種類型的操作，然后用帶箭頭的線把它們連接起來，以表示執行的先后順序。學生使用“畫程”軟件完成活動三（根據自然語言描述的算法，繪制流程圖描述該算法），繪制的流程圖能夠直觀、簡潔、清晰地表達出各部分之間的邏輯關系。“畫程”工具軟件繪制的流程圖會同步生成程序代碼，通過運行程序代碼可檢測所繪制的流程圖是否正確。流程圖是學生逐步從自然語言向抽象的程序設計語言過渡的一種思維工具，可以形成整體的圖示概念。“畫程”軟件的逐條編譯功能，有利于學生理解程序自上而下執行的原則，初步認識和理解程序設計的三種基本結構——順序結構、選擇結構和循環結構，這三種基本結構是構成一個優秀算法的基本單元。

● 結束語

本文以《算法》一課為例，堅持以學生為主體的原則，重構教材，切合學情，創建情境，構建“主題體驗式”課堂，學生在置身事內的體驗中，進行探究學習，提升了信息技術學科核心素養，培養了適應信息時代和知識社會所必需的能力。