數(shù)字資源平臺在信息科技教學(xué)中的應(yīng)用實踐

為落實《義務(wù)教育課程方案（2022年版）》和 《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》 （以下簡稱“課標(biāo)”），教育部教材局組織編寫了《義務(wù)教育信息科技教學(xué)指南》（ 以下簡稱“教學(xué)指南”）及配套課件，并于2024年8月底在國家中小學(xué)智慧教育平臺發(fā)布，供全國義務(wù)教育階段三至八年級師生免費使用^[1]。在當(dāng)前課標(biāo)背景下，信息科技教學(xué)面臨諸多挑戰(zhàn)。落實課標(biāo)的過程需要大量的優(yōu)質(zhì)數(shù)字資源，例如教學(xué)視頻、教案、教學(xué)設(shè)計和評估工具等。課標(biāo)強(qiáng)調(diào)“科”與“技”并重，更加重視信息科技學(xué)科的實驗教學(xué)，這就要求教學(xué)過程必須有各類實驗工具和平臺的支撐。傳統(tǒng)的依賴課件和多媒體的教學(xué)方式，已難以適應(yīng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下的信息科技課堂教學(xué)。因此課標(biāo)下的教學(xué)實施需要借助數(shù)字資源平臺。

“人教信息科技數(shù)字資源平臺”（以下簡稱“數(shù)字資源平臺”）整合了教學(xué)資源、數(shù)字化學(xué)習(xí)工具和人工智能工具，并與實驗設(shè)備互聯(lián)互通，提供了一個多元化、立體化、安全的數(shù)字化教學(xué)環(huán)境。此外，數(shù)字資源平臺還提供了豐富的教學(xué)資源，以支持教師高效地備課和授課。

一、信息科技教學(xué)中運(yùn)用數(shù)字資源平臺的價值

（一）提供高度契合的教學(xué)資源

教學(xué)指南發(fā)布后，信息科技教師面臨邊教學(xué)邊找資源的困境。數(shù)字資源平臺是支持教師課堂教學(xué)和學(xué)生自主學(xué)習(xí)的一體化平臺，與教學(xué)指南高度契合。圍繞教學(xué)指南和學(xué)生學(xué)習(xí)手冊，它提供了交互課件、教學(xué)設(shè)計、學(xué)習(xí)任務(wù)單、單元評價和學(xué)科工具等多種教學(xué)資源。教師可利用這些資源開展基于教學(xué)指南的日常教學(xué)。

（二）電子任務(wù)單提高課堂效率

傳統(tǒng)的紙質(zhì)任務(wù)單在互動性方面存在局限，信息傳遞與反饋相對緩慢。相比之下，電子任務(wù)單的應(yīng)用顯著提升了教學(xué)互動性和教學(xué)效率。在教學(xué)中，電子任務(wù)單加速了學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的流通。借助電子任務(wù)單，教師能夠?qū)崟r監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展，并及時收集分析相關(guān)數(shù)據(jù)，更精準(zhǔn)地識別學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的難點與困惑，進(jìn)而提供針對性的幫助與專業(yè)指導(dǎo)。電子任務(wù)單可有效代替教師為學(xué)生提供即時性的反饋，使學(xué)生能夠迅速了解自己的學(xué)習(xí)成果。

（三）學(xué)科實驗工具便于數(shù)據(jù)收集

數(shù)字資源平臺配備了與教學(xué)指南契合的學(xué)科實驗工具及實驗環(huán)境，這為便捷地記錄實驗數(shù)據(jù)奠定了堅實基礎(chǔ)。學(xué)科實驗工具擁有直觀的操作界面，無論是教師還是學(xué)生，均可輕松完成實驗流程并記錄數(shù)據(jù)。平臺的數(shù)據(jù)記錄點與操作步驟緊密相連，師生能夠及時獲取實驗過程中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)，從而避免了傳統(tǒng)實驗中因疏忽或手動記錄的延遲導(dǎo)致的數(shù)據(jù)錯誤或遺漏。

（四）助力學(xué)生數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新

數(shù)字資源平臺作為數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新的重要支撐載體，依靠其強(qiáng)大的技術(shù)架構(gòu)與功能特性，徹底打破了傳統(tǒng)信息交流與協(xié)作的時空限制。在這種新型的學(xué)習(xí)生態(tài)中，學(xué)生能夠充分利用線上平臺提供的多樣化交流工具與協(xié)作空間，有效地克服空間與時間的障礙，進(jìn)行高效的溝通與協(xié)作。這種跨越時空的互動模式不僅加速了知識與信息在學(xué)生群體中的傳播與共享，還激發(fā)了思維碰撞與融合，喚醒了學(xué)生的創(chuàng)造靈感與潛能，有力地促進(jìn)了群體成員之間的相互影響、相互學(xué)習(xí)與共同進(jìn)步，為培養(yǎng)符合新時代需求的創(chuàng)新型人才提供了堅實的基礎(chǔ)和強(qiáng)大的推動力。

二、數(shù)字資源平臺支撐的信息科技教學(xué)設(shè)計思路

（一）確定學(xué)習(xí)目標(biāo)，制作數(shù)字資源

課標(biāo)提出了信息意識、計算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會責(zé)任等方面的素養(yǎng)與技能要求。教師應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確理解這些要求的內(nèi)涵，并結(jié)合教學(xué)指南中關(guān)于課時核心內(nèi)容的闡述，梳理出符合學(xué)生認(rèn)知發(fā)展及學(xué)情的學(xué)習(xí)目標(biāo)。基于這些學(xué)習(xí)目標(biāo)，教師可以在數(shù)字資源平臺中篩選出適合教學(xué)的資源，也可利用平臺提供的編輯工具，自主開發(fā)與設(shè)計數(shù)字資源。

（二）創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，激發(fā)學(xué)生興趣

五年級的教學(xué)指南重視以學(xué)生為中心，強(qiáng)調(diào)根據(jù)五年級學(xué)生的認(rèn)知特點設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，將復(fù)雜問題簡單化，循序漸進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識算法^[2]。通過分析學(xué)生的實際情況，教師可以確定學(xué)生的認(rèn)知起點和需求，從而為設(shè)計學(xué)習(xí)情境提供依據(jù)。教師應(yīng)當(dāng)設(shè)計貼近學(xué)生生活經(jīng)驗和學(xué)習(xí)情境的問題場景，以增強(qiáng)學(xué)習(xí)的挑戰(zhàn)性和吸引力，促使學(xué)生綜合運(yùn)用已有知識與能力，進(jìn)而激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。利用數(shù)字資源平臺提供的富媒體資源，教師可以為學(xué)生引入恰當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)情境。

（三）設(shè)計遞進(jìn)活動，構(gòu)建任務(wù)支架

教學(xué)活動的設(shè)計應(yīng)當(dāng)遵循“難易適中，螺旋上升”的原則，在順應(yīng)學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的基礎(chǔ)上，通過一系列活動搭建學(xué)生探究的支架。在活動進(jìn)行的過程中，數(shù)字資源平臺提供的支撐作用不可或缺。首先，它為學(xué)生提供了更適宜的學(xué)習(xí)活動探究環(huán)境，其次，電子任務(wù)單等工具有助于提高課堂互動的效率。

三、基于數(shù)字資源平臺的教學(xué)實踐

“體驗漢諾塔尋規(guī)律”源自五年級教學(xué)指南第一單元“無處不在的算法”第三課“游戲體驗尋規(guī)律”。算法是計算思維的核心要素之一，本單元以學(xué)生日常生活中的算法為載體，讓學(xué)生理解利用算法解決簡單問題的基本方法，培養(yǎng)他們初步運(yùn)用算法思維的能力。

（一）學(xué)習(xí)目標(biāo)

（1）通過體驗漢諾塔游戲，理解游戲規(guī)則和操作規(guī)律。

（2）進(jìn)一步認(rèn)識算法是通過明確的、可執(zhí)行的操作步驟描述的問題求解方案。

（二）環(huán)境與資源

本課時在學(xué)校科創(chuàng)教學(xué)空間進(jìn)行，學(xué)生以每組6人的形式圍坐，以便在學(xué)習(xí)過程中討論和分享。每個小組配備了一臺平板電腦，方便學(xué)生填寫電子任務(wù)單。教學(xué)工具除了漢諾塔游戲?qū)嶓w學(xué)具，還包括數(shù)字資源平臺中的學(xué)科工具“漢諾塔游戲”。

（三）教學(xué)流程

本課時的主題是“體驗漢諾塔游戲，尋找其操作規(guī)律”，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在動手操作后，通過觀察記錄的數(shù)據(jù)交流探討操作規(guī)律。筆者在該課時教學(xué)中設(shè)計了三個活動：認(rèn)識漢諾塔、感受漢諾塔、挑戰(zhàn)漢諾塔。這三個活動環(huán)環(huán)相扣、循序漸進(jìn)，遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，以幫助學(xué)生達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)（如圖1）。

1.認(rèn)識學(xué)具，明確規(guī)則

教師通過展示漢諾塔游戲的圖片，讓學(xué)生對這個游戲有一個直觀的認(rèn)識，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生探討這些圓環(huán)的特點，比如顏色差異、大小分級以及它們在柱子上的排列順序。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生結(jié)合學(xué)習(xí)任務(wù)單中的活動 “認(rèn)識漢諾塔”，總結(jié)漢諾塔的外觀和結(jié)構(gòu)。

接著，教師利用數(shù)字資源平臺上的交互課件，播放漢諾塔游戲規(guī)則介紹，通過動畫演示游戲的每一步操作，讓學(xué)生能夠清晰地觀察到圓環(huán)在柱子之間的移動軌跡。觀看規(guī)則介紹視頻后，學(xué)生需要結(jié)合電子任務(wù)單的要求描述游戲規(guī)則：每次只能移動一個圓環(huán)，且較小的圓環(huán)不能放在較大圓環(huán)的下方。

【設(shè)計意圖】本環(huán)節(jié)中，教師通過展示圖片幫助學(xué)生初步了解漢諾塔的外觀和結(jié)構(gòu)，從而讓他們構(gòu)建起對漢諾塔游戲的認(rèn)知。在實踐中我們發(fā)現(xiàn)，僅通過觀看圖片或文字描述，學(xué)生難以全面理解漢諾塔游戲規(guī)則。因此，本環(huán)節(jié)采用動畫視頻介紹規(guī)則，方便學(xué)生理解。

2.應(yīng)用規(guī)則，初步體驗

教師在學(xué)習(xí)任務(wù)單中設(shè)計了“感受漢諾塔”這一活動，指導(dǎo)學(xué)生準(zhǔn)確地將二層漢諾塔按規(guī)則移動，并在操作過程中逐步記錄具體步驟（如圖2）。教學(xué)中的對比研究表明，學(xué)生親手操作漢諾塔游戲?qū)嶓w學(xué)具的學(xué)習(xí)效果，優(yōu)于使用模擬漢諾塔游戲。在操作過程中，學(xué)生可能會遇到圓環(huán)無法移動到目標(biāo)位置，或者出現(xiàn)大圓環(huán)套小圓環(huán)上方的情況。這時，他們需要回顧游戲規(guī)則，并思考如何在遵循規(guī)則的前提下，調(diào)整移動圓環(huán)的策略。

【設(shè)計意圖】本活動的設(shè)計旨在讓學(xué)生在觀察的基礎(chǔ)上經(jīng)歷“動手操作—實踐規(guī)則”的學(xué)習(xí)過程。通過動手操作二層漢諾塔，學(xué)生在實踐中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，從而更深刻地理解和掌握漢諾塔游戲規(guī)則。

3.觀察數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)規(guī)律

“尋規(guī)律”是本課時的教學(xué)難點。為了幫助學(xué)生更好地理解和突破這一難點，教師設(shè)計了支架性問題 “第一步小圓環(huán)有幾種走法”。基于前期實踐操作的積累，學(xué)生能夠迅速歸納出答案：小圓環(huán)的第一步有兩條路徑。在此基礎(chǔ)上，教師進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生思考：“若小圓環(huán)第一步移動到B柱或C柱，通過實踐操作，你們能發(fā)現(xiàn)完成游戲所需的最小步數(shù)分別是多少？”經(jīng)過實體教具的驗證，學(xué)生能夠迅速給出答案。

在三層漢諾塔游戲的體驗過程中，學(xué)生不再使用文字描述算法步驟，而是用表格記錄移動步驟。在這一環(huán)節(jié)，教師采取讓學(xué)生先體驗后講解的教學(xué)方式，通過體驗后的交流分享來發(fā)現(xiàn)問題。隨著層數(shù)的增加，三層漢諾塔的移動步驟變得更加復(fù)雜。一個典型的問題是，有學(xué)生在表格的同一行記錄了兩步操作。這說明學(xué)生并未理解表格的記錄規(guī)則——每一行只能記錄一個操作步驟。這與漢諾塔操作規(guī)則中的“每次只能移動一個圓環(huán)”是對應(yīng)的。因此，使用實體教具存在數(shù)據(jù)記錄不便的問題。

【設(shè)計意圖】在動手操作的基礎(chǔ)上，教師通過設(shè)計支架問題并進(jìn)一步追問，幫助學(xué)生更好地理解第一步移動選擇與最小步數(shù)之間的關(guān)系。隨著操作步驟數(shù)量的增加和難度的提升，采用表格形式描述操作步驟更便于學(xué)生觀察和討論。

4.準(zhǔn)確記錄，推導(dǎo)規(guī)律

在數(shù)字資源平臺提供的學(xué)科工具“漢諾塔游戲”中，系統(tǒng)會自動記錄每一步操作并以表格的形式展現(xiàn)。平臺不僅記錄學(xué)生的操作步驟，還提供了最佳路線的提示，幫助學(xué)生優(yōu)化移動策略。學(xué)生通過觀察操作步驟的描述方式，學(xué)習(xí)如何在表格中正確地記錄移動步驟。

在經(jīng)歷了初步的體驗和記錄之后，學(xué)生對漢諾塔游戲已有一定的理解和操作經(jīng)驗。此時，教師引導(dǎo)學(xué)生觀察板書上記錄的移動二層和三層漢諾塔的最少步驟數(shù)，鼓勵他們思考并總結(jié)漢諾塔游戲的規(guī)律。這一過程要求學(xué)生回顧和分析自己的操作步驟，從中提煉出一般性的規(guī)律。

【設(shè)計意圖】一般性規(guī)律的推導(dǎo)依賴于前期數(shù)據(jù)收集的準(zhǔn)確性，并且數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)要便于觀察。在此基礎(chǔ)上，教師通過對比移動二層、三層漢諾塔的最小步數(shù)與第一步的移位情況，巧妙地化解了本節(jié)課的教學(xué)難點“尋規(guī)律”。

5.課堂評價，驗收成果

本節(jié)課設(shè)計了兩個自評問題 “我理解了漢諾塔游戲的規(guī)則”和“通過動手實踐分析，我總結(jié)出了漢諾塔游戲的一般規(guī)律”。學(xué)生可以利用電子任務(wù)單中的評分工具自評與互評，向教師反饋本節(jié)課的學(xué)習(xí)情況。

在備課環(huán)節(jié)，教師利用練習(xí)題編輯功能，編制了本課時的隨堂練習(xí)題，以了解學(xué)生對本節(jié)課知識技能的掌握情況，并為后續(xù)教學(xué)提供參考。

【設(shè)計意圖】評價是檢測學(xué)習(xí)目標(biāo)達(dá)成情況的重要一環(huán)。自評互評問題主要關(guān)注學(xué)生“學(xué)得怎么樣”，而隨堂練習(xí)則更多關(guān)注學(xué)生“學(xué)會了什么”，這為確定后續(xù)的教學(xué)方向打下了基礎(chǔ)。

四、總結(jié)與反思

（一）聚焦問題解決賦能課堂教學(xué)

依托數(shù)字資源平臺的功能，本節(jié)課構(gòu)建了課件、學(xué)習(xí)任務(wù)單和課堂練習(xí)三項數(shù)字教學(xué)資源，支持教師有效開展課堂教學(xué)。在本節(jié)課的教學(xué)中，“尋規(guī)律”是一大難點。數(shù)字資源平臺的最大優(yōu)勢在于能夠自動記錄學(xué)生的操作步驟，為他們后續(xù)開展分析討論提供佐證材料。與傳統(tǒng)方式相比，平臺的使用確保了記錄的準(zhǔn)確性和規(guī)范性。利用平臺中的學(xué)科工具“漢諾塔游戲”，學(xué)生可以專注于解決真實問題，而具體的移動步驟則由平臺工具自動記錄，并以表格的形式呈現(xiàn)。

（二）平臺存在的不足與改進(jìn)建議

在數(shù)字資源平臺的使用過程中，筆者發(fā)現(xiàn)了一些需要改進(jìn)的地方。例如課件上傳導(dǎo)入到平臺后，會遇到“解析意外錯誤”的情況，導(dǎo)致課件中的圖片和音視頻資源無法正常使用。鑒于在線云編輯技術(shù)已較為成熟，平臺可以考慮引入在線編輯功能，方便教師在瀏覽器中在線完成課件編輯，或利用資源平臺中原有的課件進(jìn)行二次創(chuàng)作，從而進(jìn)一步減輕教師的備課負(fù)擔(dān)。此外，在學(xué)習(xí)任務(wù)單的制作中，如果文本框中的文字需要換行，則需要添加多個文本框。如果未來任務(wù)單采用云編輯的模式，大概率可以解決這一問題。

（三）教學(xué)數(shù)字化轉(zhuǎn)型未來趨勢

隨著教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的深入，基于數(shù)字資源平臺的授課將成為趨勢。教師教學(xué)不再僅依賴單一的課件和教學(xué)設(shè)計，而是需要更多富媒體資源和在線學(xué)習(xí)任務(wù)單、在線學(xué)習(xí)資源等資源的支持。學(xué)生學(xué)習(xí)的終端也不再局限于普通計算機(jī)，還可以利用學(xué)科實驗工具、平板電腦等更多樣化的軟硬件平臺。信息科技學(xué)科的發(fā)展非常迅猛，利用數(shù)字資源平臺能夠更及時地更新教學(xué)資源內(nèi)容，從而實現(xiàn)信息科技學(xué)科教學(xué)的與時俱進(jìn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 盧秋紅.《教學(xué)指南》搭建信息科技課程教學(xué)的橋梁：專訪人民教育出版社信息科技編輯室主任林眾[J].中小學(xué)信息技術(shù)教育，2024（11）：23-25.

[2] 馬玉娟，郭芳.五年級“身邊的算法”教學(xué)指南設(shè)計思路解讀[J].中小學(xué)數(shù)字化教學(xué)，2024（10）：14-17.

責(zé)任編輯：李媛