构建“主题体验式”课堂，提升学科核心素养——以《算法》一课的教学为例

朱云 江苏省张家港市第二中学

● 背景分析与问题提出

《江苏省义务教育信息技术课程纲要（2017年修订）》指出：义务教育阶段的信息技术课程旨在帮助学生掌握信息时代生存与发展所必需的信息技术基础知识和基本技能，形成信息技术学科核心素养。信息技术学科的核心素养包括信息意识、计算思维、数字化学习与创新和信息化社会责任四方面。如何在信息技术教学中找到核心素养的“落脚点”？笔者认为，运用“主题体验式”课堂能让学生在亲身体验中感受、观察、思考、探究、积累、内化知识，达到认知和情感体验的共鸣，实现核心知识的建构，从而促进学科核心素养的养成。

● 主题体验式教学的内涵

主题体验式教学，主要是指教师在深挖并重组教材内容的前提下，契合学情设计主题，学生围绕主题，通过体验学习、游戏学习、探究学习等多种学习方式，发现问题并解决问题，实现知识的融入和内化。就初中阶段而言，一周1课时的信息技术课，教师要构建“主题体验式”课堂，需要做充分的课前准备：研究、挖掘、梳理和重构教材，确定教学内容，切合学生实际情况和能力设计主题，然后将生活问题的解决巧妙地融入到主题的探究活动中，以情境主题为中心，在主题情感线铺设下，一线到底，采用现代数字化教学环境，充分发挥信息技术的作用，让学生在已备认知基础和内驱力的作用下，通过小组合作、自主探究，最终完成主题项目，达成学习目标，实现学科核心素养的提升。

● 课例分析和设计思路

《算法》是初中八年级信息技术教材第四章第一节的内容，算法就是解决问题的方法和步骤。本节课主要让学生理解算法的概念，能够在生活算法基础上理解计算算法，学会使用自然语言和流程图来描述算法。结合学情分析：八年级的学生处于形象思维到抽象思维的过渡时期，自我表现、求知欲较强，具有一定的探索能力和表达欲望，能够利用计算机解决一些基本问题，并且能够在原有知识的基础上进行知识迁移，有一定的数学算法基础知识。因此，将本节课教学目标设计为：①理解算法的基本概念，明确算法对程序设计的重要性；②学会用自然语言和流程图对简单算法进行描述；③学会将实际问题抽象成计算机解决问题的算法。

笔者以“图书义卖销售方案”为主题，设计销售方案的算法。在主题活动的设计中，笔者从问题的分析、分解、抽象、概括、评估等多个方面考虑，关注学生的核心素养。将课堂教学流程设计为情境导入、走进算法，场景游戏——理解算法，解决问题、描述算法，梳理知识、归纳总结四个环节。具体课堂教学活动为场景游戏，义卖图书，第一组模拟人的思维义卖。第二组模拟智能书房结算计算机义卖；通过场景游戏的采访环节引导学生抽象出算法的概念，培养学生将实际问题抽象成计算机解决问题算法的思维。探究活动一要求学生分组完成表格分工，讨论义卖销售的方案，最终用自然语言描述算法；探究活动二要求根据自然语言描述的算法，绘制流程图描述该算法。最后的体验活动为打开素材包中的体验活动，选择计算机语言，观察程序代码，编译后运行，检测，体验计算机语言描述算法的魅力，为后面学习编程语言做好预导。

● 注重学生体验，提升核心素养的教学内容设计

1.体验场景游戏，培养计算思维

《算法》的第一个体验活动设计为场景游戏。课前，教师准备好两个义卖图书的场景摊位，拟定两组学生模拟义卖图书（第一组模拟人，第二组模拟计算机），选取四位学生进行场景体验活动，然后教师分别对他们进行采访，在采访中引导学生分析问题，抽象概括算法的概念，培养计算思维。采访环节主要通过以下5个问题进行：

①请问买方是否买到图书？买到几本？单价是多少？（引导出数量和单价）

②请问卖方卖了多少钱？你是如何计算的？（引导出计算金额的方法：数量乘以单价）

③如果将卖书的方法和步骤写下来，第一步已知书的数量和单价，第二步将数量乘以单价，第三步得出金额，这样的三个步骤就是解决销售单笔图书问题的算法，那么算法的概念是什么？（引导学生归纳总结、概括并理解算法的概念,体会自然语言的特点）

④第二组中的计算机能直接听懂人类的语言吗？如果用计算机来解决问题，计算机如何获取信息？（引导学生回顾计算机硬件的基础知识，输入、处理以及输出，教师巧妙地设计，自然地把生活算法过渡到计算算法）

⑤通过流程线将输入、处理和输出部分连接起来，就形成了什么图？（学生总结流程图的组成及其特点）

在场景游戏活动中，学生通过模拟义卖图书、被采访等角色扮演活动的开展，形成获取信息的意识；学生在活动中真实地体验销售过程，在小组合作探究中，培养与人相处的合作交流能力，落实关爱他人、帮助伙伴的良好品行，从而培养了信息社会责任；通过场景游戏激发了学生浓厚的学习兴趣，真实的体验，让学生切身感受到算法的生活应用。学生在体验中分析问题、抽象概念、了解描述算法的方法，理解自然语言和流程图描述算法的特点及其不同之处，在场景游戏的体验活动中实现了知识的构建，培养了计算思维。

2.体验角色分工，提高信息意识

角色分工主要指学生在小组中负责的具体任务。在组织合作学习之前，教师必须充分了解学情，结合教学目标，合理划分学习小组，科学地分配“职位”角色，让每位组员都能够发挥自己的“特长”，培养学生团队精神和凝聚力。为了提升合作学习的有效性，本课中在学生开展讨论之前，教师播放一段校园图书义卖活动的视频，营造学习氛围，引导学生思考，同时还要给足讨论、交流的时间和空间，在巡视中及时引导或帮助小组解决问题，为合作学习的顺利进行提供保障。

课前笔者对学生进行学情分析，结合教学目标，以笔者所在学校责任课堂的学习小组为基础，按照“同组异质，优势互补”的原则进行微调，四人一组，教师在学案中制订好分工表格，表格由姓名、职务、分工三个字段组成，根据具体任务分工到人，明确责任。《算法》这节课的第二个活动要求学生分组完成表格分工，讨论义卖销售的方案，最终用自然语言描述算法。根据任务要求，组内每位成员各负其责：组长负责整体协调，维持秩序，成员评价；记录员负责记录，要求书写工整、条理清晰；发言人负责讲解本组讨论的最终结果；计时员负责监督和提醒时间。学生在小组合作中体验不同的角色分工，能够意识到合作学习的重要性，在合作探究任务中，提高获取信息的意识。

3.体验知识迁移，发展数字化学习与创新能力

知识迁移是“一种学习对另一种学习的影响”，具体指学习者在连续学习过程中，在已经具有的知识经验和认知结构、已获得的动作技能、习得的态度等基础上，对外部信息进行主动选择、加工和处理，从而获得知识的建构。在信息技术的教学中，学习一种新软件的操作，更需要教师积累经验，善于发掘，迁移知识，培养学生数字化学习和创新能力。

《算法》这节课的第三个活动要求学生“根据自然语言描述的算法，绘制流程图描述该算法”，笔者采用了知识迁移的方法。教师首先带领学生分析简单的流程图，理解计算机解决问题的计算思维，即输入、处理、输出三个组成部分，接下来绘制流程图，引导学生使用“画程”工具软件绘制流程图。那么，如何让学生快速熟悉该软件？大部分学生发现，和小学阶段学习的图形化工具相似，绘制流程图就像搭积木一样，通过按住鼠标左键进行拖拽就可以轻松地完成。所以，在实际教学中，教师应该根据解决问题的需求，注重引导并发展学生多角度思考问题的能力，使学生学会知识迁移的学习方法，选择合适的数字化工具、平台和资源，合作完成学习任务，发展学生的数字化学习和创新能力。

4.体验程序运行，感受编程魅力

算法是程序和软件的灵魂，是解决问题的方法与步骤。所以，设计算法是程序设计的核心。笔者执教的《算法》是江苏凤凰科学技术出版社出版的八年级信息技术第四章《算法与程序设计》第一节的内容。笔者要求学生打开素材包中的体验活动，编译后运行，检测用流程图描述的算法是否正确。学生体验程序运行，感受编程魅力，这样的体验活动能够激发学生的好奇心，为学习后续内容奠定基础。

《算法》这节课要求学生学会用流程图描述算法，笔者引导学生采用“画程”工具软件绘制流程图。流程图是算法的图形化表示，它是用图形框表示各种类型的操作，然后用带箭头的线把它们连接起来，以表示执行的先后顺序。学生使用“画程”软件完成活动三（根据自然语言描述的算法，绘制流程图描述该算法），绘制的流程图能够直观、简洁、清晰地表达出各部分之间的逻辑关系。“画程”工具软件绘制的流程图会同步生成程序代码，通过运行程序代码可检测所绘制的流程图是否正确。流程图是学生逐步从自然语言向抽象的程序设计语言过渡的一种思维工具，可以形成整体的图示概念。“画程”软件的逐条编译功能，有利于学生理解程序自上而下执行的原则，初步认识和理解程序设计的三种基本结构——顺序结构、选择结构和循环结构，这三种基本结构是构成一个优秀算法的基本单元。

● 结束语

本文以《算法》一课为例，坚持以学生为主体的原则，重构教材，切合学情，创建情境，构建“主题体验式”课堂，学生在置身事内的体验中，进行探究学习，提升了信息技术学科核心素养，培养了适应信息时代和知识社会所必需的能力。