基于多学科融合开展的五年级算法教学

刘正江

【摘  要】 《义务教育信息科技课程课程标准（2022年版）》中强调全面提升学生数字素养的重要性，“重核心素养，育数字人才”，成为时代背景下全新的教育理念。新课标中构建的“身边算法”，贴合学生的生活实际，尤其是教师在分析算法的过程中，可以融入跨学科的基本知识构建学生的知识框架，通过流程化的思维与方法，形成趣味化的游戏情境，更好地引导学生理解算法、明确操作步骤。学科的融合，更好地体现项目式教学的实践路径，培养学生的算法思维，有利于教师更好地开展学生的实践活动。

【关键词】 信息技术;学科融合;项目式教学法

一、信息技术课堂教学现状

在小学信息技术课堂中，存在以下问题：学生的注意力过多地集中在人机对话上，师生对话少。这导致教师无法有效引导学生的操作、教学效果欠佳、教学过程不顺畅。学生对教师的授课缺乏关注，不了解教师分配的任务目标和任务内容，经常出现实践操作已经开始，仍有部分学生不知道该如何操作，或是胡乱操作的现象。

二、信息技术课堂的改革策略

（一）立足课程，融入多学科教学内容

信息技术和多学科之间的有效联系，一方面能以信息技术的多元性和时代性，引导学生感知不同学科知识的有效应用。另一方面多学科的知识和学习方法，能够帮助学生更好地掌握信息技术，并在此基础上增强学生的创意能力。

本次项目选择的是学生在理解算法执行的流程后，利用自然语言、流程图等方式，描述求解简单问题的算法，并对算法的正确性与执行效率进行讨论和辨析。在教学方法中，教师融入了数学分析问题的方法，即从简单到复杂，数量从小到大。融入科学研究问题的方法，即提出假设、进行实验、得出结论。还融入应用列表法，即分析思考、寻找思路、求解问题，将算法学习的要点贯穿到问题求解的全过程，是一个跨学科的综合学习项目。

（二）教学目标，融合新课标的核心素养

信息技术的教学目标，以学生掌握信息技术的应用能力为主。而在原有的目标制订中，缺乏学生核心素养的内容。在开展教学的过程中，教师容易出现注重技术的教授，而忽略了学科育人特性的情况。

教师在设计教学目标的过程中，应将项目教学内容与核心素养进行有效的关联，将核心素养体现到具体的教学目标中，注重结合学生已有的数字经验，并贴合实际生活，体现信息技术在生活中的应用。细化学习内容，融合教学知识和跨学科的教学理念，引导学生在学习的过程中，领略信息技术的实践应用。教学目标案例如表1所示。

（三）任务单学习，改革主体教学模式

任务单是学习支架的主要形态，它是教师根据学情，為实现学习目标而设计的学习活动载体，能够激发全体学生的学习积极性，引导学生自主参与。学生通过任务单各种形式的学习活动以及教师的帮助，能够提高学习兴趣，形成良好的学习方法和学习习惯，提升学习能力，实现学习目标。

任务单是教师根据课程的目标和内容，将学生的学习活动、任务或问题相结合，创设贴近学生实际的教学活动，并将这些活动有序排列，引导和组织学生积极参与。学生通过思考、调查、讨论、交流和合作等方式，完成学习任务。如今，任务单在各科教学中的应用越来越普遍，由于每门学科具有各自的特点，因此任务单的形式也略有差别。

1. 信息技术学习中任务单的构建

（1）个人独立完成型任务单

个人独立完成型任务单是指针对能够独立学会、比较简单的内容，学生能够通过阅读、思考和探究操作等独立完成任务。由于整个任务是学生独立完成的，因此学生在自主探索、解决问题的整个过程中，是全身心投入的，这不仅可以使学生深刻感受到整个问题的解决过程，还能够使学生形成敏锐的思维能力，以及搜集、提取和处理信息的能力。个人独立完成型任务单需要学生依靠个人力量完成，因此学生的学习动力显得尤为重要。教师在设计该任务单时，应根据教材内容，结合活动创设恰当的问题情境，进而激发学生的学习兴趣、增强学生的学习动力。

（2）小组合作探究完成型任务单

小组合作探究完成型任务单是指，学生难以通过自学掌握一些比较困难的知识内容，对此可以充分发挥小组的资源优势，通过小组的合作探究及成员间的相互协作共同解决问题。小组成员为了完成共同任务，将经历动手实践、自主探索和合作交流的过程，并在合作中取长补短、团结协作、进行思维的碰撞，这不仅张扬了学生的个性，满足了学生的学习需要，还增强了学生之间的合作意识，提高学生的合作能力，实现学生的自我价值。

为了更好地进行合作与探究、共同解决问题，避免出现教师在发布任务后，学生不接受任务，只想表达自己的意见和想法，以及性格内向的学生和学困生缺乏参与讨论的勇气、不参与到整个合作探究中等现象。教师在设计小组合作型的任务，要注意成员搭配问题，针对任务单中不同等级的问题，要细化到个人，即每个小组中应包括不同能力层次的成员，以承担不同难度的任务，发挥各自的作用。这样便可避免以往活动中，任务的完成是少数优秀学生的个人表现，加强团队的合作精神。

（3）延伸拓展型任务单

延伸拓展型任务单立足课本，突破课本内容的限制，学生通过完成任务，实现对课本知识的有效吸收与延伸。“延伸拓展型任务单”的应用，在课堂教学中，为学生提供了一个思考、探索、联想和创新的机会，能够促进学生“得法于课内，得益于课外”。在传统课堂中，教师的备课都是针对绝大多数的学生，虽然相关部门多年来提倡因材施教、分层教学等，但这些并没有在常规课堂中得到很好的体现。而在设置延伸拓展型任务时，教师可以考虑不同层次学生的差异，让学生在发现新知、熟悉新知、掌握新知后，有选择性地学习更多、更深入的知识。

教师在具体设计时，任务内容的选择要符合学生的实际情况，包括学生的生活经验、认知水平、知识积累和学生的发展水平等，找准学生的“学习点”，结合学生的实际情况，创造性地拓展教材，实现因材施教。教师应设计一些不同层次的训练项目供学生选择，或是设计一些开放式的内容，而学生可以根据自己的知识水平进行发挥，尽自己的能力完成活动。如学习能力一般的学生，能够创作出符合自己能力水平的作品，能力强、学习需求量大的学生，可以向更深更广的层次进行研究，以满足自己更多的求知欲望。

2. 任务单在教法中的应用

在教学过程中，教师应注重数字化学习的特点，创设情境，从探究游戏开始，逐步引导学生了解游戏的安排是有策略的。具体而言，教师可以以“场景分析—原理认知—应用迁移”为主要教学模式，层层递进，合理地设计课时内容，引入“任务单”、多学科思维等教学方式，启发学生的游戏创造思维，不断地引导学生在学习的过程中进行自主探索、发现问题、提出策略、共同探究，以及合作解决问题。

教师将游戏中体现出的算法迁移到新游戏的设计和学生的生活中，将生活现象和与游戏原理进行了有效联系，能够使抽象的内容更加具体。这种思辨式的教学模式，能够引导学生从不同的角度看待问题，开发了学生的创新思维。教学课时安排如表2所示。

在上述的项目教学中，充分体现了“场景分析—原理认知—应用迁移”教学模式的应用。在第一和第二课时中，体现了具体内容深入到游戏原理，即从熟悉的取火柴游戏出发，探究两个人取固定数量的火柴，由每次取固定1根简单的策略到复杂的两个人取不固定数量的火柴，每次取1—3根的动态策略的探究，让学生先理解第一种游戏规则下的固定策略，并升华理解到第二种游戏规则中动态策略的算法博弈过程，感受到算法的乐趣。第三和第四课时的设计，从团队出发，引导学生融入多学科知识，产生思维的碰撞，并阐述自己的设计理念，然后融合多元素设计团队游戏。第四个课时的重点是以小组展示、自我评价和集体评价为主，教师选出最优的游戏设计内容，这将理论知识融入了实际场景中。

（四）多维反思，进行学科思维的碰撞

学生对课内的重难点进行有序的梳理，并反思自己的学习方法、学习策略和学习过程，总结经验教训，能够对将来的活动产生有价值的认知。教师将活动反思引入教学课堂，可以帮助学生找到更适合自己的学习方法，发现自身的漏洞，这提高了学生的学习效率，使学生养成良好的思维习惯和学习习惯、能够合理地进行自我评价。为了避免学生在课上的无效讨论，教师可以通过任务单引导学生反思自己的整个学习过程，总结出其中的经验与教训。

教师在教学过程中融入多种学科的内容，能够促使小组在设计环节中产生思维碰撞，学生在设计游戏时，能够以一个元素为主导，将其余元素作为游戏的亮点。在展示环节中，小组代表阐述设计思路，并展示作品。通过学生的集体投票，教师选择最优的作品进行优化。教师从不同的维度评价作品，也为小组改进作品提供了思路。小组评价、集体评价和教师评价等融为一体，让学生在评价中理清思路，肯定自己，发现自身的不足，不断提升自身的创新能力。

（五）教学资源，信息科技课程的多重应用

在本次教学中，教师了提供丰富的自主学习资源。学生可以通过导学案、UMU互动学习平台的微课等进行自学;也可以通过小组合作实验探究、同学互助互学和请教教师等方法进行学习，这有助于学生根据自身的水平调整学习进度、消除差异。其中UMU互动交流平台提供的多元评价，能够让学生充分感受到解决生活实际问题带来的乐趣和成就感。信息技术的更迭是非常快的，教師通过引导学生结合丰富的教学资源进行自主学习，能够让学生感受到信息科学技术的发展特点，激发学生的信息学习兴趣。教师将最新的科技内容形成教学资源，也更好地优化了课堂教学，给予了学生更加直观的学习体验。

三、结语

本次项目将多学科的教学方法融入了课程教学中，并以任务单的形式引导学生进行小组合作、将算法迁移至新的游戏中。教师结合实际情况融合多学科的内容，呈现出了具有创新意义的游戏内容，这能让学生在实践课程中感受到信息技术学习的意义以及多学科融入的学习方法，培养学生学习信息技术的兴趣。教师通过对多种信息教学资源的高效应用，能够激发学生对科技的探索欲，满足了新时代对科技人才的需求。

参考文献：

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