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聚焦卡点,深化内涵:指向核心素养的信息科技深度教学

2024-09-23周静

中国信息技术教育 2024年18期

摘要:“卡点”主要指学生在学习过程中遇到的难点或瓶颈,“卡点”问题的出现对学生的概念理解以及学习效果有着重要的影响,如何突破卡点,将卡点问题转化成学生素养提升的“内涵点”,是信息课堂追求内涵发展的关键所在。本文从操作技能不熟练、跨学科知识干扰、本学科知识迁移误区三个维度溯源,提出“知操作晓原理”“知结构识本质”“知概念明逻辑”三个卡点转化策略,并提出一系列预防策略,旨在深化对学科大概念的理解,提质信息科技课堂,培养学生的核心素养。

关键词:卡点;转化;预防;核心素养

中图分类号:G434 文献标识码:A 论文编号:1674-2117(2024)18-0032-04

生成总与预设不同。在课堂教学中,教师时常遇到这样的情况——精心设计的一节课,却因为某个预料之外的问题而陷入僵局,阻碍了教学的顺利进行,这便是“卡点”问题。卡点可能是本课的学习难点、认知的冲突点,抑或是之前遗留的障碍点。

在面对卡点时,很多教师出于维持课堂节奏的考虑,往往会简单化处理,但却忽视了卡点背后隐藏的深层次价值——它们也是促进学生素养形成的“内涵点”。因此,教师要深入分析卡点的成因和表现形式,找到难点和瓶颈,帮助学生有效转化卡点,并提前预防,让卡点成为素养发展的通道。

溯源之旅:挖掘卡点问题产生的根源

信息科技学科卡点问题的产生源于多个维度,其根源具有多样性和复杂性,主要表现为学生操作技能的不熟练、知识结构的缺陷、概念理解的缺失、思维方式的局限等。因此,要有效地解决信息科技学科的卡点问题,必须深入挖掘其产生的根源,进行“靶向”解决。

1.操作技能的“瓶颈”效应

操作技能不熟练是小学信息科技学科教学中常见的问题,它会导致学生在实践操作中遇到困难,影响知识的理解和应用,降低学习效率和流畅性,从而产生卡点问题。

浙教版信息科技教材在编排上围绕逻辑主线展开教学,有助于学生构建完整的知识体系,但在实际操作中可能会导致某些基本操作的学习被忽视或弱化。以文字输入为例,浙教版信息科技教材中并没有独立的板块学习文字输入,因此更容易发展成“卡点”问题。尤其是组合键的使用,学生在实际运用中往往感到困惑和挫败。

2.跨学科知识的“迷宫”现象

信息科技学科与其他学科之间存在密切的联系,学生在面对信息科技知识时,也会受其他学科影响,产生认知上的冲突和混淆,在错综复杂的概念网络中迷失方向,形成卡点问题。

例如,在浙教版小学信息科技六上第六课《猜数字算法验证》中,教师提供程序半成品以帮助学生理解程序逻辑,重点聚焦条件表达式的构造。但在教学中却发现很多学生将条件表达式错写在冒号后,这一现象产生的原因主要在于在语文学习中冒号的使用对程序学习产生了干扰。数学中的“=”和Python学习中的“==”也会产生认知的冲突,让学生陷入知识的“迷宫”。

3.知识迁移的“障碍”问题

学科之间概念相互交融,迁移学习有助于学生获取新知,但过往所学与新知的冲突会导致学生产生误解和困惑。由于缺乏实际应用经验,或受思维定势影响,学生对学科底层概念理解不足,易产生误迁移,形成学习卡点。例如,学生常常会将地址栏和搜索框混淆,误将网址输入在搜索框,导致页面加载失败或导航错误。这种混淆在学习过程中形成了明显的“卡点”。

转化之钥:解锁卡点问题的解决之道

只有精准定位学生的卡点问题,明确其产生的原因,教师才能进一步制订有效的解决策略,转化卡点问题,具体方案如下。

1.知操作,更晓原理

在教学中,教师要让学生明确操作的目的和意义,引导其探索操作背后的学科原理、本质及逻辑,逐步建构概念体系,促进操作技能的进一步提升,深化核心素养的培养。

案例一:解码上档字符的输入。

上档字符的输入常常会成为学生信息科技学习中的卡点问题。在这个卡点转化中,教师除了要通过实物投影等直观方式展示上档字符的输入方法,讲透操作技巧,还要从大概念的视角切入,从计算机解决问题的核心逻辑出发,引发学生对键盘输入原理的思考,并以此为基本概念模型逐步生长。具体而言,四年级应从数据与编码的角度进行解析,让学生理解每个按键背后所代表的编码信息,以及上档键如何改变这些编码以输入特殊字符;五年级从系统的角度再次审视整个输入过程,以逻辑主线交织和螺旋上升的方式拓展和深化相关知识,使学生在不断深化知识理解的同时,逐步构建起完整且系统的信息科技知识体系。

2.知结构,更识本质

在面对一个事物或问题时,教师不仅要引导学生了解其表面的结构、形式或外观,更需要带领学生深入挖掘其内在的原理,洞察其本质属性。只有这样,学生才能深入到结构核心,理解其运作机制,找到不同结构之间的共性和规律,实现真正的学习。

案例二:if条件分支的构造。

分支结构是一个系统,由关键词、分隔符、条件表达式、执行语句等各要素组成。笔者在Python分支结构教学中发现,学生在补充条件表达式时,总喜欢将条件表达式写在“:”的后面。为了让学生将目光聚焦在if和“:”中间,笔者增加了一个括号,问题便迎刃而解(如图1)。

之所以出现上述情况,是因为学生对分支语句结构不理解,在构建表达式时出现位置错误,其他时候也可能会出现分隔符缺失等各种情况,笔者总结得出解决此卡点的关键在于理解分支结构各要素之间的关系(如下页图2)。

3.知概念,更明逻辑

在学习过程中,相似概念易导致学生进入理解误区,形成新“卡点”。教师要通过剖析和比较,从学生先有的概念出发,将概念和直观感受联系起来,厘清概念边界,这不仅能帮助学生精准把握新知识的核心和内在逻辑,更能提升他们的认知层次,推动深层思维的改变。

案例三:地址栏=搜索框?

在《在线学习与生活》一课的学习中,浏览器的使用是重点内容,要想帮助学生区分地址栏和搜索框,除采用直观演示法之外,教师还可采用类比、观察和对比实验的方式进行。

层次一:类比法,让学生对地址栏和搜索框的作用有一个直观认识——将网址比作“家的地址”,地址栏助我们找到家,而搜索框如“商场找商品”。

层次二:观察法,对不同网站布局进行观察,发现地址栏和搜索框在功能和所属对象上的差异——地址栏是浏览器的固定组成部分,搜索框的存在因网站而异。

层次三:对比实验法,体验地址栏和搜索框输入关键词后执行效果的不同——地址栏用于定位和导航,搜索框用于搜索和查找信息。

在辨析与体验的过程中,学生对地址栏、网址、搜索引擎、关键词等概念形成初步认知,并更好地将它们与网络这个大概念关联,有效拔除学习“卡点”。

从概念理解角度出发,能帮助学生更好地掌握信息科技的核心原理。对于相似内容的学习,更需要强调他们之间的区别与联系,明确其中的逻辑结构和层次关系,让学生在实践中应用,在反馈中提升。

筑防之策:构建卡点问题的预防体系

1.卡点早识学障早破

在学习过程中,小卡点可能会转变成大障碍,让学生失去学习兴趣。在教学中,教师需要通过作业、课堂互动、单元练习等评价方式全面而深入地了解学生的学习状况,识别学生的学习难点和学习困惑,诊断出具体的卡点问题并及时反馈,并通过针对性的练习和巩固活动,确保学生对关键概念和技能能充分掌握。同时,教师根据学生的反馈和学业质量标准,对学生的卡点问题进行预测,做到卡点问题早发现早预防,实现高效、自主的学习。

2.学思结合温故知新

在教学过程中,教师要引导学生逐步建立新旧知识关联,在问题情境中剖析自己的理解程度,在评价中反思,找出可能存在的误区和盲点,及时预防。

在概念学习时,教师要从底层逻辑入手,通过“做中学”策略,提炼概念的基本内涵,并在新情境中促进概念的应用与活化,帮助学生更好地理解和掌握知识,以螺旋上升的方式逐步深化对学科大概念的理解。

以浙教版小学信息科技六下第一单元“控制系统中的反馈”为例,本单元的核心目标是让学生理解“反馈是过程与控制中的重要环节,是系统优化的关键因素”这一大概念。在教学过程中,自动控制系统的概念、手动与自动的区分,以及有无反馈的识别,都是学生容易遇到的卡点问题。基于此,笔者借助“自动浇花系统”的生活情境,通过“选一选”的方式,帮助学生建构自动和手动的判断标准,理解自动控制系统的概念;利用实验体验定时浇花系统和自动浇花系统的不同,分析开环和闭环两种控制形态的区别,再借助讨论、分析、反馈、评价、应用等多种教学方式,引导学生深入理解概念,并进行迁移应用。学生在做中学的环境中不仅能理解难点,更能有效预防卡点问题的产生。

3.理解原理追根溯源

在面对教学难点时,教师可运用验证性实验、探究性实验等教学方式,帮助学生理解信息科技现象与原理,追根溯源,探究底层编码和相关算法,从而全面理解信息系统机理,构建有效的卡点问题预防体系。

案例四:控制的形态辨析实验。

《控制的形态》是浙教版小学信息科技六下第二课,教学难点在于理解两种不同控制形态之间的区别。这两种控制形态相对抽象,涉及的知识概念较为繁杂,学生们在理解过程中往往感到困难,容易形成学习上的卡点。

为了有效预防卡点,在教学中,笔者利用开源硬件制作了两款不同的浇花系统,让学生能够亲身参与并体验不同控制形态下的浇花过程。同时,还设计了“浇花系统土壤湿度稳定性探究”实验,加深对两种控制形态区别的理解(如图3)。

在实验汇报环节,学生分享实验结论,深入讨论各自对实验过程与结果的理解。最后,教师引导学生参与猜想哪个系统是开环的,哪个系统是闭环的,并阐述理由。在“做中学”的过程中,逐步建立起“开环系统和闭环系统”的概念框架,并自主总结出两者之间的主要区别,对教学中的卡点问题进行了有效预防。

结语

“卡点”问题的解决,关键在于挖掘问题的根源,以及对信息科技大概念的深入探索。在教学过程中,教师不仅要关注学生的具体问题,更要从宏观层面引导学生理解概念之间的联系。只有将小概念逐步延伸,互相联结,方能建构出一棵棵“大概念”之树,让学生真正理解信息科技的内在逻辑和规律。

参考文献:

[1]魏雄鹰.加强信息科技实验教学 发挥信息科技育人价值[J/OL].[2023-11-24].http://www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/moe_2082/2023/2023_zl24/202311/t20231123_1091836.html.

[2]费海明.以“大概念”创生技术理解的深度视界[J].中国信息技术教育,2021(01):88-90.