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新奇·真实·逻辑:小学信息科技课堂情境创设三要素

2024-12-18杨凯

中国信息技术教育 2024年24期

摘要:《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》倡导真实性学习,注重创设真实情境,但在一线教学中却普遍存在情境教学不真实、难以激发兴趣、逻辑性差等问题。本文尝试破解情境创设这一难点问题,即从新奇、真实、逻辑三要素入手,丰富情境内涵,提高情境质量,点燃学生探究助推力,激发学生求知内驱力,提升教学目标粘合力,最终助力教学目标达成,提升学生核心素养。

关键词:小学;信息科技;课堂;情境教学;教学设计

中图分类号:G434 文献标识码:A 论文编号:1674-2117(2024)24-0054-04

《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》(以下简称“新课标”)倡导真实性学习,注重创设真实情境[1],但在小学信息科技课堂教学中,情境的创设却经常出现问题,如情境生搬硬套,远离学生生活,难以有效激发学习兴趣,或者情境缺少逻辑,整体设计支离破碎,无法有效串联。针对这些问题,笔者提出从情境的新奇、真实、逻辑三要素入手,丰富情境内涵,提高情境质量,点燃学生探究助推力,激发学生求知内驱力,提升教学目标的粘合力,以助力教学目标达成,提升学生核心素养。

新奇:点燃探究助推力

新奇是指在情境设计时突出以新奇的点子持续点燃兴趣,助推学生的学习和探究。这些点子可以是细节,也可以通过比较的方式,或者结合魔幻元素来进行联结。

1.从细节入手,直抵兴趣点

从小学生的年龄特征看,他们会特别关注小细节,这些细节往往会成为学生的兴趣激发点。教师在创设情境时可以注重小细节的设计,然后由小细节一步步引向要研究的方向,最终达成教学目标。

案例:旅游计划书。

常规设计:教师提出旅游计划书目标,学生按照指示完成旅游计划书。在这个过程中,学生较被动,跟着教师节奏走。

优化设计:教师不是直接抛出旅游计划书,而是以一个有趣的问题引入情境——同学们,你们知道兵马俑头上的发髻朝哪个方向吗?上网查一查。继续提问:兵马俑在哪?想去现场看一下,怎么去?要住宿吗?景点参观顺序何如?天气情况怎样?顺势引导,层层推进,最终组合成为一份西安游的旅游计划书。

有两种教学设计,一种是直接入手计划书这样一个大项目,另一种则是由细节入手,顺势引导,按需提出各种问题,学生自行解决这些问题,最终完成一个大项目。从课堂实践看,这两种设计的课堂,其效果截然不同。第二种教学设计,学生参与度更高,教学进程更顺畅。

2.通过比较优势,明晰探究点

比较是情境教学KC5VncUN1OXQ/heqcaWtzQ==设计常用的方法,尤其是新技能类的知识点,通过比较的方式可以让学生直观感受新技能的魅力,激发学生的探究欲望,让学生在自我探究力的助推下深入思考和探索。

案例:学困生的逆袭之路。

在学习抽象与建模、数据与算法这一系列内容时,会涉及代码编写,但是大部分学生会觉得程序设计太枯燥乏味。

教师可以组织一次活动:与“学霸”同台PK。教师给出题目,如鸡兔同笼问题,“学霸”用纸笔计算,其他学生利用教师给的小程序计算,用电脑程序的学生完美获胜。接着,教师引导学生分析这个程序是怎样编写的。

这样通过比较优势,发现程序设计的优势,同时因势利导,打破学生对代码的恐惧感。

3.以魔幻为介,联结知识点

要创设新奇的情境,还可以考虑以魔幻为介,联结知识点。例如,将魔术元素融入小学信息科技课的情境设计中,可以使原本可能枯燥的知识变得生动有趣,更容易被学生接受和理解。

案例:神秘的读心术。

在学习数制知识时,如果直接进行二进制内容教学,学生普遍会感觉枯燥乏味,创设一个“神秘的读心术”情境,则效果非凡。

教师请学生在1至63中任意选择一个数,要保密,找一找这个数出现在哪几张卡片中(如图1),把卡片的序号说出来,教师就能读出学生心里的数。

学生很好奇,为何自己心里默想的数字,只要告诉教师数字在哪几张卡片上,教师就能猜出来呢?他们一定会很想破解这个魔术。这时,教师进行演示,学生依次体验,教师逐一单独告知魔术主角具体的方法,就是用六张表格依次对应25、24、23、22、21、20,即二进制的六个数位,然后将出现此数的对应位值相加即可,如数字7,只出现在卡片一二三中,二进制即000111,22+21+20=7,这就是读心术的奥秘。最后,师生共同进行二进制相关知识梳理,在游戏中学生自然而然就掌握了这些知识。

真实:激发求知内驱力

真实是一个情境得以成立的基础,只有真实才能激发求知内驱力,而真实的核心是真兴趣、真需求、真生活。

1.内驱力之源:真兴趣

真兴趣指的是情境能真正引起学生学习的兴趣,其关键不在于情境的逼真度,而在于能否触动学生内心,激发他们想马上试一试的求知欲。

案例:路径动画。

常规设计:教师要求学生制作一个介绍自己的演示文稿,采用路径动画为演示文稿增添效果。学生不明所以,自然兴趣不高。

优化设计:设计跑跑卡丁车情境。教师先展示利用路径动画制作的“跑跑卡丁车”动画,然后告诉学生简单三步即可实现效果。第一步学会路径绘制,确定起点、路径和终点,路径分为直线路径、曲线路径和自由路径;第二步学会设置启动方式,实现两车同时出发;第三步学会调节速度等设置方式。学生跃跃欲试,学习积极性高。

游戏是一个值得借鉴的好方法,跑跑卡丁车游戏是学生爱玩的一个游戏,情境完美模拟出了游戏效果,激发的是学习路径动画的真兴趣。

2.内驱力之核:真需求

真需求是内驱力之核心。在课堂上经常可以听到这样的教师提问:同学们,你们想不想探究一下?在学生响亮回答的背后,教师首先需要考虑的是,创设的情境是否源于学生的真需求。

案例:文字识别。

常规设计:随意找一些文字让学生进行文字识别操作,学生依葫芦画瓢,体验过了就结束了,学生不知道为什么要学。

优化设计:创设作文集汇编情境——学校每年都有班级作文集展示的活动,让每个学生挑选一篇自己最好的作文,整理成电子稿汇编成册。通过体验文字识别,让学生切身感受技术带来的方便快捷。

如何让文字识别成为学生真正的需求,体验效果是最直截了当的方式。当学生直观感受到文字识别技术能实实在在帮助他们提高输入效率时,学习文字识别技术就成为学生的真需求而非伪需求。

3.内驱力之归:真生活

情境不仅要来源于实际生活,更要考虑它是否与学生的日常生活紧密相连。

案例:开关量的生成

常规设计:创设智能温室大棚情境——利用信息科技实验板和光线传感器等模拟智能温室大棚系统。学生对智能温室大棚系统接触不多,没有生活经验对接,这个情境关联的不是学生的真生活。

优化设计:创设路灯自动亮灭情境——根据环境光线的明暗,路灯自动控制开关。学生在日常生活中经常能看到智能路灯,但一般不会去思考其中的原理。教师引导学生利用实验板和传感器模拟智能路灯系统。这样的情境来源于生活,而且离学生很近,所以学生研究的积极性就高。

同样利用实验板和传感器,同样引导学生进行自主思考与探究,但从课堂实践效果看,智能温室大棚系统很难触发学生共鸣,而智能路灯系统这一情境,却真正激起了学生探究的兴趣,学习主动性完全不一RU6n2+TijkkkZiGYy4wqeYSAoJy5EVXpxcmo8GgQr2w=样。

逻辑:提升目标粘合力

情境必须有严密的逻辑支撑,这样才能使情境中的每个元素都能相互协调、相互支持,从而构建出一个完整、合理且吸引人的故事世界。[2]情境的逻辑以完整性为基石,以条理性为脉络,以连贯性为纽带。

1.完整性:情境的逻辑基石

完整性是情境的逻辑基石。好的情境是完整元素的综合体,这些元素共同构建了一个丰富而多层次的故事逻辑,且环境描述、人物设定、情节发展都要完整细致、相互关联,形成一个有机整体。

案例:编码长度与信息量。

在学习信息与编码相关内容时,创设一个完整的侦探破案情境,以故事的推进串连相关知识的学习进程,具体如下。

开始——接到报案:秘籍被盗,侦探以编码形式准确记录案发地点。

发生——找到线索:嫌疑人车牌被监控拍到,但是监控只拍到了模糊的车牌信息,少了几个关键信息,你能帮忙推理出车牌号有几位数吗?

高潮——技术手段破案:搜索引擎搜索计算常规动力车牌数量、计算新能源车牌数量。

结尾——破案结论:编码长度增加意味着信息量的扩增。

侦探破案是一个完整的故事,创设成情境也必须是一个完整的情境。整个情境以教学目标为基,围绕目标针对性设计环节,而且环节之间相互关联、层层递进、逻辑清晰、结构完整。

2.条理性:情境的逻辑脉络

条理性是情境的逻辑之脉。一个有条理的情境应该具备清晰的层次结构和逻辑关系。在构建情境时,要合理安排各个元素的位置和顺序,确保它们之间的逻辑关系清晰明了,还需要注重情节的推进和转折,使故事发展既能引发学生的兴趣和好奇心,更有清晰的逻辑脉络。

案例:从数据到编码。

在学习数据和编码时,为了更好地理解数据与编码之间的关系,教师可创设编码探索之旅情境(如下页图2),通过编码训练情境线,连接能力点,达成知识目标链,使得这一情境的条理极为清晰,情境与教学真正融为一体。

从了解数据与编码的关系,到了解编码的多种呈现方式,再到初步感知编码规则,这样的教学目标层次结构十分明晰,且层层递进;结合能力点,以情境线展开,听摩尔斯电码音,判断数字,观察商品条形码发现不同,破解手机号码和地铁编码规则找到接头地点,教学目标与探索之旅能力训练完美契合,具有清晰的逻辑脉络,条理清晰,而且情节发展符合逻辑。

3.连贯性:情境的逻辑纽带

连贯性是情境的逻辑纽带。一个连贯的情境应该保持内部的一致性和协调性,环节与环节之间联系紧密,避免出现自相矛盾或逻辑断裂的情况。

案例:智能楼道灯。

在学习连续量与开关量时,教师首先以设计智能楼道灯引入:楼道里黑漆漆的,要开灯必须按开关,开关非常难找,如果手上拎了东西就更麻烦了。能不能自动控制灯的开关?智能楼道灯情境如图3所示。

简单解决:利用声音传感器控制,人来能自动开灯。

基本解决:声音传感有时不够灵敏,有时又太灵敏,一有风吹草动就亮灯。问题的关键在于阈值设定,通过合理的阈值设定基本解决问题。

优化解决:在实际使用过程中,智能楼道灯的稳定性和可靠性不强,人性化程度也不高。例如,人来的时候灯会亮,但还没走完楼梯,马上就熄灭,不够智能。而通过多种传感器的组合使用可提高可靠性,通过亮灯延时设置体现人性化需求。

从简单自动控制开关灯,到合理设置阈值使亮灯触发更加科学,再到多种传感器组合使用控制亮灯时间,使整个系统设计更加可靠实用。这个解决问题的过程,就是学生融入情境、深入学习探究的过程。推进的各个环节,以随之出现的不同需求问题为引领,层层递进,以优化完善为目标,水到渠成,自然连贯。

结语

新奇、真实、逻辑,构成了小学信息科技课堂情境创设的三要素,它们是一个整体,缺一不可。教师可围绕这三要素,以教学目标为引领,链接学生生活,设计学习进程,创设更加科学的教学情境,让学生在新奇、真实且逻辑严密的情境中进行学习和探究,在愉悦的学习过程中形成核心素养。

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部.义务教育信息科技课程标准(2022年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2022.

[2]王丽娟,张明.信息技术课程中情境教学法的应用[J].中国教育信息化,2018(04):45-49.