摘要:本文对《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》提出的跨学科主题项目式学习进行了实践与探索,通过挖掘信息科技学科与心理健康课程的交叉点和融合点,开发了基于图形化编程软件的“情绪垃圾桶”,让学生不愉悦的心情有了纾解的落脚点。在此过程中,学生解决问题的能力和团队协作的能力得到了有效提升,对于如何正确表达与处理自己的情绪也有了全新的认识与领悟。
关键词:信息科技;新课标;学科融合;项目式学习
中图分类号:G434 文献标识码:A 论文编号:1674-2117(2024)20-0000-03
《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》(以下简称“新课标”)中指出:“要基于核心素养发展要求,遴选重要观念、主题内容和基础知识,设计课程内容,增强内容与育人目标的联系,优化内容组织形式,设立跨学科主题学习活动,加强学科间相互关联,带动课程综合化实施,强化实践性要求。”本文基于新课标中“跨学科学习”核心内涵及相关内容,尝试将编程教学与心理健康教育融合,让学生在学习编程知识的同时,学会调适自己的情绪,保持身心的愉悦。
整体设计
1.创设真实情境线
本学期,五年级的教室里布置了“心灵驿站”。在这里,学生可以借助手工DIY的“情绪垃圾桶”来倾诉烦恼,利用捏捏乐小玩具将自己的不愉快一起挤压掉。如此温暖人心的小角落,其他年级的学生也想体验。有没有什么办法,可以将“心灵驿站”布置在校园的多个角落?笔者因此想到,可以在信息科技课堂上借助图形化编程软件,制作一款编程版的“心灵云驿站”,只需将程序拷贝在校园的信息化设备上,就可以突破时间、空间的限制,供更多的师生进行体验。
2.聚焦核心知识点
“心灵云驿站”项目主要包含“情绪垃圾桶”“悄悄话信箱”“解压小游戏”三个子项目,本课主要是针对实现“情绪垃圾桶”子项目的创作。该项目对应“算法的描述”内容,即通过多样性的实例让学生对算法形成初步的认识,了解算法的三种基本控制结构。具体的教学目标如下:①通过描述“实物版”情绪垃圾桶的使用方法,了解何为算法,对算法形成科学的认识,意识到算法在生活中无处不在,并感受到算法在解决问题时的价值;②通过在图形化软件中编写“编程版”的情绪垃圾桶,理解“列表”与“变量”的区别,在脚本的搭建中,逐步实现具体的功能;③通过学科融合项目式学习,提升计算思维能力以及数字化学习与创新的能力,感受信息科技对日常学习与生活的影响和价值。
3.进阶高阶思维层
美国教育家布鲁姆将思维培养具体化为记忆、理解、应用、分析、评价和创造六个维度,其中,记忆、理解、应用是低阶思维;分析、评价和创造是高阶思维。这几类学习问题逐层深入,层层推动。如果说“情绪垃圾桶”的创作属于提前预设好的低阶思维的创作,那么“悄悄话信箱”“解压小游戏”这两个子项目无疑属于高阶思维的范畴。学生除了要分析待开发项目的具体功能,还需思考如何设计用户友好的界面,让学生能够便捷地表达自己的情绪,甚至学生还可以自主调研不同情绪识别技术,并讨论如何在保护用户隐私的前提下有效应用这些技术。这种思维进阶式的课堂教学设计能够引领学生完成从理解走向应用,从迁移走向创造,真正实现思维的进阶,完成核心素养的培养。
过程实施
1.自然语言描述过程,体会算法描述
在导入环节,笔者创设情境:我们班DIY的“情绪垃圾桶”由于制作精美,被学校心理咨询室选中,从下周开始就要投入使用了。请你试着写一份“情绪垃圾桶”的使用说明,方便同学们使用。基于此情境,学生尝试利用WPS软件描写使用方法,并尝试将使用过程讲述给同桌听。每位学生对“情绪垃圾桶”使用方法的描述不尽相同,在此过程中,需要对求解的问题进行抽象和分解,将解决问题的过程归纳为一系列清晰的操作步骤,而理解算法是通过明确的、可执行的操作步骤描述的问题求解方案。
2.思维导图厘清思路,明晰解决步骤
为了培养学生的逻辑推理、批判思考和自主建构的能力,同时也为了帮助学生掌握解决问题的有效策略,笔者引导学生利用思维导图将文字记录转变为图示记录,以实现思维的可视化、过程的规范化(如图1)。
(1)谁?——定角色。该项目为“情绪垃圾桶”,所以主角就是垃圾桶。在学生确定角色时,素材的选用有多种途径:①从本地文件中上传。该方式下的角色主要以教师课前准备为主或是学生自行从网上下载,学生若采用该方式,只需通过本地上传便可将角色导入。②从角色库中选取角色。该方式下的角色存在于编程软件自带的角色库,但角色库中的类型和数量有限,不一定能够满足学生的个性化需求。③绘制新角色。绘图能力较强的学生,也可采用手工DIY的方式,创建独一无二的角色。
(2)在什么地方?——选背景。在故事的主人公定好后,就要确定事情发生的地点,也就是“背景”,即情绪垃圾桶适合放在什么地方。同定角色一样,背景的选择也有多种不同的方式供学生挑选。
(3)做什么事情?——搭脚本。在人物、地点都确定好后,就要开始进行脚本的搭建。通过上一环节描写并讲述情绪垃圾桶的使用方法,学生手里已经有了一份“完整”的剧本。但是,图形化编程的本质是通过拖拽、组合或连接零散的积木块的方式,来构建程序逻辑,从而实现相应的功能。因此,将完整的剧本进行拆分、分解,便显得尤为重要。“思维导图”是一款非常好用的“剧本切割机”,它可以将完整又冗长的文字“切割”为更直观形象、更具有逻辑性的图示表达方式。
3.流程图构建原型,提升建模能力
程序流程图主要有四种基本元素:①椭圆形代表的是程序的“开始”或“结束”;②矩形表示的是加工步骤,代表“处理”或者“过程”;③菱形表示逻辑条件,代表“选择”;④箭头表示的是控制流,代表“工作流的方向”。本案例中的流程图绘制,只要在思维导图的基础上,搭配使用这四种统一规定的标准符号,即可描述出程序运行的基本步骤(如图2)。
4.教师学生齐测试,促进持续优化
学生对照流程图,搭建出相应的程序脚本(如图3),并对其进行调试,以确保该程序能按预定的方式正确地运行。为了发现系统中的错误,应竭力设计能暴露错误的测试用例。为此,在程序的测试阶段,测试工作可以分场合、找多人去协助完成。通过这种多途径、多对象的测试方式,不仅解决了小程序员“工作量大”这一难题,还能有效提升程序的完整性、准确性。
案例反思
1.紧抓偶遇问题,引发真实情境
在本案例中,笔者将与信息科技知识紧密交织的实际问题转化为项目式学习的素材,通过这种方式,不仅能让学生在实际操作中掌握和应用信息科技知识,更能使其深刻感受到知识的实际效用和价值。这样的教学模式极大地激发了学生的学习热情和动力,同时也让学生的实践能力和问题解决能力得到了显著的锻炼和提升。
2.巧借多种图表,外显内在思维
在本案例中,笔者借助思维导图及流程图,将学生“发现问题—分析问题—设计解决手段—解决问题—反思和修正”的过程记录下来,实现思维的可视化,以便学生更好地理解、记忆和运用。因此,当情境与问题发生变化的时候,学生也能够通过逻辑推理、批判思考,运用解决问题的策略进行理性分析,从而化解难题。
3.多种投放渠道,真正投入使用
编程版的“情绪垃圾桶”相较于室内手工DIY版具有保密性强、科技感足、易修改、易更新等特点,是一款能够真正在校园内投入使用的心理解压小程序。学校的可触控式一体机、机房、心理辅导室的计算机等,都可以为学生释放压力提供场地。
“信息科技”+“心理健康”的跨学科项目式学习,是一项具有重要意义的教育实践与探索。学生在真实的校园情境中,得到了更多主动参与和实践的机会,在互相合作逐步推进项目的过程中,学生的计算思维及数字化创新能力得到了极大的提升。一线教师应牢牢抓住这些校园中的“偶然”事件,为学生创造充满挑战与机遇的学习环境,为其未来的学术和职业生涯打下坚实的基础。
参考文献:
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