着眼大概念 优化算法模块教学.doc
着眼大概念优化算法模块教学
〔摘要〕算法模块作为小学信息科技课程的重要内容,具有培养学生计算思维的独特价值。本文基于大概念视域,探讨小学信息科技学科算法模块教学的必要性,提出优化教学设计的具体思路与实施策略。
〔关键词〕信息科技;大概念;算法模块教学;优化策略
《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》(以下简称新课标)将“算法”作为小学信息科技教学的核心内容之一,强调其在培养学生计算思维和解决问题能力中的重要地位。然而,当前算法模块教学普遍存在知识点割裂、实践活动不足及创新能力培养薄弱等问题,难以满足新课标要求。大概念教学以主题驱动为主线,通过整合零散知识点为系统性学习,帮助学生构建整体认知,深化对算法的理解与应用。本文基于大概念视域,探讨小学信息科技算法模块的教学设计优化策略。
一、小学信息科技算法模块教学存在的问题
随着新课标的实施,算法作为培养学生计算思维的重要载体,逐渐成为小学信息科技教学关注的焦点。然而在实际教学中,算法模块仍面临多方面的挑战,其核心问题在于教学设计未能以大概念视域为指导进行整合,具体表现如下。
(一)知识点割裂,系统性不足
当前,小学信息科技教学多以单课节为单位展开,侧重知识点的独立讲解而忽视模块内部的逻辑关联。例如,对《自然语言描述算法》与《流程图描述算法》,本应围绕“算法的表示方式”这一主题进行系统联结,但在实际教学中,它们常被割裂处理。这种教学方式导致学生仅停留在对孤立知识点的记忆上,难以形成对算法模块的整体认知,更无法实现知识迁移。
(二)实践活动薄弱,缺乏真实应用
实践活动是算法教学的重要环节,有助于将抽象概念转化为具体体验,然而在实际教学中,实践环节设计往往流于形式。例如,在学习《在线生活中的算法》时,学生仅被要求模仿教材案例的算法逻辑,缺乏基于真实情境的任务设计。这种做法不仅降低了学生对算法的兴趣,还削弱了其感知算法应用价值的能力。
(三)任务设计单调,创新能力培养欠缺
在实际教学中,任务设计多以固定答案为导向,缺乏开放性和多样性。例如,在学习《算法与问题解决》时,学生仅复现既定算法流程,未能在任务中尝试不同方案或优化策略。这种任务单一的设计限制了学生自主探索的空间,抑制了创造性思维的发展。
二、着眼大概念优化算法模块教学的必要性
算法模块的教学目标不仅在于让学生学习具体的算法知识,更在于培养学生的核心素养。针对算法模块教学中存在的整体性不足、实践活动薄弱和创新性缺失等问题,大概念教学以主题驱动、情境化实践和开放性任务为核心,为教学优化提供了有效路径。以下从三个方面论述开展大概念教学的必要性。
(一)聚焦主题核心,构建整体化知识框架
大概念教学强调围绕核心主题整合教学内容,帮助学生从整体上把握知识结构。在浙教版信息科技六年级上册第一单元“算法的实现”中,围绕“算法是一组明确定义且可执行的操作,用于描述解决问题的方法及其步骤”这一大概念,可整合《抽象与建模》《算法设计》《算法的程序体验》和《算法的执行》等课程内容,系统串联算法从抽象建模到算法验证的完整过程。
(二)注重实践与情境化,激发学生学习兴趣
实践活动是将抽象概念转化为具体体验的重要手段。大概念教学强调在真实情境中设计任务,帮助学生将所学知识应用于解决实际问题中。例如,在教学《算法的验证》一课时,教师可以设计任务“验证猜数字算法的实现”,让学生通过对不同输入条件的实验测试,掌握算法正确性和有效性的验证方法。
此外,情境化任务能够帮助学生在实践中感知算法的应用价值。例如,通过设计任务“优化班级活动安排”,学生可以分析不同安排方案在时间分配上的效率,并以流程图的形式优化活动流程。这样,学生能够通过亲身体验深入理解算法在解决实际问题中的作用,激发学习兴趣和探索动力。
(三)倡导开放性设计,培养学生创新能力与高阶思维
大概念教学注重设计开放性任务,打破固定答案的限制,引导学生尝试多种解决方案,逐步培养其创新能力与高阶思维。例如,在“韩信点兵”问题中,学生通过比较不同算法的优劣,自主优化策略并提出改进创想,不仅能体验算法优化的多样性,还能提出富有创造性的解决问题的方案。
与此类似,在学习《算法的多样性》时,教师可以设计任务“规划家庭用电优化方案”,鼓励学生分析家电的使用特点并设计算法优化方案,帮助学生在解决复杂问题中形成算法优化的深刻认识。
大概念教学在算法模块中的应用,是解决传统教学问题、提升教学效果的重要途径。通过主题驱动的整体设计、情境化实践活动和开放性任务,教师能够帮助学生构建完整的知识框架,深化对算法本质的理解,激发学习兴趣,并培养高阶思维与创新能力。这种教学方式契合新课标核心素养的要求,为学生的信息科技学习与实践能力提升奠定了坚实基础。
三、着眼大概念优化算法模块教学的思路
基于大概念教学理念,小学信息科技算法模块的设