朱玉祥
云南省曲靖市会泽县东陆高级中学校,云南 曲靖 654200
摘要：高中信息技术学科核心素养由信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会与责任四个核心要素组成。自学科核心素养被提及以来，笔者一直在思考如何提升学生的信息技术学科核心素养，如何在课堂上培养学生的核心素养。笔者以信息的编程加工《算法描述与设计》为例，从创设故事情景、选用工具软件、设计梯度任务、厚植理想信念这四个方面来提升学生的学科核心素养。
关键词：高中信息技术；课堂教学；核心素养
学科核心素养自2017年被提出以来，备受关注。学科核心素养是学科育人目标的再次升级。育人目标从“双基”到“三基”，再到“四基”，其中提升学生的学科核心素养是重中之重。本文以高中信息技术课《算法描述与设计》为例，从创设故事情景、选用工具软件、设计梯度任务、厚植理想信念这四个方面来提升学生的信息素养。
一、创设故事情景，激发课堂兴趣
今年年初，我市教研员曾在开学工作会议中提到，讲故事是植根于人基因里的一种教育方式，它是人类经验、智慧传递的最基础也是最有效的教育方式。笔者深感认同，孩提时代的我们都喜欢听故事，长大了的高中生也不例外。这一年中，我多次尝试在课堂中讲故事，讲有意义、有温情的故事，用最接地气的讲故事方式贯穿课堂，学生兴趣浓厚，课堂效率明显提高。
在《算法描述与设计》一课中，笔者以韩信点兵故事贯穿课堂，课始先给学生讲韩信点兵的故事，“秦朝末年，楚汉相争。一次，韩信带1500名将士与楚军交战。苦战一场，楚军不敌，败退回营，汉军也死伤四百有余，……见来敌不足五百骑，便急速点兵迎敌。他命令士兵3人一排，结果多出2名；接着命令士兵5人一排，结果多出3名；他又命令士兵7人一排，结果又多出2名。韩信马上向将士们宣布院我军有？名勇士……”将韩信在点兵后报出的点兵人数用一个大大的“？”表示，告诉学生，通过本课的学习将轻松解决这个问题，并引出本课的课题。通过故事的引入提升学生学习的兴趣。先截取故事中的一部分，从解决简单问题开始，设计和描述算法；然后通过回看故事，联系整个故事背景，修改算法；再提出层层递进的任务，设计和改进算法；最后通过再看故事，感受我国古代数学水平之高，增强学生的民族自豪感和责任意识……该故事提供了师生共同研究的视角，让故事引出课堂需解决的问题，形成共同探究的话题，在解决问题的过程中，将算法以及算法的描述与设计知识一步步建构起来。
二、选用工具软件，培养计算思维
计算思维的概念最早由美国卡内基窑梅隆大学周以真教授于2006年3月提出，即计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计，以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维方式。通俗地讲，计算思维就是学科解决问题的视角，解决问题需要从哪个角度入手，又是用什么方法和手段来解决。对于信息技术学科，就是要借助电脑来解决问题，如何把实际问题化解为计算机可以自动执行的过程。
在《算法描述与设计》一课中，讲算法概念时，从学生熟悉的著名数学家华罗庚“烧水泡茶”的算法引入，从而引出算法就是解决问题的方法和步骤。让学生概括出算法包括两个部分内容，第一是寻找一种方法，第二是描述实现这个方法的步骤。
回到韩信点兵问题，首先截取故事中的“点兵”部分，请学生思考符合点兵条件的最小的自然数是多少？学生3人一组探讨，探讨后很多学生报出了符合点兵条件的最小数是23，现场了解到，有学生是通过最小公倍数得到，有学生是通过解方程得到，也有学生是通过穷举法得到。说明解决问题的方法是多样的，并和学生一起总结解决问题的过程，然后以穷举法为例，了解计算机解决问题的过程，再来设计算法，描述算法。描述算法时，可通过自然语言、流程图等方法来描述，其中流程图描述算法时，向学生推荐画程软件，一款通过拖放图标来搭建流程图的软件，它能够自动生成程序代码，可以立即编译运行，可实时检验算法的正确与否，它将看似深奥的算法图形化、直观化。有了这个数字化工具的帮忙，学生能够轻松描述算法、体验算法，大大提高了课堂效率，有助于学生计算思维的培养。
三、设计梯度任务，建构知识体系
由于信息技术课程的教学具有很强的操作性与实践性，任务驱动教学法一直深受信息技术教师的青睐。正如美国著名教育家杜威认为，教育中永远成功的教学方法就是“给学生一些事情去做，不是给他们一些东西去学。”所谓任务驱动教学法，就是教师把要完成的教学内容设计成一个或多个具体的任务，让学生在强烈的问题驱动下，通过对学习资源的积极主动应用，进行自主探索和互动协作学习。学生在完成具体任务的过程中，掌握教学内容，达成教学目标。在任务驱动教学中，设计有梯度的任务，是有效教学的核心。
在《算法描述与设计》一课中，首先让学生探讨符合韩信点兵条件的最小自然数，当学生能描述出符合韩信点兵的最小自然数的算法时，再回看故事，联系故事背景，修改算法并编译运行，就得到了故事中的“？”所对应的数字：由于前面算法都没有输入，都是通过赋值的方式，教师再提出任务2“任意输入一个数，请输出最接近输入数(且小于或等于输入数)的符合点兵条件的数。”让学生体验算法中的输入：最后教师再提出任务3“输出在1000至1500之间，符合点兵条件的数”，由于学生在之前输出的都是符合点兵条件的一个数，现在要求输出符合点兵条件的多个数……通过完成这些有梯度的任务，让学生体验了顺序、分支、循环的基本程序结构，并通过前面描述的多个算法，让学生总结程序的基本结构和算法的重要特征。
四、厚植理想信念，树立爱国情怀
“少年强则国强，少年智则国智……”青少年是祖国的未来和希望。高中阶段正是学生心智逐渐成熟、树立理想信念的关键期。伴随着信息时代成长起来的00后高中生，他们有优越的物质条件，而缺少的是拼搏的动力和上进的激情。习近平总书记在全国教育大会上强调，要在厚植爱国主义情怀上下功夫，让爱国主义精神在学生心中牢牢扎根，立志扎根人民，奉献国家。
我一向注重抓住课堂上的细节向学生渗透爱国、爱家、爱社会的教育。在本节课中，学生完成了层层递进的算法设计任务后，让学生再看故事，“今天，我们借助计算机，通过设计算法，很容易得到了士兵人数。而在两千多年前的西汉初期，韩信就能在点兵后迅速报出士兵人数，是多么的了不起！韩信点兵的计算方法又称为孙子算法，国外称它为中国剩余定理。它代表了我国当时的数学水平，在当时的世界领域中是最先进的，比西方同类解法早500多年。其实，在我国历史上，不仅数学取得如此高的成就，曾经在其他各个领域我们都走在了世界的最前沿。”然后让学生欣赏一个短视频，来了解人类历史的变化和大国的更迭，以此来树立学生的民族自信心。
五、结语
本节课以韩信点兵的故事为主线，在解决故事中的问题的过程中，体验算法的描述与设计。学习本课后，学生能将解决问题的方法归结为一系列清晰步骤的过程，了解了算法的基本结构和重要特征，能选用恰当的方式描述算法。由该故事的时代背景，感受到了我国古代数学水平之高，通过观看短视频，增强了学生的民族自豪感和责任意识，从而达成了本课的教学目标，并有效提升了学生的学科核心素养。
参考文献：
[1]李艺.信息技术课程与教学[M].北京:高等教育出版社，2005:118