在技术学科“课堂观摩”的活动中,孙婕妤老师带来了一节消防车的十八般武艺单元研究课——《无人驾驶消防车》。课堂中,通过核心任务的有效驱动,学生自行将复杂无人驾驶的情境问题进行拆解,逐一击破。随着声音传感器子任务的开展,学生利用流程图进行编程思路梳理,寻找解决一个问题的多种编程方法。在单元教学与项目式学习的方式统整下,有利于学生深度学习和信息技术学科计算思维素养的发展。
邸泽民老师主持的技术学科沙龙围绕人工智能启蒙课程展开。课程案例“消防车的十八般武艺”属于技术必修课程中“人工智能启蒙课程”四年级的内容。
下面以这个单元为例探讨我们的大单元探索。
首先,孙婕妤老师阐述了大概念的设计:依据信息技术课程标准中人工智能初步板块的论述和课标对计算思维的定义,本单元确定了两条大概念:
·技术的进步带来了人们生活方式和思维模式的改变。
·计算思维是解决问题的思维过程,程序是计算思维的体现。
紧接着王翠竹老师介绍了核心问题的设置。有了大概念的高位引导,本单元的核心问题为:
·如何应用技术让消防车更智能地执行救援任务?
可以看出,核心问题包含四个特性:
1.一致性:核心问题指向大概念,学生对于核心问题的思考有助于对大概念的理解。
2.持久性:在学习前、学习中、学习后,学生可以持续的思考与回答核心问题。
3.开放性:核心问题没有确定的标准答案,学生有足够的思考和回答的空间。在本单元中,学生在搭建消防车以及为消防车编程去执行救援任务时,只要能够实现效果就是成功的作品,在课堂生孩子们生成了多种问题解决方案。
4.通俗性:核心问题应简单易懂,符合学生当前的认知水平。四年级的学生已经对索尼KOOV套装有一定了解,对信息世界充满兴趣,他们在生活中体验过各种技术,例如虚拟现实技术、无人机、人工智能机器人等,同时学校的科技讲座和科技节活动也会给学生一些启示,因此学生能够理解核心问题。
接下来,许会敏老师介绍了核心任务的设计。
本单元的核心任务
某石油化工区发生液化气罐大规模爆炸,导致建筑大面积起火坍塌,强热辐射,电路损坏,消防人员和车辆都无法靠近核心地点灭火,在执行任务过程中,若消防车检测到前方爆炸或坍塌的巨大声响后应停止前进,启动自我保护。所需的功能消防车如何来设计、搭建、编程?
确定核心任务时同样有以下几个特性:
1. 复杂性:核心任务应复杂程度恰当,能够贯穿整个单元的学习。本单元的情景包含起火坍塌,强热辐射,电路损坏,消防人员和车辆都无法靠近核心地点灭火等,足够复杂,整个单元的学习学生都在解决这些复杂情景中的问题。
2. 驱动性:核心任务应生动有趣,能开启学生的自我系统,促进自主学习。学生在前几个单元的学习中,已经习惯性的将自己化身为一名消防英雄,他们迫不及待地冲上前线,尝试解决各种复杂的任务,完成救援工作。
3. 真实性:核心任务应创设真实或拟真实的情境,本单元的核心任务是模拟液化气罐大规模爆炸的情境开展学习。
4. 可评估性:核心任务的学习成果应真实可见,有相应的评估证据。学生在本单元学习中设计制作了各种各样的消防车,学习结果真实可见,同时,完成每一个子任务后学生都会使用评价量规进行自评,有明确的评估证据。
5.一致性:核心任务应与大概念、核心问题相呼应,任务的完成有助于回答核心问题、理解大概念。学生在设计、搭建、编程各种功能的消防车时实际就是在解决核心问题,使消防车更智能地执行任务,同时也在促进学生对大概念的理解。
为了帮助学生逐个解决核心任务中的问题,我们设计相应的子任务,五个子任务分别解决了核心任务中起火、小范围坍塌、大范围坍塌、电路损坏、强热辐射车辆人员无法靠近的问题,完成了核心任务中的救援行动。
最终,孙闯老师分享了技术组老师们的一些体会:
第一,大概念提供给老师更高位的引导,让我们不再只是关注学生具体知识、技能的习得,而是聚焦学生对核心问题的理解、对核心素养的落地。在技术课上,容易陷入 “以活动为中心”的陷阱。在大概念的引领下,老师始终关注的是学生对问题理解层面的深化,关注学生解决实际问题的思维过程,活动只是一种方法。
第二,子任务的本质是对核心任务的拆解,这种拆解不一定是单一、线性、递进的。也可以是对核心任务从多个不同维度的阐述。这些维度综合在一起,共同指向了核心任务的完成。
大单元探索之路才刚刚开始,我们会一直走在探索落实学生核心素养的道路上。