學(xué)科融合背景下的信息技術(shù)教學(xué)實(shí)踐初探

學(xué)科融合背景下的信息技術(shù)教學(xué)實(shí)踐初探以互聯(lián)網(wǎng)、計算機(jī)、多媒體、大數(shù)據(jù)等為代表的信息技術(shù)正以驚人的速度改變著人們的生活。對教育行業(yè)來說，信息技術(shù)給傳統(tǒng)的課堂教學(xué)帶來的改變是直觀的、可預(yù)測的。下面，筆者以“循環(huán)結(jié)構(gòu)研究拋體運(yùn)動”一課為例，談?wù)剬W(xué)科融合背景下的信息技術(shù)教學(xué)實(shí)踐，展示信息技術(shù)學(xué)科與其他學(xué)科融合的一種思路和過程。課例背景分析學(xué)科核心素養(yǎng)（1）結(jié)合物理學(xué)中的三種拋體運(yùn)動的運(yùn)動軌跡繪制，進(jìn)一步理解循環(huán)結(jié)構(gòu)的原理，感受循環(huán)結(jié)構(gòu)在生活中的應(yīng)用。（信息意識）（2）通過活動的探究，能夠準(zhǔn)確進(jìn)行知識的遷移，準(zhǔn)確把握循環(huán)結(jié)構(gòu)中的循環(huán)變量初值、終值、循環(huán)體等要素的設(shè)置。（計算思維）（3）通過具體的實(shí)例拓展，將學(xué)科融合的結(jié)果運(yùn)用到生活實(shí)際當(dāng)中，達(dá)到學(xué)習(xí)的最終目的。（信息社會責(zé)任）基于學(xué)科融合的項(xiàng)目式教學(xué)設(shè)計1.動畫導(dǎo)入，喚醒思維教師展示一段蘋果落地的動畫，引導(dǎo)學(xué)生思考，動手進(jìn)行受力分析，并繪制出簡單的運(yùn)動軌跡，進(jìn)一步提出問題：如果這項(xiàng)工作交給計算機(jī)，它該如何完成呢？要解決上述的問題，關(guān)鍵在于分析該運(yùn)動過程中應(yīng)當(dāng)提取何種信息作為循環(huán)變量？循環(huán)變量的初值、終值是什么？在自由落體的過程中，蘋果僅受到萬有引力的作用，并隨著時間的推移產(chǎn)生相應(yīng)的位移，分析到此，整個過程可以用循環(huán)的方式描述出來，循環(huán)變量是時間t，如果用小球模擬下落的過程，那么小球圓心的x坐標(biāo)不變，y坐標(biāo)產(chǎn)生了位移（y=0.5*g*t^2）。2.添加條件，絲絲入扣在物理學(xué)中，如果在自由落體的基礎(chǔ)上加入一個水平方向的初速度v1，那么就衍生出了平拋運(yùn)動，教師板書引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行受力以及運(yùn)動方向、運(yùn)動軌跡分析，并將學(xué)生的思維從物理學(xué)科遷移至信息技術(shù)課堂，提出第二個活動要求：仿照自由落體運(yùn)動，如果讓計算機(jī)模擬該運(yùn)動過程，該如何實(shí)現(xiàn)呢？循環(huán)變量為時間t，循環(huán)體循環(huán)的是小球的位置，小球圓心的x坐標(biāo)由水平方向的初速度產(chǎn)生了位移（x=v1*t），圓心的y坐標(biāo)由重力作用產(chǎn)生了位移（y=0.5*g*t^2），兩個方向的位移共同控制小球做平拋運(yùn)動。適當(dāng)?shù)卣{(diào)整v1的值，觀察比較平拋運(yùn)動的軌跡，當(dāng)v1=0時，退化為自由落體運(yùn)動。3.推波助瀾，水到渠成有了前面兩種運(yùn)動狀態(tài)的分析和代碼實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，第三種運(yùn)動斜拋運(yùn)動就不再是難題了，大多數(shù)學(xué)生能夠在沒有教師參與的情況下，仿照前面的分析方法，得出相應(yīng)的結(jié)論：添加水平方向的初速度v1，垂直方向的初速度v2，隨著時間的推移，小球做斜拋運(yùn)動，其中x=v1*t，y=v2*t-0.5*g*t^2。4.得出結(jié)論，舉一反三在程序設(shè)計的教學(xué)中，循環(huán)結(jié)構(gòu)是一個難點(diǎn)也是重點(diǎn)，本節(jié)課通過循環(huán)結(jié)構(gòu)對三種運(yùn)動的運(yùn)動軌跡的模擬，讓學(xué)生更加深刻地認(rèn)識了三種拋體運(yùn)動的時間、速度、位移等要素的變化，同時也完成了循環(huán)結(jié)構(gòu)的知識學(xué)習(xí)與遷移。課后，要求學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)并完成“模擬投籃”小程序的制作。學(xué)科融合背景下的信息技術(shù)教學(xué)思考1.找準(zhǔn)融合的契合點(diǎn)深度融合是指將信息技術(shù)有機(jī)地融合在各學(xué)科教學(xué)過程中，使信息技術(shù)與學(xué)科課程結(jié)構(gòu)、課程內(nèi)容、課程資源以及課程實(shí)施等融為一體。學(xué)生在信息技術(shù)課堂中不僅要收獲知識與技能，還要鍛煉分析問題、抽象界定問題、解決問題的能力，從而達(dá)到提升計算思維、增強(qiáng)信息意識的目的。作為信息技術(shù)教師，需要跨學(xué)科學(xué)習(xí)，設(shè)計課堂——留心觀察，用心設(shè)計，物理、數(shù)學(xué)、生物甚至音樂等學(xué)科中的經(jīng)典問題都可以在信息技術(shù)課堂中重現(xiàn)和提升。除此之外，還可利用Python的庫函數(shù)研究數(shù)學(xué)中的函數(shù)圖像，信息技術(shù)的可視化工具或平臺呈現(xiàn)生物實(shí)驗(yàn)的各組數(shù)據(jù)，利用Python畫圖工具結(jié)合遞歸算法重現(xiàn)美術(shù)設(shè)計中的分形圖等。2.項(xiàng)目式教學(xué)的突破口3.聚焦深度學(xué)習(xí)，達(dá)成核心素養(yǎng)隨著各種新技術(shù)的蓬勃發(fā)展與應(yīng)用，信息技術(shù)與各學(xué)科的深度融合是教育教學(xué)的大勢所趨，融合發(fā)展的領(lǐng)域應(yīng)當(dāng)從外圍走向內(nèi)圍，應(yīng)當(dāng)從表象走向本質(zhì)，只有這樣，才能真正實(shí)現(xiàn)學(xué)科深度融合。[1]藍(lán)文均.高中信息技術(shù)跨學(xué)科教學(xué)研究[J].新課程導(dǎo)學(xué)，2020（35）：79-80.[2]潘英娜.信息化2.0背景下，信息技術(shù)與學(xué)科融