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在小学信息科技课堂中实施任务驱动教学

本文以“游戏体验寻规律”教学为例,围绕汉诺塔游戏的完整教学过程,从情境导入到规律归纳再到迁移应用,系统构建五项任务驱动教学策略,形成驱动学生深度探究的完整实施路径。
(新媒体发布时略有修改,引用请据原文并注明出处。)
文丨张贵钦
来源丨《时代教育》2026年第8期
任务驱动教学以具体任务为载体,强调学生在真实问题情境中主动建构知识,与信息科技学科的操作性、规律性特征高度契合。本文以“游戏体验寻规律”教学为例,从情境创设、任务分层、规律归纳、程序实践、问题迁移五个维度,系统阐述任务驱动教学在小学信息科技课堂的实施策略。
任务驱动教学的内涵与适宜性
内涵特征
任务驱动教学将具体任务作为核心学习载体,学生在真实问题情境里通过主动操作、协作交流与反思归纳完成知识建构,而非被动接受教师的单向传递。任务是贯穿学习过程的核心主线,学生围绕任务开展操作、遭遇障碍、调整路径、归纳规律,学习推进的动力源自任务本身的内在逻辑而非教师的外部指令。任务的层级设计影响学生认知投入的深度,结构清晰且梯度合理的任务序列能够持续激发学生的主动探究意愿,让学生在每一个任务层级中将已有经验转化为可陈述的逻辑判断,再用新的操作进行验证,使认知过程从结果导向转变为过程导向。任务驱动教学的核心价值并非在于任务本身的完成,而是在于学生在完成任务过程中所经历的完整认知建构,这种建构是渐进的、可追踪的,也是单向讲授所无法替代的。学生在任务驱动下所获得的不仅是具体操作技能,更是在操作过程中逐步形成的算法思维、问题分解能力和逻辑推理能力,这些能力无法通过直接告知实现,只能在层层递进的任务探究中自然培育。
学科特性与任务驱动教学的适宜性
信息科技学科具有鲜明的操作性、规律性与问题导向性特征,这决定了任务驱动教学在该学科中具有天然的适宜性。信息科技学科的核心学习内容嵌套在具体操作任务之中,学生对算法逻辑和程序规律的理解无法脱离真实的动手体验单独完成,操作任务既是学习手段同时也是学习内容本身。信息意识、计算思维是信息科技学科的核心素养,这些素养的培养高度依赖真实情境中的深度探究,是单向讲授无法替代的,而任务驱动教学恰好能够为这些素养的培养提供结构性支撑。以“游戏体验寻规律”教学为例,汉诺塔游戏规律的发现正是学生在层级递进的任务序列中逐步建构而成的,这充分印证了信息科技学科特性与任务驱动教学之间的内在契合,也构成了其在信息科技课堂中深入推进的学科依据。信息科技课程中的规律学习不同于概念记忆,它要求学生在操作中感知规律、在记录中识别规律、在迁移中验证规律,这一完整过程只有通过任务驱动才能更好地实现。
任务驱动教学的实施路径
本文以“游戏体验寻规律”教学为例,围绕汉诺塔游戏的完整教学过程,从情境导入到规律归纳再到迁移应用,系统构建五项任务驱动教学策略,形成驱动学生深度探究的完整实施路径。
创设游戏情境
教学伊始,教师以“你玩过汉诺塔游戏吗?在玩的过程中感受如何?”等问题引入课题。同时,设置仅呈现三根柱子、大小不一的圆环及“每次只能移动一个圆环、小圆环必须始终置于大圆环之上”两条约束规则,此外不再提供任何解题路径提示。这一“规则可见、路径留白”的情境设计策略,将问题的约束边界清晰界定,将问题的解决路径完全开放,让学生自主在规则框架内搜寻操作方向,使汉诺塔游戏从课堂导入的形式载体转化为具有真实认知挑战性的结构化问题场域。学生在面对规则明确、路径开放的任务时,必须主动调动已有认知资源进行探索,而非被动等待教师给出操作步骤,这种认知参与的主动性是激发学生后续深度探究的基础。
教师将汉诺塔游戏的初始状态和完成状态用图示并列展示,要求学生分小组商议并预判实现完成状态最少需要实施几次挪移步骤,各组代表上台进行分享汇报并说明预判依据,教师将各组预判数值进行板书记录,待实际操作完成后逐一对证。教师采用“公开预判、操作对照”的策略,促使学生在说明预判依据的过程中需要将模糊的操作设想转化为可陈述的逻辑推断,学生的探究行为在情境阶段便具备了逻辑推理的深度。预判与结果的落差本身也构成了强有力的认知驱动,当学生发现自己的预判结果与实际操作结果不符时,这种认知冲突会自然激发其反思和优化自己的操作策略。
此时,教师可进一步要求各小组尝试构建违反两条操作规则中任意一条的具体操作场景,用“若……则……”的句式书面表达违规操作的后果,各组完成后在全班朗读并接受提问。教师运用“规则反例论证”策略,可进一步提问各组学生在自己的违规场景中是否存在可补救的操作路径,以此引导全班对不同违规场景后果的差异进行比较。学生在构建反例与比较后果的双重过程中完成对两条约束规则必要性的深层辨析,规则不再是教师强加的外在限制,而是学生在反例论证中自主确认的操作边界。
分层任务驱动
教师可将操作任务分解为两环和三环两个层级。首先,教师要求学生独立完成将两个圆环从柱1移至柱3的操作,两环任务共三步:小圆环从柱1移至柱2,大圆环从柱1移至柱3,小圆环从柱2移至柱3。学生完成操作并记录路径后,教师插入预测环节,要求学生根据两环任务的操作经验推断三环任务所需的步骤数并说明理由,再用实际操作验证推断。教师运用“层级跃迁驱动预测”策略,把两个层级任务之间的过渡转变为推断与验证的认知闭环,学生在每一层级推进前都必须先调用前一层级的操作经验做出预测,再用新层级的实际操作检验预测的准确性,这种“预测—验证—修正”的循环是规律自主建构的核心机制。
三环任务共七步,学生在操作中须自主识别“先移最小圆环、再移最大圆环、最后归位”的内在逻辑。操作难度的提升同步要求学生从直觉感知转向逻辑规划。教师可适时追加四环挑战,提示学生将四环任务拆解为先将上方三个圆环移至柱2、再将最大圆环移至柱3、最后将柱2的三个圆环移至柱3,以此引导学生运用任务递进分解策略将四环任务识别为“三环加一环再加三环”的有序组合。
各层级任务完成后,教师还可设置小组对比环节,要求每个小组将两环、三环、四环任务的步骤数量汇总记录,写出步数变化规律的具体描述并说明依据,并与其他小组的推断逐条对比,对存在分歧的推断须引用实际操作数据加以论证。教师采用“跨层级数据横比”策略,引导学生在比较数据差异的过程中对步数与圆环数量之间的规律性关联形成更为精确的认知表述,数据对比所揭示的数量关系比教师直接告知的结论更具说服力。
结构化记录表达
教师可为学生提供预设记录表,以移动次数为行、小环中环大环为列,要求学生将三环移动的完整过程以“柱X→柱X”的格式逐行填入。表格的列结构要求学生在每一步操作中精确辨别移动对象,表格的行结构要求学生保持对完整操作路径的线性追踪。教师运用“操作序列外显”策略可助力学生发现七步移动过程中小环出现四次、中环两次、大环一次,各类圆环的移动频次与路径在填写完毕后清晰可辨,每一格的填写均要求学生对当前操作状态做出主动确认,这种确认过程本身就是学生对操作逻辑的反复审视。
表格填写完毕后,教师可要求学生用不同颜色标注小环、中环、大环各自的移动行。教师再追问“第一步为什么移小环而不是中环或大环?”“小环在七步中的移动路径有何规律?”等问题,引导学生横向比较两环与三环任务记录、纵向追踪各类圆环出现规律。教师采用“数据横纵比对归纳”策略,让学生在标注与比对中自主发现圆环数为奇数时第一步将最小圆环移至柱3、为偶数时移至柱2的操作规律,教师全程不给出结论性表述,规律的发现与归纳完全由学生基于数据比对自主完成。
规律归纳完成后,教师要求学生用不少于50字的文字将规律表述成可供他人执行的操作说明,不允许使用图示辅助。学生完成后在小组内部传阅,由同伴判断文字描述是否能够独立指导操作,对于存在歧义的模糊表述进行修改完善。教师采用“规律文字化表达”策略,让学生依据同伴指出的歧义之处修订表述,在修订的过程中将规律认知推向可完整传递的语言层面,语言表达精确化的过程也是思维精确化的过程。
程序操作验证
学生在教师编写的汉诺塔游戏程序中重新体验圆环移动过程。游戏程序界面呈现三根柱子及可交互的圆环,学生通过键盘输入指令控制圆环移动,每次移动后系统即时显示当前步数并自动判断操作合规性。一旦出现大圆环置于小圆环之上的违规操作,系统立即触发提示并要求重新操作,学生必须回溯当前操作状态并重新判断下一步合理路径。教师采用“即时反馈驱动规则内化”策略,将软件的自动判断机制转化为持续强化规则意识的认知工具,学生在键盘输入、系统判断、路径调整的循环操作中完成对规则约束的深层内化,这种即时的反馈机制是人工检查无法比拟的。
教师可设定小组竞赛机制,各小组自主选择不同数量圆环开展程序操作,记录最少移动步数及用时,将游戏程序运行结果与手动归纳阶段的规律结论进行书面比对,填写比对记录单并说明二者是否一致或有差异、原因是什么。教师采用“游戏程序操作比对记录”策略,将各小组学生汇报的比对结论汇总并板书,再引导学生结合全班数据进一步验证移动步数与圆环数量的关系,游戏程序操作所提供的即时反馈数据使规律验证的过程更加高效和可信。
游戏程序体验结束后,教师组织各小组将游戏程序的违规判断逻辑以“若圆环A的直径大于目标柱顶端圆环B的直径,则禁止移动”等文字进行书面表达,各组完成后再与手动操作规则逐条对比,对存在覆盖盲区的规则进行补充完善后重新提交。教师采用“人机判断逻辑对比”策略,让学生在条件句式的书写与逐条对比中将程序运行背后的规则逻辑完整显性化,这一补充完善的过程使学生对规则的边界条件形成精确认知。
跨情境问题迁移
教师可为学生设计量杯问题,有容积分别为5升和3升的两个量杯且杯壁无刻度,要求学生用操作步骤清晰说明如何准确量出4升水。同时,教师为学生提供双栏步骤表,左栏填写操作动作,右栏记录每步操作后两个量杯的水量状态。教师注意不要指明量杯问题与汉诺塔游戏操作逻辑之间的结构关联,促使学生自主判断汉诺塔游戏的步骤描述方法是否适用量杯问题并以书面形式说明判断依据,各组将判断理由在全班朗读并接受提问。教师采用“结构自主辨识”策略,让学生在独立判断两类问题是否具有结构同构关系的过程中,从操作逻辑层面而非表面情境层面进行分析,将迁移前的结构识别过程转化为独立的认知探究环节,这比教师直接告知学生两类问题具有相似性更能锻炼学生的知识迁移能力。
量杯问题的完整操作共六步,每步操作均涉及操作动作与两个量杯水量状态的精确记录,教师要求学生每完成两步便暂停自查,核对当前量杯水量状态与操作动作的逻辑一致性。教师采用“阶段性节点自查”策略,对发现自查错误的学生要求其在步骤旁注明错误类型并完成修正,使自查过程形成可追溯的修正记录,将填写过程分割为多个具有自我监控功能的独立节点,可有效防止错误累积,避免后续步骤全面失效。
教师可要求学生填写完双栏步骤表后与同桌互换进行交叉检验,互相逐步核查操作动作与水量状态是否对应准确,发现有误处标注出错误类型并说明修正依据,双方就分歧处进行讨论并修正。
任务驱动教学的实施条件
目标层次设计
任务驱动教学目标层次设计,将算法基本流程中的输入、处理、输出三环节与任务探究行为层级递进双线并行纳入目标框架。输入层目标关注学生对操作规则与任务边界的辨别能力;处理层目标关注学生将操作动作转化为结构化步骤序列的表达能力;输出层目标关注学生在陌生问题情境中独立运用步骤化描述方法的迁移能力。三个层级目标紧密相连环环相扣,教师依据学生在各层级的达成状态动态调整任务推进节奏,而非用统一标准衡量全体学生的探究深度,让目标设计切实服务于不同认知起点学生的学习需求。
教师角色定位
信息科技课堂中学生的学习障碍同时存在于技术操作和认知建构两个层面。教师在课前预判学生在英文输入状态下操作程序时可能产生的指令输入障碍、在圆环数量增加后操作路径规划超出工作记忆容量的认知负荷障碍,以及量杯问题迁移环节中因新旧情境表面差异而产生的结构识别困难,并针对每类障碍在任务序列中分别预设技术支持节点与认知引导支架,使两个层面的障碍均获得精准的应对方案。
(作者系福建省龙岩市永定区高陂中心小学教师)
编辑丨冯涛
时代教育
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