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摘要：所谓“单元教学”（即综合化教学），就是在学生掌握的已有概念和学科思维、方法的基础上，结合学科特点，开展任务型教学、活动型教学、项目式学习、主题式教学等活动，以增强学生的探究意识、创新意识以及分析和解决问题的能力。以“算法与程序实现”单元为例，说明单元教学的特点：立足单元，目标实现更现实;难度递进，问题解决更容易;举一反三，实际问题更实用。
关键词：单元教学算法与程序实现综合化整体化
所谓“单元教学”（即综合化教学），就是在学生掌握的已有概念和学科思维、方法的基础上，结合学科特点，开展任务型教学、活动型教学、项目式学习、主题式教学等活动，以增强学生的探究意识、创新意识以及分析和解决问题的能力。单元教学一般是基于课程单元内容的，但更多的是在大情境、大任务、大项目、大观念、大问题的背景下进行综合化、整体化的设计，再按照教学时间要求进行统筹安排，实施教学。
我校一直倡导和重视单元教学，提出了“STEAM+跨学科学习、全科阅读、系统思考”等单元教学理念，并就单元教学多次开设全国、省、市级示范课。笔者作为一员也多次参与其中。以下是笔者设计的“算法与程序实现”单元教学案例，希望能够带给同行一些思考和借鉴。
一、立足单元，目标实现更现实
传统教学为每节课都设置了知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的三维目标，通常会使一节课目标达成的操作难度过大，同时各节课目标之间的层次性也不够。单元教学以整个单元的视角来设计教学目标，使单元中某几节课是偏重知识的，某几节课是偏重方法的，某几节课是偏重情感的，从而使每节课教学目标的操作性更强。
例如，“算法与程序实现”的单元教学目标是：
1.通过实例分析与讨论，学会运用恰当的描述方法和控制结构表示简单的算法。
2.通过实践，掌握程序設计语言的基础知识，理解三大结构，实现简单的算法，培养利用计算机解决实际问题的意识和能力。
3.通过解决实际问题，体验程序设计的基本流程，感受算法的魅力，掌握程序调试与运行的方法。
目标1是理论层面上的分析，目标2是技术层面上的操作，目标3是实际层面上的应用。本单元教学的最终目的是，学生能够通过判断、分析与综合各种信息资源，运用合理的算法形成解决问题的方案，并能够借助数字化工具表达思想、建构知识，养成数字化学习与创新的习惯。
单元教学强调综合化、整体化的教学设计，可以按照单元教学的目标整体设计单元内容。由此，梳理出本单元的教学内容如下：
1.用流程图描述程序的三大结构，描述解决问题的算法思想。
2.用Python语言实现程序的三大结构，实现简单的算法。
3.体验用计算机解决问题的过程，利用算法解决生活、学习中的实际问题。
根据教学内容设计出本单元的三个主题以及具体的知识结构（如图1）。
二、难度递进，问题解决更容易
传统教学更注重每节课的教学设计，教师往往在“生吞活剥”后，将复杂问题简单化，导致学生不会将知识运用到复杂的情境中去，学生的知识既未主动建构，也未形成体系，而是以单一的形式“记”在脑子里。即：教师教得“断章取义”，学生学得“一知半解”。而单元教学强调把“节”放到“章”里去透视，从而更好地聚焦“节”的重点，发挥“节”的作
图1
用，让学生不仅见树木，更见森林。
例如，“程序设计三大结构”通常的教学方式是针对每种结构举很多实例来帮助学生理解，但这些实例之间并无联系，容易造成学生“狗熊掰玉米——学一个，丢一个”的现象。而笔者基于单元教学的理念，为三大结构（顺序结构—分支结构—循环结构）分别设计了“求三角形面积问题”“改进求三角形面积问题”和“多次求三角形面积问题”三个实例。其教学过程如下——
[出示问题：输入3个正数值，利用海伦公式计算以它们为边长的三角形的面积。教师分析后提供测试数据，如（3，4，5）、（10，15，18）、（1，2，3）、（12，8，22）。学生实际操作。]
生为什么后两组数据结果不对，还报错？
师想一想三角形的构成条件。
生（恍然大悟）需要判断是否能构成三角形。
（学生完善程序。）
师每次运行程序只能计算一次，多组数据测试起来非常不方便。如何解决？
生可以让程序自动运行多次。
师对的，我们可以通过计数型循环For语句来实现这一功能。
（教师介绍计数型循环For语句的用法。学生完善程序，并连续测试多组数据。）
师使用For循环，程序一定要运行完我们设定的次数才能退出。我们想随时结束程序，怎么办？（稍停）可以通过While循环语句来实现这一功能。
（教师介绍While循环语句的用法。学生继续完善程序，再次连续测试多组数据。）
三个实例由浅入深，逐层递进，引导学生在编写程序时考虑程序的健壮性、完善性、实用性，在分析和设计的过程中提高问题解决的能力，感受程序设计的魅力，掌握程序调试运行的方法，促进计算思维的发展。
除了纵向难度上的递进，对于复杂问题，还可以将难度横向分解。例如，在“计算机解决实际问题”主题中，“移动的小船”是比较复杂的项目，要求学生掌握通过键盘控制窗口中小船的左右移动。这其中涉及的知识点比较多，比如pygame模块的安装和导入、游戏窗口的设置、窗口中物体的显示、窗口中物体的运动等等。笔者引导学生对功能模块进行分解，来降低整体难度：首先实现各个小功能模块，最后实现完整的程序。
三、举一反三，实际问题更实用
单元教学经常采用大情景、大任务、大项目、大观念、大问题的模式，更能贴近学生的学习生活，让学生的代入感更强;以解决实际问题为目的，更能培养学生举一反三的能力。
例如，前面提到的“移动的小船”项目，实际上是“计算机解决实际问题”主题中“游戏创意设计”这个大项目的一个引例。“游戏创意设计”项目要求学生自己设计一款小游戏。“移动的小船”项目通过pygame模块实现了键盘控制物体运动的操作。在这一实例的启发下，学生举一反三，设计出了“接金币”“躲导弹”“抢红包”“打地鼠”（如图2—图5）等游戏。“玩”自己设计的游戏让学生积极性高涨，创意迸发，信心百倍。能力强的学生还探究出了怎样在游戏中实现计分，怎样设计游戏的难度系数等。
图2图3
图4图5
举一反三的能力不仅表现在可以使用一种方法解决许多类似的问题，而且体现在可以使用多种方法解决同一个问题。例如，笔者设计了“优美的函数图像”项目，引导学生尝试通过多种方法实现函数图像的绘制——可以用表格画函数图像，也可以用程序画函数图像。并通过对比不同方法的优劣，引导学生学会在解决实际问题时选择更优的方法。
单元教学的实用性远不止于此，还有诸如培养学生的团队合作能力等效能。本文仅作为“引玉的砖”，以期引发广大同仁的思考与推广。
参考文献：
[1] 董付国.Python程序设计基础（第2版）[M].北京：清华大学出版社，2018.
[2] 〔美〕Warren Sande，Carter Sande.父与子的编程之旅——与小卡特一起学Python[M].苏金国，易郑超，译.北京：人民邮电出版社，2014.
关键词：单元教学算法与程序实现综合化整体化
所谓“单元教学”（即综合化教学），就是在学生掌握的已有概念和学科思维、方法的基础上，结合学科特点，开展任务型教学、活动型教学、项目式学习、主题式教学等活动，以增强学生的探究意识、创新意识以及分析和解决问题的能力。单元教学一般是基于课程单元内容的，但更多的是在大情境、大任务、大项目、大观念、大问题的背景下进行综合化、整体化的设计，再按照教学时间要求进行统筹安排，实施教学。
我校一直倡导和重视单元教学，提出了“STEAM+跨学科学习、全科阅读、系统思考”等单元教学理念，并就单元教学多次开设全国、省、市级示范课。笔者作为一员也多次参与其中。以下是笔者设计的“算法与程序实现”单元教学案例，希望能够带给同行一些思考和借鉴。
一、立足单元，目标实现更现实
传统教学为每节课都设置了知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的三维目标，通常会使一节课目标达成的操作难度过大，同时各节课目标之间的层次性也不够。单元教学以整个单元的视角来设计教学目标，使单元中某几节课是偏重知识的，某几节课是偏重方法的，某几节课是偏重情感的，从而使每节课教学目标的操作性更强。
例如，“算法与程序实现”的单元教学目标是：
1.通过实例分析与讨论，学会运用恰当的描述方法和控制结构表示简单的算法。
2.通过实践，掌握程序設计语言的基础知识，理解三大结构，实现简单的算法，培养利用计算机解决实际问题的意识和能力。
3.通过解决实际问题，体验程序设计的基本流程，感受算法的魅力，掌握程序调试与运行的方法。
目标1是理论层面上的分析，目标2是技术层面上的操作，目标3是实际层面上的应用。本单元教学的最终目的是，学生能够通过判断、分析与综合各种信息资源，运用合理的算法形成解决问题的方案，并能够借助数字化工具表达思想、建构知识，养成数字化学习与创新的习惯。
单元教学强调综合化、整体化的教学设计，可以按照单元教学的目标整体设计单元内容。由此，梳理出本单元的教学内容如下：
1.用流程图描述程序的三大结构，描述解决问题的算法思想。
2.用Python语言实现程序的三大结构，实现简单的算法。
3.体验用计算机解决问题的过程，利用算法解决生活、学习中的实际问题。
根据教学内容设计出本单元的三个主题以及具体的知识结构（如图1）。
二、难度递进，问题解决更容易
传统教学更注重每节课的教学设计，教师往往在“生吞活剥”后，将复杂问题简单化，导致学生不会将知识运用到复杂的情境中去，学生的知识既未主动建构，也未形成体系，而是以单一的形式“记”在脑子里。即：教师教得“断章取义”，学生学得“一知半解”。而单元教学强调把“节”放到“章”里去透视，从而更好地聚焦“节”的重点，发挥“节”的作
图1
用，让学生不仅见树木，更见森林。
例如，“程序设计三大结构”通常的教学方式是针对每种结构举很多实例来帮助学生理解，但这些实例之间并无联系，容易造成学生“狗熊掰玉米——学一个，丢一个”的现象。而笔者基于单元教学的理念，为三大结构（顺序结构—分支结构—循环结构）分别设计了“求三角形面积问题”“改进求三角形面积问题”和“多次求三角形面积问题”三个实例。其教学过程如下——
[出示问题：输入3个正数值，利用海伦公式计算以它们为边长的三角形的面积。教师分析后提供测试数据，如（3，4，5）、（10，15，18）、（1，2，3）、（12，8，22）。学生实际操作。]
生为什么后两组数据结果不对，还报错？
师想一想三角形的构成条件。
生（恍然大悟）需要判断是否能构成三角形。
（学生完善程序。）
师每次运行程序只能计算一次，多组数据测试起来非常不方便。如何解决？
生可以让程序自动运行多次。
师对的，我们可以通过计数型循环For语句来实现这一功能。
（教师介绍计数型循环For语句的用法。学生完善程序，并连续测试多组数据。）
师使用For循环，程序一定要运行完我们设定的次数才能退出。我们想随时结束程序，怎么办？（稍停）可以通过While循环语句来实现这一功能。
（教师介绍While循环语句的用法。学生继续完善程序，再次连续测试多组数据。）
三个实例由浅入深，逐层递进，引导学生在编写程序时考虑程序的健壮性、完善性、实用性，在分析和设计的过程中提高问题解决的能力，感受程序设计的魅力，掌握程序调试运行的方法，促进计算思维的发展。
除了纵向难度上的递进，对于复杂问题，还可以将难度横向分解。例如，在“计算机解决实际问题”主题中，“移动的小船”是比较复杂的项目，要求学生掌握通过键盘控制窗口中小船的左右移动。这其中涉及的知识点比较多，比如pygame模块的安装和导入、游戏窗口的设置、窗口中物体的显示、窗口中物体的运动等等。笔者引导学生对功能模块进行分解，来降低整体难度：首先实现各个小功能模块，最后实现完整的程序。
三、举一反三，实际问题更实用
单元教学经常采用大情景、大任务、大项目、大观念、大问题的模式，更能贴近学生的学习生活，让学生的代入感更强;以解决实际问题为目的，更能培养学生举一反三的能力。
例如，前面提到的“移动的小船”项目，实际上是“计算机解决实际问题”主题中“游戏创意设计”这个大项目的一个引例。“游戏创意设计”项目要求学生自己设计一款小游戏。“移动的小船”项目通过pygame模块实现了键盘控制物体运动的操作。在这一实例的启发下，学生举一反三，设计出了“接金币”“躲导弹”“抢红包”“打地鼠”（如图2—图5）等游戏。“玩”自己设计的游戏让学生积极性高涨，创意迸发，信心百倍。能力强的学生还探究出了怎样在游戏中实现计分，怎样设计游戏的难度系数等。
图2图3
图4图5
举一反三的能力不仅表现在可以使用一种方法解决许多类似的问题，而且体现在可以使用多种方法解决同一个问题。例如，笔者设计了“优美的函数图像”项目，引导学生尝试通过多种方法实现函数图像的绘制——可以用表格画函数图像，也可以用程序画函数图像。并通过对比不同方法的优劣，引导学生学会在解决实际问题时选择更优的方法。
单元教学的实用性远不止于此，还有诸如培养学生的团队合作能力等效能。本文仅作为“引玉的砖”，以期引发广大同仁的思考与推广。
参考文献：
[1] 董付国.Python程序设计基础（第2版）[M].北京：清华大学出版社，2018.
[2] 〔美〕Warren Sande，Carter Sande.父与子的编程之旅——与小卡特一起学Python[M].苏金国，易郑超，译.北京：人民邮电出版社，2014.