王蕾
開欄寄語
在信息技術教育中,你或許會遇到如下問題:在機器人部分中,硬件的介入讓課堂難以掌控;在程序編寫模塊中,多層次的生源差異讓教學設計推進頗有難度;在當下教學理念不知該如何在設計中得以實施;在高大上的學科理論找不到合適的載體而無法進行深度探尋;在新內容、新技能短時間尋不到參考的案例......或許,我們可以助你一臂之力。本欄目旨在探尋信息技術學科的教學途徑,深度挖掘學科教學設計的有效形式,為教學實踐者們創設符合個人教學要求的信息技術高效課堂。
教學現場
江蘇省南京市瑯琊路小學的劉凱晨老師在設計《人體紅外傳感器》一課中,遇到了這樣的問題:“該課的教學重點是有關人體紅外傳感器的設置與使用,我將傳感器安置在OSTD物聯機器人的機身上進行實驗,用人體紅外傳感器做成小車的人體檢測裝置,當有人靠近時,倒車中的小車可以立刻停下,以保護人的安全。但是在試教的過程中,我發現課時不足,課堂前三分之二的時間內,有的學習小組順利完成了程序的搭建,有的小組卻無法完成‘小車→倒車→檢測→停車程序的編寫,導致實驗無法繼續推進,最終學生的達成率不高。這樣的情況該如何解決?”
問題分析
上述劉老師所面臨的問題,在信息技術教學中常常會遇到。中小學的信息技術常規課中,大部分的內容均在一節課的時間內完成。像劉老師那樣,因搭建程序的過程較為復雜、操作方法較為繁瑣、達成作品的形式耗用時間較多而影響學生作品達成率的情況,在教學中屢見不鮮,令不少教師甚為苦惱:文字處理單元中,因學生的輸入速度差異,讓某些作品呈現效果受限;畫圖單元中,學生的手繪技能水平差異,導致部分畫面效果無法出現;多媒體制作單元中,前一節課的作品未能及時保存或者沒有準備素材,影響到本節課的新授內容繼續制作。下面我們就針對這一類教學問題展開基礎教學理論分析及教學實踐設計。
通常,中小學信息技術常規教學內容給予了教師較為寬泛的二次加工處理的余地,但也帶來了一些設計中的困惑:知識點本身的內容過于零碎,難以發現其教學重點;教學設計的難度不符合學情要求,導致各類矛盾的凸顯。不同的問題,教師可以尋求不同途徑進行解決,對于上述教學中出現的程序搭建達成率不高的情況,教師可以借鑒半成品加工的方法,為學生搭建一定的學習支架,幫助學生進行知識的建構。
有關學習支架理論的界定
學習支架是以維果斯基的最近發展區理論為基礎的一種新的建構主義的教學模式,它是指通過支架(教師的幫助)把管理學習的任務由教師逐漸轉移給學生,最后撤去支架。在支架教學中,教師作為文化的代表引導著教學,使學生掌握、建構、內化那些能使其從事更高認知活動的技能。這種技能與其年齡和認知水平相對應,使其掌握該技能后,可以更多地對學習進行自我的調節。
信息技術學科視域下的學習支架是與學科的學習要求相對應的,是通過信息技術特有的技能型優勢安排和設置的,具有信息技術學科特點的支架形式。它立足于學科的核心素養,衍生于學習者的原有認知情況,是由教師和學生共同實踐的教學元素。其目的是追求教學效益的最大化、課堂效能的高效化、教學主題的突出化。
信息技術教學設計中的學習支架分類
從使用目的來看,學習支架可以分為接收支架、轉換支架和輸出支架。
接收支架用來幫助學生整理、篩選、組織和記錄信息,引導學生關注重要的東西,提高學生搜集與發現信息的效率。轉換支架幫助學生轉換所獲得的信息,使所學的知識更為清晰、易于理解,或使劣構的信息結構化。輸出支架幫助學生將學到的、理解到的、創建的東西轉化為可見的事物,如電子文檔、演示文稿等。這些支架能夠幫助學生在創作或制作他們的學習產品時,遵循特定的規定或格式。
從服務對象來看,學習支架可以有更多的分類,常見的有為“分解知識點服務”而設計的學習支架、為“便于學習者自我學習服務”的學習支架等。例如,以服務對象的使用目的為對象,學習支架可分為三種:
①為理解概念服務的支架,即通過更易于學習者理解的呈現形式,讓認知目標達成率提高;
②為提升項目主題性服務的支架,即通過合適的載體,讓練習過程具有更強的針對性,突出教學重點內容的習得;
③為量化評價過程服務的支架,即通過適宜的方式,讓評價的手段更豐富,評價的結果更直觀、準確。
信息技術教學中實施學習支架的方式
下面,我將以上述教學問題為例,以學習支架的服務對象在具體信息技術課例中的使用途徑為研究對象,探索在中小學信息技術教學中運用學習支架的方式。
方式一:“為解析概念服務”的支架,以正、反例學習支架為例
信息技術教學過程中,有的概念源自計算機專業術語,有的概念闡述并不嚴謹,有的則很難找到確定的概念描述,以至于學生理解某些概念時,會出現只能意會無法言傳的尷尬,導致部分內容無法深入理解。例如,計算機概念界定中,主機和顯示器合二為一的“一體機”和“PAD”,如何區分其屬性?這就是典型的較難理解的概念內容。因此,我們可以通過某些具體的正例、反例對比的方式,繞開概念本身的理論界定,而通過對其使用情況的感性認識,來理解究竟何為計算機。
(1)原設計
教材中的概念:現代一種用于高速計算的電子計算機器,可以進行數值計算,又可以進行邏輯計算,還具有存儲記憶功能。是能夠按照程序運行,自動、高速處理海量數據的現代化智能電子設備。
(2)問題核心
概念講解了計算機的作用,卻沒有呈現必要的實際使用意義,無法讓中小學生理解何為計算機。
(3)改進型設計
流程一:展示計算機基本結構原理圖,如上頁圖1所示。
流程二:提供正例,如表1所示。
流程三:提供反例,如表2所示。
教學評析:通過具體的指標分析,幫助學生理解“計算機”概念的核心內容,使其在正反例的對比中進行感性經驗的積累,從而形成自我的認知判斷標準,豐富個體的經驗積累。這種學習支架對解析概念尤為有效。
方式二:“為提升項目主題性服務”的支架,以半成品加工型學習支架為例
半成品加工型學習支架借用了工業中產品加工的名詞,意為通過對部分學生預設完成的作品進行部分的事先設計,讓學生借助已經“做了一半”的學件進行重點部分的作品達成。在半成品加工的過程中,是對預計應呈現的學件進行仔細的篩選,選擇出非本課重點內容,但耗用時間過長的部分進行預先加工,留出重要的、體現本課教學重點的部分給學生進行重點的練習。該形式對因課時問題無法達成預設的作業的內容尤為實用,是信息技術教學中較為常見的學習支架形式。
(1)原設計
在上述《人體紅外傳感器》一課中,教師的原設計是學生從熟悉軟件界面開始,全部的程序均由學生現場編寫,以體現學生掌握全部程序的理念。然而,借班試教中發現,學生認識界面和認識紅外傳感器原理耗用了三分之二的課時,最終教學任務未能順利達成。
(2)問題核心
因學情基礎差異較大,在實際教學中,尤其是借班上課的情況下,很多學生為零起點,初次接觸該編程平臺,導致無法在有限的課時里完成程序的編寫,影響了后期學習的推進。
(3)改進型設計
教師首先將機器人小車正常后退的程序編寫好,并將其作為“半成品程序”發給學生,讓學生繼續編寫本節課的重點內容“人體紅外傳感器”的腳本,并加入到該半成品中,從而完成一個完整的小車倒車中遇人停車的活動。
教學評析:在部分作業操作內容較多的情況下,半成品素材可以幫助學生更好地解決本節課中較為重點的內容,這樣既讓認知過程更為高效,也使學生能夠全面知曉本節課重點學習的知識點。這樣的半成品學習支架在“編程單元”“畫圖單元”等模塊中使用較多。
方式三:“為量化評價過程服務”的支架,以內網動態網站、“問卷星”等軟件工具型學習支架為例
教學過程的評價是否有效是一節信息技術課成功與否的重要維度。對于教學設計而言,檢測學生的學習情況,需要借助量化的學習支架,避免過于感性的、籠統的評價指標,因此,教師要用數據和量表即時地反饋學生的學習情況,并進行更為客觀的教學評價過程,如“問卷星”在線調查工具、主題網站的動態數據庫等,根據實際需要選擇適合的學習支架。
(1)原設計
《機器人沿線走》一課為典型實驗操作課,教學中,需要學生現場完成機器人巡線行走的實驗。原設計中,教師安排了對“機器人完全在線上”“機器人偏左”“機器人偏右”三種情況進行實驗分析,預設學生可以初步完成機器人沿線走的活動。但在實際教學中,學生會出現各種問題,因為程序自身難以描述,故難以說明自己遇到的實際情況,導致實驗達成率不高。
(2)問題核心
該教學過程中,學生的活動評價不能準確地傳達給教師,以至于教師不能及時地對其進行必要的幫扶,影響了后期學習過程的深入。如果我們能設計出一個準確評價學習問題的支架,及時地洞悉問題出現的原因,由教師進行相應的學情處理,則可提高課堂學習的效益。
(3)改進型設計
評價過程的量化和具象化可以通過一定的學習支架得以體現,本課遇到的問題可以采用各類適合在網絡計算機教室里進行的技術形式進行評價,使學習過程本身能夠及時地傳遞學生的學習需要,給予教師同步調整和改進的機會。
教學評析:該課采用的是以內網架構的動態網站及時提交數據庫的形式進行的學習評價支架,通過在線的學生信息反饋(如圖2),教師不僅能通過眼睛來觀察學生的學情,還可以借助技術支架進行更為準確的評價檢測,了解全體學生的實時學習情況。通過這樣的學習支架,學生可以更好地對自我的學習情況進行評測,以便于在后續學習中,明確自我的學習指向。
學習支架理論的實施關注點
本文是從學習支架服務對象的范圍來進行研究的,在設計使用學習支架的過程中,要留意幾個細節。
1.“真偽”學習支架的甄別
學習支架是為提升學習效能而設計的,其目的明確指向學生。普利斯里等人為“支架”所下的定義是根據學生的需要為他們提供幫助,并在他們能力增長時撤去幫助,所以教師在使用學習支架前,務必核實教學內容是否符合學習支架的概念,切勿為了錦上添花而過猶不及。
2.避免“過度”使用學習支架
學習支架的使用形式較多,在設計中,應遵循因需而設的原則,幫助學生在適宜的情況下使用學習支架,但當部分學習內容可以運用更為簡易的形式而達到學習目標時,教師應采用教學效益最佳性價比的原則進行選擇,切勿走入“為了支架而支架”的誤區。
3.選擇最佳支架形式
學習支架本身的形態非常豐富,其外延也可借鑒多種形式進行,如可表格,可故事,可續寫,可問卷等,具體采用哪一種形式,教師應根據實際的學情進行選擇,不能“只選貴的,不選對的”。教學效率最大化、學習成本最小化的學習支架才是符合信息技術學科要求的學習支架。
本文圍繞信息技術教師應如何使用學習支架來解決問題這一問題展開了分析與研究,這只是拋磚引玉,今后我們還會進一步分析信息技術課堂中出現的其他教學難題。