SOLO模型在信息技術教學中的應用研究（下）

王蕾

教學現場

SOLO模型關注的是思維的深度和廣度，在信息技術教學中，它有著較為廣闊的應用前景，如何在學生具備一定思維深度的情況下，繼續提升思維的品質，是本文研究的重點。

問題分析

在上一期內容中，我們嘗試了運用SOLO模型對學生的學習過程進行動態評價和相關學情的處理的應用方式，本期將繼續推進對思維深度的理解，鼓勵學生進行意義學習。

● 歸因認知本源：厘清多點結構層次

在信息技術教學中，教師應對學生進行及時評價，并判斷當前其所處的思維層次。當學生的思維進入多點結構水平時，他們就會找到構成問題的越來越多的正確的相關特征，但此階段的學生只是簡單羅列這些要點，還沒有能力將它們有機整合。這時，教師就需要幫助學生厘清認知內容，并為其補充相應的學習資料，為學習過程進行有效的規劃。

1.原設計

《機器人撿球》的內容源自相關的技能競賽，在長期的教學中，此課的教學公開課甚少，教學案例也屈指可數。因其教學任務過于復雜，在一課時的情況下一般難以完成，所以很多信息技術教師不愿采用機器人撿球的內容作為自己的研究方向。在能夠找到的教學案例中，大多數教案采用了“準培訓式”的結構形式，即示范機器人的搭建方式→學生模仿演示搭建相關部件→在機器人平臺上編程→小組合作調試→教師糾錯→總結。從中可以發現，此過程是單一線性的，學生在第二節課中，往往難以再現制作撿球機器人的任務，似乎有失憶的嫌疑。

2.思考焦點

此處的失憶是由學生并未完全理解認知結構造成的，學生對第一節課所學習的內容處于短期記憶狀態，未能有效地激發學生的深層思維，便很難使其記住復雜的搭建和程序編寫過程，因此后期教學效能不足。

3.改進型設計

南京師范大學附屬中學樹人學校某位教師在《機器人撿球》的教學中，為學生設立了動作過程圖來厘清前期實驗的結果，幫助學生對已有的認知內容進行結構性的梳理，從而幫助學生建立了完整的思維腳手架，其中的過程值得推薦。

活動起始階段：簡單出示球場中撿球的設問，提出撿球機器人的任務目標。

階段一：反思前一階段的學習成果。

師：你覺得這個撿球機器人應該如何設計？包含哪些功能？（學生提出功能目標）

教師總結：功能目標——找球、抓球、放球；結構目標——超聲波距離傳感器、機械爪、球筐等。

階段二：集成認知內容。

實踐1：師生共同搭建機械手撿球，經過結構分析，組裝搭建機械手。

認知點1：學生了解舵機（伺服電機），將電壓信號轉化為轉矩和轉速以驅動控制對象，它能精準控制速度和位置，并討論舵機數量。

認知點2：使用什么樣的電機？

實踐2：完成機械手的組裝搭建。

階段三：構建認知腳手架。

實踐3：以班級為單位，展示反饋階段成果。

思考：機器人撿球的整體流程是什么？并繪制動作過程圖。

實踐4：完成機器人撿球的整體功能，包括檢測球、超聲波距離傳感器組裝、連接、測距球筐的搭建等整體代碼的編寫。

階段四：創新設計外延。

實踐5：引發學生思考以下問題。①讓你的撿球機器人與眾不同：增加鳴叫、閃光等功能。②能否讓你的撿球機器人程序統計撿球個數？③如果是撿乒乓球，機械爪該如何設計？

總結：如何在下節課中對作品進行改進。

教學評析：教師在教學過程中，不斷提供整體的結構框架，讓學生思考自己作品的制作方案及達成的形式，引出對已有認知內容的知識框架，這就有效地把學生的思維過程引向深入。因此，此教學案例具有一定的參考價值，被推薦收錄在江蘇省信息技術九年級教學參考用書中。

● 融合串聯：關聯相關結構層次

關聯水平是學生進入到思維的較為高級的階段，在此水平狀態下，學生會整合各部分內容使其成為一個有機整體，表現為能夠回答或解決較為復雜的信息技術問題。當偵測到學生處于此思維狀態時，教師可以利用多種途徑，最大程度地提供融合資料，幫助學生串聯起相關的認知內容，使得學習過程形成結構性的組織，獲取意義學習的機會。

1.原設計

《觸動傳感器》是義務教育階段S4A涉硬模塊、機器人模塊和物聯網模塊共同的內容，該課的教學目標指向認識觸動傳感器，認識相關的程序模塊，編寫相應的腳本來控制觸動傳感器。此部分內容教學案例較多，有的教師將觸動傳感器定位為游戲的按鈕，通過觸動傳感器控制角色的動作；有的教師將觸動傳感器設定成遙控器，注重硬件的原理講授；有的教師將教學重點設定為程序模塊的搭建，將觸動傳感器作為支持程序模塊的硬件支持。以上常規設計中，有關觸動傳感器和程序腳本之間的關聯，并未能有效界定，缺乏有效的知識鏈接，因此教學過程是生硬的、單調的。

2.思考焦點

在涉及硬件的教學中，可以通過多種方式來激發學生的高階思維。其中，可尋找適宜的教學載體，并依據該載體將硬件的原理和軟件的搭建進行有效融合，且可以將兩者進行關聯。因此，對于認知內容的主題選擇，是鼓勵思維的關聯結構層次的關鍵點。

3.改進型設計

江蘇省南京市力學小學的劉映川老師執教的《神奇的莫爾斯密碼》提供了別具匠心的設計思路。劉老師打破了傳統設計中“重編程輕應用”的缺陷，巧妙地將實用性作為教學明線，將程序模塊和觸發器作為物化載體，通過設置具有個性化的作品表達來串聯整個教學過程。

導入階段，播放《無線電展示》視頻，引出莫爾斯密碼。

板書課題：神奇的莫爾斯密碼。

認知1：認識無線電，電流在導體中強弱的變化就會產生無線電波。

認知2：認識莫爾斯電碼。

教師介紹莫爾斯發明密碼的故事。

學生：游戲1《小小特工隊》→將一張密碼翻譯紙對照密碼表進行翻譯。一組：I LOVE CHINA轉莫爾斯密碼；二組：莫爾斯密碼轉句子。

認知關聯1：莫爾斯密碼與自然語言的關聯。

教師對比兩組符號，提出關聯點。

認知3：認識無線電傳播方式。

教師：發送方通過調制來達到信息傳遞的目的。

學生：調制文本轉化電碼，注意其中解調的方式，將電碼轉化為文本，并進行游戲2《猜一猜》。

認知關聯2：信號傳播方式與標記方式的關聯。

認知4：了解硬件模塊。

師：我們先來認識一下它都有哪些部分？你們可以拿起桌上的設備和圖片一一比對。

核心控制→大腦；拓展模塊→中樞神經；電池底座→能源；觸動傳感器→輸入設備；彩燈、蜂鳴器→輸出設備。

學生完成游戲3《小小翻譯官》，兩人一組，一人利用莫爾斯密碼發送一個英文單詞，另一個人對照密碼表破譯。

認知關聯3：程序與硬件之間的連接關系。

認知關聯4：加入觸動傳感器再次編寫密碼，讓同桌猜一猜。

教學評析：在上述教學過程中，教師以莫爾斯密碼為認知明線，將觸動傳感器作為暗線，通過搭建的四層思維框架，帶領學生逐步進入深層思維的過程。通過多次的認知構建，學生建立起立體式的知識關聯，形成了較為完整的學習結構圖示，為思維進入抽象拓展階段埋下了伏筆，提供了良好的認知預設。

● 反思重整：激發抽象拓展層次

擴展抽象水平是信息技術教學中最為理想的思維狀態，在此階段中，學生可以進行問題的歸納，學習更多的抽象知識，將各類相關認知內容進行有機的串聯和知識遷移，進入后智能的高階過程。此維度代表了一種更高水平的學習能力，這一水平的學生表現出更強的鉆研和創造意識。

在此層次中，教師的身份發生了本質性的變化，他們從教學過程的組織者變為學習過程的參與者，創設更加豐富的角色體驗，幫助學生進行自我反思和知識重整，提供正反例、認知腳手架、學習支架等多層次的探究工具，協同學生選擇適宜的學習資料，激發抽象思維的進階，鼓勵認知外延的拓展，延伸個性化作品的生成。

1.原設計

《調整圖形》是小學信息技術三年級“畫圖”單元的經典內容，在許多教學研究活動中反復被老師們研究實踐，具有豐富的教學案例。在已經獲取的教學案例中，教學過程大多采用以下的流程：教師給出不合時宜的圖形，引發學生的調整需要；教師講解調整圖形的方法，學生模仿操作調整的方式；教師給出一定的任務要求，學生按照要求完成一定的作品；教師小結調整圖形的工具，學生歸納小結。

在已經收集到的課例中，有相當比例的學生作品缺乏主題表達，有的甚至是隨意的涂畫，并沒有自我構建創作目的的過程，因此學情差異較大。

2.思考焦點

這樣的教學流程立意在于教會學生使用畫圖的相關工具，可以運用這樣的工具進行信息化作品的創作，完成一定的任務。但是此教學過程對學生思維能力的訓練是較為低階的，學生僅僅進行了知識技能的機械訓練和任務記憶，沒有調動自身的思維進行深層的意義學習，因此其創作過程是無意識的技能訓練，而非意義表達。

3.改進型設計

在近期的一場教學活動中，來自南京市天正小學的青年教師馮凱執教的《調整圖形》讓我們眼前一亮，他的學生作品達成率較高，并且學生大多能夠及時地設定自我的任務主題，創作畫圖作品。簡而言之，學生已經進入了高階思維的層次，產生了自我重構作品的需要。

導入：肢體游戲“排排隊”，教師帶領學生完成體育站隊的游戲。

任務一：“站站好”。

師：懶羊羊沒站好，別的小羊向右看齊，它偏要向左，怎樣才能讓它站好呢？

學生嘗試解決，發現解決途徑的同學上臺演示。（板書：水平翻轉）

教師再次設問：為什么我的“圖像”菜單下“翻轉/旋轉”不能點擊呢？（師生探究）板書呈現：“選中”字樣，說明該指令的使用方式。

教師提出選中的解決方式。

任務二：“排排齊”。

范例呈現“躺倒懶羊羊”。

師：懶羊羊躺倒在地上了。這回我們又該怎么辦呢？

學生嘗試解決，小組討論。

教師板書展示：垂直翻轉，并解釋其使用方式。

任務三：“猜猜看”。

師：剛剛我們認識了兩種翻轉效果，那我們來加深鞏固一下。

任務菜單呈現“女王還是老太婆”的圖例。

教師講解水平翻轉與垂直翻轉的區別。

學生說明解決方式，開始操作練習。（有多種開放形式可以達成目標）

教師提供第二備選運動項目——花樣游泳，大家幫羊羊隊排一下隊形，學有余力的學生可打開“花樣游泳”進行練習。

任務四：“我創造”。

師：你們能利用我們今天學習的知識幫忙整理一下房間嗎？

學生打開“整理房間”素材，根據自我的喜好進行練習，并匯報思路，展示作品。

教學評析：在本節課的設計中，教師不斷弱化技術主線，突出反思過程，給學生充分的思考空間，不斷進行自我作品的調整，因此學生能夠有機會進行自我認知規整和內容梳理，建立起個性化的表達形式。在本課綜合練習環節，教師跳出原有的框架，讓學生進行綜合整理房間的練習，這看似離開了主題，卻給學生更為豐富的主觀設計的機會，及時對原有的知識技能進行鞏固，深化了思維，因此收到了良好的教學效果。

● SOLO模型在信息技術教學中應用的關注點

SOLO模型的分類評價理論在信息技術教學中有著廣泛的應用可能，因此它適用于一線教學及自我學習的過程中。帶有SOLO模型設計理念的信息技術教學，可以提高學生的思維可見度，鼓勵學生進行深度思維，拓展思維廣度，延伸思維的范疇，供給學生更有針對性的學習資源和認知途徑。在進行基于SOLO模型的設計中，要關注以下幾點內容。

首先是教師的定位。在基于SOLO模型的教學中，教師的角色不僅僅是教學過程的組織者、教學活動的主導者，還應該是整個認知過程的設計者。在學習過程的前期教師要對學習目標進行定性的分析，對生源進行定量的考察，以便及時診斷出適宜的思維層次；在學習過程中，教師要及時對學生的思維層次進行監控和評估，以便調整教學方案和學習素材；在學習過程后，教師要幫助學生及時地反饋學習情況，追蹤思維的穩定度和持久度，并據此調整下一課的教學內容。

其次是學習資料的供應。思維的不斷深入需要學習資源的保證，教師給出的學習資料應根據生源的思維狀況及時調整。傳統的“一份學件走天下”形式，無法觸發深層思維，難以滿足不同層次生源的需要。所以學習資料應該是多層次的、可變通的素材依據思維的不同層次供應的。在理想的情況下，學習資料的供應可選擇互動式APP、移動學習資源、內網iH5等不同的形式，為思維提供全面的資料補充，并能及時生成需要的信息化半成品任務單，為學生服務。

最后是課堂結構的要求。關注思維的生成是信息技術學科核心素養的要求之一，為達到這一目標，在有可能的情況下，需要對信息技術課堂結構本身進行一定程度的調整。因教師對思維關注度的密度增加，需要對相應的學習人數有所控制，常見的容量為30人以內的普通班級授課環境；因檢測思維層次的需要，可借助多種輔助工具及時評價學生的思維層次，如采用問卷星等方便快捷的外設及時采集信息；教室的結構形式也不能忽略，在傳統的長條形教室結構中，教師無法顧及后座的學生情況，可采用花瓣式的結構，有利于師生及時互動。