打造深度學(xué)習(xí)的小學(xué)信息技術(shù)課堂

金鑫

【摘? ?要】基于深度學(xué)習(xí)的小學(xué)信息技術(shù)課堂，有助于培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維、創(chuàng)新能力。教師以Scratch編程學(xué)習(xí)為例，探索了基于深度學(xué)習(xí)的小學(xué)信息技術(shù)課堂的范式，即“主題呈現(xiàn)—思維向?qū)А蝿?wù)設(shè)計(jì)—提供腳本—修改腳本—?jiǎng)?chuàng)編設(shè)計(jì)—整理知識(shí)樹”，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，促進(jìn)學(xué)生高階思維的發(fā)展，提升應(yīng)用知識(shí)解決問題的能力。

【關(guān)鍵詞】深度學(xué)習(xí);信息技術(shù);Scratch編程

布魯姆教育目標(biāo)分類學(xué)體系把學(xué)習(xí)認(rèn)知領(lǐng)域從低到高分為記憶、理解、運(yùn)用、分析、綜合、評(píng)價(jià)六個(gè)層次。由此可見，學(xué)習(xí)層次是有深淺之分的。深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)對(duì)知識(shí)的深層加工、深度理解及長期保持，善于自主建構(gòu)且能遷移應(yīng)用，能在真實(shí)情境中解決復(fù)雜的問題。

Scratch是一款由美國著名的麻省理工學(xué)院 （MIT）設(shè)計(jì)開發(fā)的主要面向青少年的編程軟件，是一種圖像化的程序語言。小學(xué)階段學(xué)習(xí)Scratch編程，不只是讓學(xué)生掌握Scratch的命令和編程技術(shù)，而是以Scratch為載體，通過編程創(chuàng)作的形式培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維以及創(chuàng)新能力。

本文以Scratch編程中《球的行走》為例，對(duì)基于深度學(xué)習(xí)的信息技術(shù)課堂范式予以說明（見圖1）。

一、主題呈現(xiàn)，創(chuàng)設(shè)任務(wù)情境

打造深度學(xué)習(xí)的信息技術(shù)課堂的關(guān)鍵是讓學(xué)生能在綜合運(yùn)用的項(xiàng)目設(shè)計(jì)中催發(fā)深度學(xué)習(xí)，使學(xué)生形成學(xué)用互通的課堂形態(tài)。

教師首先用Scratch王國的天才訓(xùn)練營要設(shè)計(jì)一款訓(xùn)練眼力和敏捷度的“躲避球”游戲的任務(wù)創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，呈現(xiàn)本次學(xué)習(xí)主題。雖然球類運(yùn)動(dòng)是學(xué)生生活中常見的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，但要通過分析球的運(yùn)動(dòng)軌跡，設(shè)計(jì)球的得分規(guī)則等現(xiàn)實(shí)問題來學(xué)習(xí)《球的行走》，就需要教師設(shè)計(jì)主題情境，使學(xué)生在情境中把現(xiàn)實(shí)生活中的體驗(yàn)自然表達(dá)出來，完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)主題式學(xué)習(xí)，通過創(chuàng)設(shè)合理的任務(wù)或者問題情境，催發(fā)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)力，促使知識(shí)向運(yùn)用轉(zhuǎn)化。

二、思維向?qū)В治鲇螒蛐枨?/p>

基于深度學(xué)習(xí)的Scratch編程，往往注重學(xué)生發(fā)散思維和創(chuàng)造力的培養(yǎng)，不能局限于各種軟件的操作，要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新。“思維向?qū)А杯h(huán)節(jié)是以思維導(dǎo)圖的形式，對(duì)本次學(xué)習(xí)主題進(jìn)行需求分析，在辨析、構(gòu)建、歸納中，提高學(xué)生的思維品質(zhì)。

學(xué)生通過小組合作討論，分析游戲可以在哪些方面提出需求，有可能出現(xiàn)的需求元素，如游戲角色、躲避對(duì)象、控制方法、躲避規(guī)則、成績?cè)u(píng)定等，并把在生活中躲避球感受到的體驗(yàn)，融入到問題解決方案的思考中，最后用思維導(dǎo)圖的方式呈現(xiàn)出來（見圖2）。

深度學(xué)習(xí)不僅需要學(xué)生進(jìn)行深度活動(dòng)，更需要學(xué)生思維的深度參與。發(fā)散思維是創(chuàng)新的基礎(chǔ)，是一種沒有標(biāo)準(zhǔn)答案的、各種奇思妙想的碰撞。在需求分析的小組合作學(xué)習(xí)中，學(xué)生承擔(dān)著多面角色：既是客戶，又是軟件工程師;既是提問者，又是探究者;既是質(zhì)疑者，又是評(píng)價(jià)者，改進(jìn)者……需求分析的討論讓探究不斷深入，學(xué)生開闊了視野，享受了思維過程，實(shí)現(xiàn)了深度學(xué)習(xí)。

三、任務(wù)設(shè)計(jì)，呈現(xiàn)概念性構(gòu)建

任務(wù)設(shè)計(jì)，是指學(xué)生按照作品定位的初步要求，在需求分析基礎(chǔ)上，對(duì)定位游戲應(yīng)具備的目標(biāo)功能系統(tǒng)進(jìn)行概念性構(gòu)建的創(chuàng)造活動(dòng)，并呈現(xiàn)出來。

例如，學(xué)生基于需求分析，對(duì)“躲避球”的游戲規(guī)則做出一個(gè)具有可操作性的任務(wù)設(shè)計(jì)，即用鼠標(biāo)控制角色躲避由慢到快隨機(jī)運(yùn)動(dòng)的小球，同時(shí)不能碰到舞臺(tái)邊緣，堅(jiān)持時(shí)間越久，級(jí)別越高，堅(jiān)持15秒以上的就是天才級(jí)別（見圖3）。

推進(jìn)深度學(xué)習(xí)，需要任務(wù)驅(qū)動(dòng)下的同伴合作。學(xué)生根據(jù)當(dāng)前探究的問題，從Scratch編程軟件的特點(diǎn)出發(fā)，通過同伴之間的分享和交流、合作與啟發(fā)，使問題分析不斷深入，同時(shí)吸收小組成員的創(chuàng)意與想法，修正、改進(jìn)任務(wù)設(shè)計(jì)。這是培養(yǎng)計(jì)算思維的重要環(huán)節(jié)。

四、提供腳本，學(xué)習(xí)編程技術(shù)

Scratch編程是學(xué)生學(xué)習(xí)和了解Scratch軟件的核心環(huán)節(jié)。雖然Scratch軟件是一款面向?qū)ο蟮木幊誊浖瑢W(xué)生的操作難度較低，但是這并不意味著編程環(huán)節(jié)的不重要。在重創(chuàng)意的同時(shí)，也要重技術(shù)。

深度學(xué)習(xí)，需要深度的體驗(yàn)。教師提供關(guān)鍵腳本，就是給學(xué)生提供了一個(gè)學(xué)習(xí)支架，使他們有充分的時(shí)間獨(dú)立自主地探究編程軟件，初步嘗試游戲制作，獲得深度體驗(yàn)。

在教師提供的關(guān)鍵腳本中（見圖4、圖5），單擊角色，角色跟隨鼠標(biāo)移動(dòng)，但不能碰到小球和邊緣，如果碰到就發(fā)送結(jié)束信號(hào)并終止游戲。

腳本還可以通過設(shè)置舞臺(tái)背景來顯示不同的級(jí)別。如圖6所示，游戲開始，舞臺(tái)切換到空白背景，計(jì)時(shí)器歸零，創(chuàng)建變量“成績”，并將“成績”設(shè)置為計(jì)時(shí)器的值。

當(dāng)收到游戲結(jié)束的信號(hào)后，對(duì)成績進(jìn)行判斷，根據(jù)設(shè)置的時(shí)間規(guī)則給出相應(yīng)級(jí)別即切換到相應(yīng)背景，堅(jiān)持時(shí)間越久級(jí)別越高（見圖7）。

教師的引導(dǎo)在每一堂課中都很重要。在深度學(xué)習(xí)的課堂中，教師的作用不容小覷。深度學(xué)習(xí)的課堂，教師結(jié)合學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，結(jié)合學(xué)生的身心特點(diǎn)，選用合適、有趣的內(nèi)容，借助教材提供的腳本，使之成為學(xué)生學(xué)習(xí)的腳手架，主動(dòng)進(jìn)行探究學(xué)習(xí)，滿足學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在需要。當(dāng)然，學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)不只是為了鞏固所學(xué)知識(shí)，更是為了通過對(duì)知識(shí)再加工（修改腳本），獲得更深層次的認(rèn)知。

五、修改腳本，提升應(yīng)用能力

修改腳本，是指學(xué)生根據(jù)主題任務(wù)，對(duì)提供的腳本提出修改和完善的建議，編寫新的腳本。這是從模仿走向創(chuàng)新的重要環(huán)節(jié)。

例如，學(xué)生認(rèn)為在游戲中應(yīng)該添加操作指引，即在游戲開始或一次游戲結(jié)束后需要重新挑戰(zhàn)時(shí)，給出必要的文字提示，也可以在游戲結(jié)束時(shí)，將挑戰(zhàn)者堅(jiān)持的時(shí)間明確顯示出來，同時(shí)給出達(dá)到的級(jí)別（見圖8）。

模仿可能是學(xué)習(xí)的最初形式，但絕不是學(xué)習(xí)的終點(diǎn)。基于模仿，學(xué)生在調(diào)試和修改的過程中，不僅進(jìn)一步了解了編程的知識(shí)，還要運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去解決問題。因?yàn)樯疃葘W(xué)習(xí)的課堂，應(yīng)該脫離灌輸式的技能訓(xùn)練、單向的認(rèn)知，倡導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)進(jìn)行自主探究，走向思維發(fā)散。學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，在思考與體驗(yàn)的活動(dòng)中，在發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題的過程中，接受學(xué)習(xí)內(nèi)容，掌握學(xué)習(xí)方法，最終運(yùn)用知識(shí)和方法解決真實(shí)性問題，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力和應(yīng)用能力。

六、創(chuàng)編設(shè)計(jì)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

創(chuàng)編設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，是指在興趣的助推下，鼓勵(lì)學(xué)生展開奇思妙想，應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，創(chuàng)編自己想要的游戲，使學(xué)習(xí)不斷深入。

在深度學(xué)習(xí)課堂中，教師要給予學(xué)生自由的空間，引導(dǎo)學(xué)生自由地創(chuàng)想、自由地表達(dá)、自由地創(chuàng)作、自由地選擇學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)內(nèi)容甚至學(xué)習(xí)伙伴。例如，學(xué)生以“躲避球”游戲?yàn)樗{(lán)本，設(shè)計(jì)了“警察抓小偷”“大魚吃小魚”“攔住球”“小貓捉蝴蝶”等新游戲（見圖9），展現(xiàn)出強(qiáng)烈的創(chuàng)作欲望，激活了創(chuàng)造性思維，促進(jìn)了同伴間的互助。這些都是深度學(xué)習(xí)中不可或缺的成分。

創(chuàng)編設(shè)計(jì)是有一定思維深度和廣度的綜合性學(xué)習(xí)，也是培養(yǎng)學(xué)生高階思維重要的路徑之一，能提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)和學(xué)習(xí)能力。學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)與技能，結(jié)合想象力、創(chuàng)造力，再次整合意義聯(lián)結(jié)的核心能力，實(shí)現(xiàn)舉一反三的學(xué)習(xí)效果，加深對(duì)游戲編程本質(zhì)的理解。

因?yàn)樵u(píng)價(jià)能夠?qū)W(xué)生的學(xué)習(xí)發(fā)揮導(dǎo)向、激勵(lì)、調(diào)控和引導(dǎo)的作用。所以，教師要在創(chuàng)編設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)為學(xué)生的自由展示和評(píng)價(jià)提供平臺(tái)。學(xué)生演示完整作品、闡述創(chuàng)作理念，能讓其獲得成功的體驗(yàn)，學(xué)習(xí)成果也能在接受同伴的質(zhì)疑和建議中得以不斷完善。這既是對(duì)知識(shí)的深度加工，也是對(duì)深度學(xué)習(xí)發(fā)揮導(dǎo)向、激勵(lì)、調(diào)控的作用，促進(jìn)學(xué)生良好的心理、情感、理想和信念的形成。

七、整理知識(shí)樹，促使知識(shí)結(jié)構(gòu)化

知識(shí)樹本質(zhì)上就是一個(gè)層級(jí)式知識(shí)圖，它表達(dá)了為實(shí)現(xiàn)某一組織目標(biāo)的所有相關(guān)組織知識(shí)間的因果關(guān)系或從屬關(guān)系。縱觀“躲避球”游戲的Scratch編程學(xué)習(xí)過程，教師始終將培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的目標(biāo)貫穿其中。整理知識(shí)樹的環(huán)節(jié)，旨在引導(dǎo)學(xué)生對(duì)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)整理，把有關(guān)“躲避球”游戲的知識(shí)結(jié)構(gòu)清楚呈現(xiàn)（見圖10），是對(duì)累積的知識(shí)進(jìn)行條理化、結(jié)構(gòu)化的梳理。

整理知識(shí)樹是提升學(xué)生計(jì)算思維品質(zhì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。學(xué)生具備了結(jié)構(gòu)化的信息技術(shù)領(lǐng)域的知識(shí)、概念和方法后，就能在開展信息活動(dòng)中采用計(jì)算機(jī)可以處理的方式界定問題，抽象問題特征，建立結(jié)構(gòu)模型，合理組織數(shù)據(jù);通過判斷、分析與綜合各種信息資源，運(yùn)用算法設(shè)計(jì)解決問題的方案;總結(jié)利用計(jì)算機(jī)解決問題的過程與方法，并將其遷移到與其相關(guān)的其他問題解決之中。

深度學(xué)習(xí)的信息技術(shù)課堂，是從學(xué)生的原有認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，讓學(xué)生充分經(jīng)歷真實(shí)的循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)過程，逐步形成高階思維的課堂;是注重知識(shí)的理解與批判，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化的課堂;是注重知識(shí)遷移和解決問題，鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)造，培養(yǎng)計(jì)算思維和創(chuàng)新能力，提升核心素養(yǎng)的課堂。打造深度學(xué)習(xí)的信息技術(shù)課堂，從Scratch編程學(xué)習(xí)開始。

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（浙江省杭州市賣魚橋小學(xué)? ?310000）