信息技術課，從技術學習到思維培養(yǎng)

居曉波

過去的信息技術課程往往以技術學習為核心，不利于學生培養(yǎng)學習興趣、拓展格局視野、豐富生活閱歷。在新課標制定的大背景下，STEAM可視化編程項目學習可以作為傳統(tǒng)信息技術課程中“數(shù)字化學習與創(chuàng)新”單元的拓展內容，促使信息技術課程從以技術學習為核心向以思維培養(yǎng)為核心轉變。

基于情境的STEAM可視化編程項目學習架構

STEAM可視化編程項目學習將創(chuàng)意編程與STEAM教育相結合，在科學、技術、工程、藝術、數(shù)學等領域融入創(chuàng)意設計，通過多元化、跨學科的學習實踐活動，讓學生們對新事物進行共同探索、嘗試，強化高階思維訓練。

在情境下發(fā)現(xiàn)和解決綜合問題，要求學生進行分析、推斷和思想交流，從生活中挖掘素材，再依靠想象建模，編制創(chuàng)意作品。這個過程可以有效提升學生知識和技能的遷移能力，增加學習的樂趣，激發(fā)學習成就感。

學校課程設計注重跨學科融合，注重知識的傳承與創(chuàng)新。課程分為初級、進階和高級三個遞進階段。初級課程為“范例解析與研習-設計思維初探”;進階課程為“經典傳承與創(chuàng)新-計算思維拓展”;高級課程為“專題創(chuàng)意設計”。在初級階段，學生研習范例、發(fā)展設計思維;在進階課程中，學生以了解歷史和已知世界為基礎，開展基于現(xiàn)有產品的改造設計活動;在高級階段，教師則采用長作業(yè)與創(chuàng)客微型馬拉松的形式，開展基于現(xiàn)實問題的創(chuàng)造設計活動。

所有課程均通過線上、線下兩種形式進行，綜合抽象建模和設計實現(xiàn)，將虛擬世界與真實世界連接起來，實現(xiàn)想象→創(chuàng)造→實驗→分享→反思→再想象的過程。學生在這個過程中根據(jù)自身興趣，結合已有經驗，在發(fā)展個性的基礎上增進對復雜事物的理解，提升信息素養(yǎng)、創(chuàng)新能力、合作能力等。

學校教學采用可視化積木拼搭的程序設計方式，其基于模塊的編程方法、圖形化的編程界面，使學生不必拘泥于算法、語法，就能夠進行有效的信息化表達和數(shù)字化創(chuàng)作;其積木組合式的程序語言，更為直觀，易于理解，降低了學習編程的難度，讓編程變得輕松、便捷、有趣。

STEAM可視化編程項目學習的具體實施策略

采用系統(tǒng)化、科學化的探究流程，提升學生核心素養(yǎng)。項目學習是基于情境的探究式學習，目的在于解決真實問題。現(xiàn)有問題解決之后往往會引發(fā)新的問題、新的思考，體現(xiàn)一種螺旋式上升的真理發(fā)展過程。項目學習需要遵循系統(tǒng)化、科學化的探究流程，主要有如下幾個階段（如圖1所示）。

在活動過程中有目的地嵌入技術、工程教育方法，注重實踐和學科融合，有助于學生發(fā)展核心素養(yǎng)。

合理搭建學習支架，促進自適應學習。趣味編程活動根據(jù)學生的認知現(xiàn)狀和思維發(fā)展規(guī)律設置“思考的階梯”，按創(chuàng)意形成、創(chuàng)造實踐、創(chuàng)業(yè)拓展三個階段開展學習活動，由淺入深引導學生產生自主創(chuàng)意。

教師針對學生學情，提供包括范例解析與研習微課程的學習資源包，引導學生進行自主學習。之后，通過設計關卡挑戰(zhàn)來檢驗學生自主學習的成效，系統(tǒng)會根據(jù)挑戰(zhàn)反饋，自適應地推送鞏固幫助或激勵進階關卡。后期，學生還可以創(chuàng)立、調試自己的游戲關卡，分享給好友進行挑戰(zhàn)。

注重發(fā)展性評價，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力。表達、交流、分享與評價是一個情知互動的過程，因此，在學習過程中嵌入發(fā)展性評價是十分必要的。項目學習采用學生自評、生生互評、教師評價、專家評價等多種方式，發(fā)現(xiàn)學生作品的閃光點，總結經驗和不足，逐步提升學生的創(chuàng)新意愿和創(chuàng)新技能。

生生評價往往與作品的改進、二次創(chuàng)作相結合。對于評價方而言，這是一個理解原始代碼并進行再設計和再創(chuàng)造的過程，而對于被評價方而言，這是一個從不同角度審視并完善作品的過程。這樣的雙向互動有利于學生在互玩糾錯中發(fā)現(xiàn)新的問題，進一步提高作品的完成度。

師生評價則注重對學生創(chuàng)新方法、創(chuàng)新過程、創(chuàng)新成果進行全方位的評價，評價和項目學習同時發(fā)生，并非只在活動結束時進行總結性評價。教師在活動過程中及時反饋，提供相應的建議，可以幫助學生定制個性化的學習活動方案。

除此之外，學校還會利用威廉斯創(chuàng)造力傾向測量表對學生的創(chuàng)造力進行評估。這一量表是創(chuàng)造力測試中常用的工具，涵蓋了冒險性、好奇性、想象力、挑戰(zhàn)性四個方面，有助于全面了解學生的學習情況。在開展項目學習時分別對學生做相應的前測和后測（如圖2所示）。根據(jù)前測數(shù)據(jù)，針對學生的現(xiàn)有情況開展教學活動。通過后測數(shù)據(jù)，反思、總結學生的認知規(guī)律，不斷優(yōu)化教學策略，更好地把握教學契機，激發(fā)學生的創(chuàng)造思維。

STEAM可視化編程項目學習對學生的影響

STEAM可視化編程項目學習融科學、技術、工程、藝術、數(shù)學教育為一體，注重實踐和學科融合，通過開展富含趣味性、體驗性、情境性、協(xié)作性、設計性、藝術性、實證性、技術增強性的可視化編程學習活動提升學生的核心素養(yǎng)。

基于情境的課程創(chuàng)設具有真實的實驗條件，能夠提高學生在現(xiàn)實中分析問題與解決問題的能力。趣味編程活動以任務為載體，與課程相結合，有益于發(fā)展學生的計算思維、創(chuàng)新思維。學生運用可視化編程思想方法，開展科藝創(chuàng)作活動，有助于提升知識和技能的遷移能力，在快樂的創(chuàng)作中自主探究相關學科問題。在活動過程中，學生不單單是信息的消費者，也是信息的生產者，更是學習者和創(chuàng)新者。

多輪教學實踐中的活動日志和調查統(tǒng)計顯示，在STEAM可視化編程項目學習中，通過創(chuàng)作富有挑戰(zhàn)性的科藝作品，學生們提升了學習主動性;通過討論、思辨、推理來解決認知沖突，學生們提高了認知水平;通過科學實驗的方法和工程設計的流程，學生創(chuàng)造性解決問題的能力得到提高，創(chuàng)新思維、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新技能方面都有明顯的提升。他們比原來更敢于突破常規(guī)，樂于嘗試新的方法，善于提出有獨創(chuàng)性的見解。

（作者單位：上海市黃浦區(qū)儲能中學）

責任編輯：樊效楨