鞠敏
筆者在觀摩小學(xué)信息技術(shù)六年級(jí)下冊(cè)《智能家居》一節(jié)課時(shí),整節(jié)課課堂氣氛活躍,表面看是一節(jié)較為熱鬧,師生互動(dòng)和諧的課堂。但是這樣熱鬧的課堂到底是真熱鬧還是假熱鬧?學(xué)生略經(jīng)思考便能獲得勝利喜悅的課堂真的是一節(jié)好課嗎?王國(guó)維認(rèn)為,古今之成大事業(yè)、大學(xué)問(wèn)者,必經(jīng)過(guò)三重境界。在課堂上,學(xué)生也很有必要經(jīng)歷這樣的三重境界。那教師如何設(shè)計(jì)課堂,才能讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中經(jīng)歷這樣的三重境界呢?筆者認(rèn)為,應(yīng)是問(wèn)題貫穿課堂的始終,在問(wèn)題解決的過(guò)程中,學(xué)生獲得知識(shí)、技能,思維能力得到提升,課堂以問(wèn)題為基本形式,在師生互動(dòng)的過(guò)程中展開(kāi)。美國(guó)教學(xué)設(shè)計(jì)專(zhuān)家Jonassen將問(wèn)題分為良構(gòu)性問(wèn)題和劣構(gòu)性問(wèn)題兩類(lèi)。良構(gòu)問(wèn)題是指限定性條件的問(wèn)題,它具有明確的已知條件,并在已知條件范圍內(nèi)運(yùn)用若干規(guī)則和原理來(lái)獲得同一性的解決方法;劣構(gòu)問(wèn)題的特點(diǎn)是具有多種解決方法、解決途徑和少量確定性的條件,這些條件不僅不易操作,而且包括某些不確定性因素,如哪些概念、規(guī)則和原理對(duì)求解方法是必要的,如何將它們組織起來(lái),哪種解決方法最為合適等。
布魯姆將認(rèn)知領(lǐng)域教育目標(biāo)分為六個(gè)層次,即識(shí)記、理解、應(yīng)用、分析、綜合、評(píng)價(jià)。從良構(gòu)問(wèn)題、劣構(gòu)問(wèn)題的特征描述可以看出,良構(gòu)問(wèn)題可以培養(yǎng)學(xué)生的聚合思維,停留在識(shí)記、理解、應(yīng)用層次,屬于較低層次的認(rèn)知水平;劣構(gòu)問(wèn)題對(duì)學(xué)生的分析、綜合、評(píng)價(jià)能力提出要求,屬于布魯姆教育目標(biāo)中較高層次的認(rèn)知水平。普通人和專(zhuān)家解決良構(gòu)問(wèn)題的技能并沒(méi)有明顯差異,但能力強(qiáng)和能力弱的學(xué)生在解決劣構(gòu)性問(wèn)題中卻有著明顯的差異。劣構(gòu)性問(wèn)題是對(duì)日常生活、真實(shí)場(chǎng)景的模擬,為培養(yǎng)學(xué)生的高階思維,教師有必要在課堂上設(shè)計(jì)一些劣構(gòu)性問(wèn)題。
下面,筆者以小學(xué)信息技術(shù)六年級(jí)下冊(cè)《智能家居》一課為例,探討如何在小學(xué)信息技術(shù)課堂上進(jìn)行劣構(gòu)問(wèn)題的設(shè)計(jì),有效培養(yǎng)學(xué)生的高階思維。
● 昨夜西風(fēng)凋碧樹(shù),獨(dú)上高樓,望盡天涯路
《智能家居》以智能家居的理論為主。面對(duì)這樣的課題,教師難免一籌莫展,因?yàn)樗鼪](méi)有明確的條件(使用什么樣的傳感器、使用什么樣的硬件、智能家居的具體應(yīng)用場(chǎng)景等)。對(duì)教師而言,如何設(shè)計(jì)這一節(jié)課屬于一個(gè)劣構(gòu)問(wèn)題,沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)答案,那么,應(yīng)該如何來(lái)設(shè)計(jì)呢?
《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《課標(biāo)》)對(duì)課堂教學(xué)有著高屋建瓴的指導(dǎo)作用,在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)模塊中,《課標(biāo)》要求學(xué)生通過(guò)本模塊學(xué)習(xí),能夠初步分析任務(wù)需求,選擇合適的信息感知和傳輸技術(shù),創(chuàng)造性地解決日常學(xué)習(xí)和生活中的實(shí)際問(wèn)題。當(dāng)然,從《課標(biāo)》要求來(lái)看,設(shè)計(jì)劣構(gòu)問(wèn)題也是眾望所歸。
教學(xué)片段:
師:生活中常常會(huì)出現(xiàn)人離開(kāi)了,但是電器如燈、電風(fēng)扇等卻未及時(shí)關(guān)閉的現(xiàn)象,面對(duì)這樣的情況,你有什么樣的解決方法?
對(duì)學(xué)生而言,上面的問(wèn)題屬于一個(gè)劣構(gòu)性的問(wèn)題,有多種解決方法,如語(yǔ)音控制關(guān)燈、紅外感知人離開(kāi)關(guān)燈等,因?yàn)闆](méi)有限定使用什么樣的傳感器設(shè)備,所以學(xué)生就有了更多發(fā)揮和創(chuàng)新的空間。學(xué)生可以根據(jù)自己對(duì)問(wèn)題的理解、聯(lián)系自己的日常生活設(shè)計(jì)出多種方案。從《課標(biāo)》的視角看,學(xué)生根據(jù)情境問(wèn)題分析“人走燈關(guān)”任務(wù)需求,選擇合適的信息感知設(shè)備(語(yǔ)音傳感器、紅外傳感器等)來(lái)解決問(wèn)題,最終完成一個(gè)智能化的應(yīng)用,問(wèn)題設(shè)計(jì)契合《課標(biāo)》要求。
● 衣帶漸寬終不悔,為伊消得人憔悴
基于《課標(biāo)》設(shè)計(jì)的劣構(gòu)問(wèn)題,可以視為本節(jié)課的核心問(wèn)題。每一個(gè)學(xué)生的知識(shí)面、思維靈活度均有差異,有些學(xué)生更擅長(zhǎng)解決良構(gòu)性的問(wèn)題,對(duì)于劣構(gòu)性的問(wèn)題,他們往往感覺(jué)無(wú)從下手。以上面的問(wèn)題為例,想要學(xué)生獨(dú)立完成任務(wù)需求分析和程序搭建調(diào)試較為困難,教師有必要提供幫助。
1.設(shè)計(jì)良構(gòu)問(wèn)題作為教學(xué)支架
教學(xué)片段1:
師:我們之前學(xué)習(xí)過(guò)的傳感器中,哪一個(gè)傳感器可以檢測(cè)有人/無(wú)人?
生:紅外傳感器。
教學(xué)片段2:
師:用“如果…那么…”語(yǔ)句來(lái)完整描述上面的過(guò)程,應(yīng)該怎樣表述?
生:如果有人,那么燈開(kāi);如果沒(méi)有人,那么燈滅。
設(shè)計(jì)上面的良構(gòu)問(wèn)題,幫助學(xué)生回憶之前所學(xué)的知識(shí)點(diǎn),同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生使用條件語(yǔ)句完整描述工作流程,為下一步程序搭建做準(zhǔn)備。
2.學(xué)習(xí)單作為課堂輔助
以本節(jié)課提出的劣構(gòu)問(wèn)題為例,除了使用紅外傳感器之外,還有很多方案也可以完成任務(wù)。但是受限于學(xué)生的知識(shí)水平,在課堂上,教師可以給學(xué)生提供多種傳感器的功能說(shuō)明。學(xué)生通過(guò)閱讀學(xué)習(xí)單獲取信息,篩選信息,進(jìn)而從多種傳感器中找到合適的傳感器。
當(dāng)然,課堂上還有其他方法可以輔助學(xué)生解決劣構(gòu)問(wèn)題,如何思量取決于教師的教學(xué)智慧。在第二種境界中,學(xué)生對(duì)如何解決劣構(gòu)問(wèn)題有了目標(biāo)、方向,通過(guò)課堂上的腳手架,就能在問(wèn)題解決這條道路上穩(wěn)步前進(jìn)。
● 眾里尋他千百度,驀然回首,那人卻在燈火闌珊處
劣構(gòu)問(wèn)題可以有效培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維,那么這是否意味著眾多問(wèn)題解決方案的實(shí)施就是課堂的終點(diǎn)呢?是否意味著“百花齊放”就是課堂最終呈現(xiàn)的樣態(tài)呢?對(duì)《智能家居》一課來(lái)說(shuō),在學(xué)生成功地使用程序完成搭建調(diào)試后,課堂就走向尾聲了嗎?很顯然,并沒(méi)有,作為教師不僅要“放手”發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,培養(yǎng)他們的發(fā)散思維,同時(shí)也要找到一個(gè)“收手”的契機(jī)。
教學(xué)片段1:
師:通過(guò)各種傳感器設(shè)備(紅外、超聲波、語(yǔ)音等)來(lái)控制硬件設(shè)備(燈、電風(fēng)扇),這些都可以視為智能家居的應(yīng)用場(chǎng)景,那現(xiàn)在你們對(duì)智能家居又有什么樣的理解呢?
通過(guò)多種案例的歸納,發(fā)現(xiàn)智能家居的共同特性:通過(guò)信息感知設(shè)備來(lái)控制硬件,實(shí)現(xiàn)智能化的應(yīng)用。
教學(xué)片段2:
師:在通過(guò)紅外傳感器解決問(wèn)題時(shí),如果紅外探測(cè)到?jīng)]有人,那么燈滅;在通過(guò)語(yǔ)音傳感器解決問(wèn)題時(shí),如果語(yǔ)音等于關(guān)燈,那么燈滅。
……
師:分析它們的流程圖,有什么樣的共性呢?
生:都包含“如果…那么…”,如果后面的條件都是對(duì)傳感器的數(shù)值進(jìn)行判斷。
從流程圖入手,找到在算法流程上的共性,為學(xué)生解決問(wèn)題提供了可遷移的思路。
由此可見(jiàn),課堂不是一味地放手,而是要根據(jù)《課標(biāo)》、教學(xué)目標(biāo),找到課堂“收手”的關(guān)鍵時(shí)刻。學(xué)生也會(huì)深刻地感悟到,不管使用何種感知設(shè)備,都是對(duì)傳感器的數(shù)值進(jìn)行邏輯判斷,以解決問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)智能化應(yīng)用。