小學Mind+創意編程數字教材開發實踐與探索

[摘? ?要]我國的Mind+教材普遍在呈現形式和編制方面的存在一些問題。為了改進這些不足，應充分利用數字教材的優勢。研究者總結了數字教材開發的理念及原則，結合實踐經驗，對小學數字教材的開發流程及策略進行了探索，并在教學中取得了良好效果。

[關鍵詞]小學;Mind+;創意編程;數字教材

一、引言

在教育信息化2.0的時代背景下，教育部于2018年明確指示“開展數字教材等新形態教材的研發、試點和推廣”，提出要實現從專用資源向大資源轉變。近年來，數字化進程不斷加快，給現代教育注入了生機和活力，使教育資源更加豐富實用，也使數字教材的開發顯得尤為必要和重要。筆者在開展Mind+創意編程教學活動及相關課題研究的過程中，對比分析了當前各地的Mind+教材，發現了一些普遍存在的問題：一是在呈現形式上，存在紙質教材居多而數字教材較少的問題;二是從教材編制上看，存在結構松散、弱化知識、弱化程序、弱化技能、培養目標偏高等問題。由此，筆者結合自己的實踐經驗和體會，對開發實用的小學Mind+創意編程數字教材進行了探索。

二、數字教材的內涵及其優勢

數字教材是現代教育技術新形勢下網絡教學環境的必然產物。它是借助計算機、網絡等相關設備，完成文字、圖像、聲音、視頻、動畫等信息傳播的一種數字化多媒體教學材料[1]。與傳統紙質教材相比，數字教材至少具有以下四大優勢：一是數字教材的信息載體不局限于圖像和文字，而是能夠通過更豐富的形式來完成信息的表達，且支持多樣化的應用環境;二是能夠提供示范性學習素材;三是具有共享優勢，能夠打破時間與空間的束縛，及時獲取所需內容，甚至可以實現教材信息的全球“流通”;四是可以更大程度地滿足學習者個性化學習和自主探究式學習的需求。

三、Mind+創意編程數字教材

開發的理念及原則

1.開發理念

（1）教學設計系統論。教學設計是一個系統規劃教學的過程。它把研究對象看作由一定要素組成的、具有一定結構和功能的整體，從整體與部分、整體與外部環境的相互聯系與相互作用中對問題解決方案進行設計、實施和評價，使之最優化，以達到處理問題的最佳效果[2]。在開發數字教材的過程中， 需要以系統方法為指導。

（2）計算思維理念。計算思維是信息技術學科核心素養之一，Mind+編程教學的關鍵正是有效培養學生的計算思維。在設計開發Mind+數字教材時，可通過思維導圖、流程圖、列表等形式呈現，將問題（算法）化繁為簡;也可通過設計精良的微課作品以便學生開展自主探究學習，從而落實計算思維理念，凸顯編程教學的價值。

（3）STEAM教育理念。STEAM教育是一種將科學、技術、藝術、工程、數學等不同學科進行相互聯系、綜合運用，強調跨學科、多領域綜合運用的理念。將這一理念融入數字教材的開發，有利于培養學生的發散性思維和創新創造精神，提高學生綜合運用各學科知識解決問題的能力。

2.開發原則

（1）整體性原則。數字教材是紙質教材、教師用書、網絡資源或配套光盤等的整合，開發數字教材時要考慮到其整體性，合理構建相對完善的學習系統，包含內部運作環境、決策環境及外部資源，從而保證數字教材系統的順利運行[3]（見圖1）。例如，在Mind+數字教材開發過程中，可以組織一個由教研員、信息技術教師、創客專家、教育與心理學研究者、不同學科教師共同組成的開發隊伍，從科學性、技術性、趣味性、實用性等方面把關，同時要了解研發教材所對應學段的總體教學目標和要求，特別要考慮學科核心素養（如計算思維）、各學科或跨學科知識的融合等問題。

（2）個性化原則。現代教育更加關注通過創設特定的學習情境實現知識的構建和運用，并要求體現學習資源的多樣性、關注學生個體的差異性[4]。相對來講，信息技術學科對硬件設備有一定的依賴性，經濟發達地區和欠發達地區在硬件方面往往存在較大差異。因此，數字教材的開發要考慮地區差異，因地制宜。當硬件平臺不同、開設課程不同時，教材內容和教學要求要能夠適當做出調整，使之更具有普適性和可操作性，從而能夠廣泛滿足學生個性化學習的需求。

四、Mind+創意編程數字教材開發流程及策略

團隊成員通過交流研討，集思廣益，理順了Mind+數字教材的開發流程（見圖2），并結合數字教材開發的實踐和經驗提煉了相關策略。

1.多方收集參考資源

開發團隊的教師們在網上查找并下載Mind+教材、微課作品、Mind+作品、課堂實錄與教學設計等;收集其他學校Mind+紙質校本教材;購買了《Mind+高手密碼》《Mind+少兒編程》《編程真好玩》《Mind+少兒編程一點通》等多本專業書;在知網上下載與數字教材開發、Mind+、計算思維、STEAM等方面相關的文獻等。

2.全面學習與借鑒

他山之石，可以攻玉。學習借鑒是教師彌補短板、吸收經驗促提升，進而為開發高質量數字教材“保駕護航”的重要途徑和方法。例如，團隊通過對已有Mind+數字化資源進行比較分析，觀摩其他學校如中山市實驗小學、朗晴小學的Mind+編程課堂，參閱其校本教材，聆聽相關講座或經驗介紹等，開闊思維，取長補短，從中獲取寶貴的開發經驗;通過閱讀與Mind+軟件相關的專業書籍，對照書籍動手編程、做筆記，加深對Mind+編程相關知識的理解，提高編程能力;通過廣泛閱讀相關文獻，達到深入理解Mind+數字教材的本質、更新教學理念、提升理論水平的目的，為后續順利開發Mind+數字教材奠定基礎。

3.確定合理的課程目標

經過前兩個流程，開發團隊的教師具有了一定的儲備，再開展專題研討會，對Mind+數字教材進行反復琢磨提煉，制定了以下課程目標。

一是在課程內容上，主要讓學生熟練掌握Mind+動作、外觀、聲音、偵測等模塊的指令及變量、函數等相關知識，并學會靈活運用相關知識和技能制作相冊、繪制圖形、設計游戲、解決數學問題、設計綜合項目等，從而有效培養學生的計算思維。

二是在課程學法上，讓學生在親歷Mind+趣味編程的過程中，學會自主探究、小組合作，掌握運用列表、思維導圖、流程圖等方法分析角色動作和理解算法，掌握編程方法，從而培養學生的編程興趣、自主學習能力和合作精神。

三是在課程評價上，在教材中設置評價環節，注意采取多元評價方式，如教師自評、學生互評、網上評價、小組評價等。

四是在課程理念上，注意融入STEAM理念、注入生活元素、滲透德育，注重培養學生的創新精神及運用跨學科知識解決實際問題的能力，提升學生的綜合素質。

4.整體設計數字教材

一是形成合理的教材整體框架。從教材使用介紹、教材主體、教材配套、教材拓展到教學評價等方面對數字教材進行規劃，使其具有系統性（見圖3）。

二是合理編排教材內容。該教材分為基礎篇、情景篇、繪畫篇、游戲篇、算法篇、拓展篇六個單元，內容編排上注意從學生的認知規律出發，遵循由淺入深的原則，還要注意在教材中加強編程與生活的聯系，融入跨學科知識。如在“我們的運動會”一課，讓學生收集學校運動會照片，使用Mind+制作相冊;又如情景篇融入了數學、美術、音樂等學科知識等。

三是合理設計每課時的各環節。通常，每課時會設置學習任務、范例展示、新課學習過程（按知識點邏輯順序設計）、小貼士、練一練、評一評等環節，符合教與學的基本規律。

四是梳理目錄與知識點。根據課程目標，梳理形成數字教材的課時目錄，并列出每個課時的知識點，再圍繞知識點著手編寫。

5.編寫數字教材

（1）制定科學的編寫方案。在編寫過程中，一般要先制定合理的編寫方案，明確編寫的相關要求和注意事項。例如，在分工安排上，將開發團隊的教師分成三組，每個小組負責連貫性的若干課時;在人員搭配上，每個小組安排一位課程開發能力較強的教師;要求每個課時先根據知識點設計制作一個程序范例，統一使用Snagit軟件截圖，做到圖質清晰，并保存好圖片、范例作品等相關素材;對教材的排版格式提出明確要求等。

（2）借用微信群提高編寫效率。建立微信群可以方便開發團隊教師們溝通學習和共享文件。例如，筆者提前完成了第6課“我們的運動會”初稿，將文件共享到群，待教師們交流討論后，再根據大家的意見和建議修改，形成統一范式。又如，吳偉玲老師編寫第13課“反彈球”時，在群中分享了一個編寫亮點，即用列表形式分析角色動作;還有教師提到借流程圖、思維導圖來分析理解算法，增加“評一評”環節等。微信群的使用，促進了及時分享、討論和反饋，極大地提高了教材編寫的效率。

（3）數字教材的反復修改。好教材是反復修改出來的。完成初稿后，先在小組內交換修改，再由小組之間交換修改，最后由主編進行審核。教材的修改不能僅針對某一課時，而是要通盤考慮前后課時的知識點是否連貫，是否符合學生的認知規律，是否要增加或刪減某些課時等。例如，2019年6月，筆者參加廣東省黃偉祥名師工作室活動時，聆聽了多位名師的“Mind++數學”研討課，于是結合自己的學習收獲和想法，在教材中增加了一個單元（4課時）的內容。

6.修訂與完善數字教材

（1）在教學實踐中驗證修訂。實踐是檢驗真理的唯一標準。付諸教學實踐并注重加強反思，有利于發現教材中存在的問題，從而對教材進行修訂。例如，在教學“求1+2+…+N的值”一課時，筆者發現將流程圖與程序腳本對應起來，可以更好地幫助學生理解程序的算法。又如，在教學“貪吃魚”一課時，開發團隊教師主要采取了任務驅動教學法和分層教學法，于是筆者建議在教材中將每一課的主要學習任務羅列出來，并在某些課時設計一些有針對性的個性化練習。

（2）開發教材配套資源。在開發配套資源過程中，筆者一般會先制定一個可行方案，方案建議包括課例、微課、教學設計等配套資源的評價標準，最好能針對每種資源提供一些優秀的參考案例。2019年9月至2020年2月，筆者組織團隊教師開展了Mind+數字教材精品課程、微課、教學設計等系列開發活動，形成了較完善的配套資源（見圖4）。

7.推廣使用數字教材

在形成較完善的教材及配套資源的基礎上，還需要借助網絡工具平臺進一步拓展教材的使用形式和范圍，實現數字教材的“廣而告之”和高效運用，以滿足學生自主學習、個性學習等要求。2021年2月至3月，筆者將Mind+教材資源上傳到專用微信公眾號平臺，學生只需用手機掃描二維碼或用電腦打開鏈接，就能利用相關資源進行學習。在此期間，筆者還通過釘釘軟件平臺組織學生開展了防疫線上教學活動，將上傳到微信公眾號的Mind+教材資源推送給學生;利用該平臺的“填表”功能開展問卷調查，實現了有效的教與學評價;還利用該平臺實現了作業布置與評價、與學生及家長交流互動等，達到了較好的教學效果。

值得一提的是，在推廣使用過程中，還要加強學習與反思，重視學習評價和系統性能評價，及時修改、優化和更新數字教材，使之更具適用性。

總之，Mind+創意編程作為當前小學信息技術學科的重難點內容，其相關數字教材的開發尤為重要。信息技術教師要努力探索數字教材的開發策略和途徑，并重視教學設計思想與方法的運用，系統合理地把握開發的每個環節，精益求精，使數字教材能夠有效促進教學質量的提高。

參考文獻

[1]康合太，沙沙.數字教材的理論探索與實踐——以第二代“人教數字教材”為例[J].中國電化教育，2014，34（11）：33-39.

[2][3]黃應會.教學設計思想與數字教材開發——以中小學信息技術學科為例[J].中小學教材教學，2015（06）：25-29.

[4]趙燕，馬玲.互動式數字教材建設與管理方法初探[J].南京工業職業技術學院學報，2017，17（03）：92-94.

（責任編輯 郭向和? ?校對 姚力寧）

作者簡介：張超金，廣東省中山市坦洲鎮林東小學教師，E-mail：zhangchaojin@126.com（廣東中山，528467）

基金項目：2020年中山市教育科研2020年度立項課題“基于STEAM教育理念的小學可視化編程教學案例研究”（課題編號：B2020112）。