章沂婷
(杭州師范大學附屬競潮小學,浙江 杭州 310018)
隨著“互聯網+”時代的飛速發展和人工智能技術在中小學教材上的不斷應用,編程教育日益低齡化。在人們所需要具備的素養中,數字化學習與創新能力、信息意識、計算思維與信息社會責任等信息技術學科素養的培養顯得尤為重要。信息技術課程作為培養學生信息素養的載體應當得到足夠的重視。然而教學實踐發現,人教版信息技術教材三年級才正式開始用作授課,小學低年段有兩年的信息技術課程“空窗期”。
研究表明,6-8歲兒童身心發展的特點以及他們已經掌握的初始技能足夠適應開展編程課程。在教育部“雙減”政策背景下,小學低段也已經開展學后托管服務,那么是否能利用這一時間段結合具體案例,借助樂高工具進行項目化教學實踐,在拓展課程中進行對信息技術的初步認識,以提高學生信息素養、綜合運用知識與解決實際問題的能力,是本研究想要解決的問題。
本研究將結合新課程、新教材的“雙新”背景,通過基于項目的學習(Project-Based Learning,PBL)啟發學生思考,拓展學生思維,在真實任務情境中整合多學科知識,調用多學科技能,結合簡單代碼架構搭建,在初步體會編程概念的基礎上進行創新思維的培養,為高段的信息技術教學搭建橋梁,也為學生深度學習思考構建空間。
PBL項目式教學是一種工學結合、任務驅動、項目導向的新型教學模式。巴克教育研究所(Buck Institute for Education)界定的標準化項目式學習的定義具有相當的代表性,即項目式學習旨在督促學生通過廣泛深入地探究復雜真實的問題和精心設計的產品與任務,而獲得知識和技能的一種系統性教學方式。將PBL模式引入樂高積木編程實踐,與傳統教學模式相比,不僅能幫助學生有效構建科學知識,還能提高學生的學習興趣,培養學生發現問題的能力、科學探究能力、科學思維以及科學態度,使得教學不再僅僅止步于增長學生的書面知識,而是關注到學生綜合素質的提升與思維深度的養成。
小學低年段的學生年齡一般在6-8歲,這個年齡段的兒童手部關節已經有了較大的發展。此外,2-8歲是兒童想象力發展的關鍵期,在繪本項目的改編創造過程中,劇本的設置、節目的創演、小動物模型與家模型的搭建、“我”這一人物的設計與介紹模塊代碼的設置都為低段小學生創設了想象力發揮的良好平臺。在教師引導下,孩子們能夠通過大膽想象、暢所欲言,將天馬行空的想法付諸于實踐,創造性地找出解決問題的辦法。
此年齡段的兒童言語表達和辨色等基本能力已經有較大的發展,模仿能力強,大部分學生曾經接觸“過家家”小游戲,對繪本故事較為感興趣,這為項目化課程設計提供了良好的基礎和前提。此外,幼兒園時期,孩子們已經經歷過做手工、搭積木等精細活動的訓練,具備積木搭建的能力;且隨著互聯網技術的不斷發展與人們物質生活水平的不斷提高,多數家庭具備手機、平板、電腦等電子設備,部分學生甚至會在幼小銜接班接觸樂高編程課程,對可視化編程已具備一定的認識,在學習后能夠通過積木的搭建進行面向對象的模塊化編程。
繪本故事展可選用學生感興趣的繪本進行設計架構,本研究以“我家是動物園”繪本展示為例進行設計。在進行基于PBL的課堂活動設計時,以GRASPS評估模式這一系統框架來支持。在此過程中,要做到“兩精一巧”:
項目任務需要精心設計。一個好的任務需要與學生的年齡層次相適應,在給學生以真實情境和真實挑戰的同時能夠激發學生的學習興趣,最重要的是充分考慮現行課程標準和教材,避免“零認知”的風險。基于此,將項目任務指向學生感興趣的繪本,通過小游戲的形式嘗試讓學生將繪本中的故事模擬發生于真實的情境中,借助樂高工具來做劇本小導演,繪本中的小故事都來源于學生真實生活情境。本案例中,在學習繪本知識的同時促使學生進行思考:作為動物園設計師,我需要做什么才能讓我的園區生機盎然、功能完備。繪本故事項目寓學于樂,在促進學生快樂成長的同時促進學生不斷思考、深度學習。
根據GRASPS評估模式將該案例項目設計如下:
總體目標:能夠根據具體的需求進行動物園、動物、動物管理員模型的搭建,并通過編程讓動物管理員帶領參觀者游覽動物園。具體表征為:通過模仿,能搭建簡單的三維模型;根據人物、動物、園區的特點,合理賦予三維空間的大小、形狀與顏色;根據實際需求,嘗試讓管理員動起來,帶領行人參觀動物園。
G——目標:要求參考“我家是動物園”繪本中的內容,暢享你如果作為一個動物園設計師,你會如何打造屬于你的動物園。
R——角色:參賽動物園設計師
A——對象:評委(參觀的師生)
S——情境:動物園要開展一個動物種類增多的活動,坐上時空機,穿梭至史前恐龍時代或是未來星球,將你喜歡的動物帶回屬于你的動物園。最終,學校將開展“最佳動物園”比賽,同學們以小組形式參賽,每一組設置一個園長,做最終的展示匯報。
P——產品或績效:心目中的動物園模型,包括會帶領參觀者的動物管理員和小動物的模型。
S——標準:完整、美觀、豐滿、有利于參觀展示。
評價量規的設計是項目化教學成功與否的關鍵,一個優質的學習量規能夠起到指引學生學習方向的作用,能夠有效降低評價的主觀隨意性,使學生在學習之初就對學習結果充滿責任心,引導學生向優質的項目設計前行。同時,有效的量規也使得標準公開化、明確化,使最終結果有效且可信賴。根據此,“我家是動物園”繪本展示評價量規可以設計如下,見表1。

表1 “我家是動物園”繪本展項目評價量規設計
需要注意的是,設計量規應有適當權重的分析,這是評價指標重要性的體現。此外,通過明晰的術語表達要求,跟學生一起試評一個作品也是有必要的,后續小組分享時自評、互評、師評都基于此開展。
在課堂每一課時的教學過程中,教師應當給學生以“腳手架”的支持。小學低段學生想象力豐富,但耐心與動手能力不足;思維活躍,但往往不具有條理性和邏輯性。因而,在繪本改編展示過程中,教師應注意將自我角色定位為助學者,以引導性和漸退性為原則,適時、動態、個性化、多元化地為學生提供幫助。在本課例中,主要落點于學生人文審美素養,通過觀察構建簡單的建筑學知識,通過模仿創造性生成作品,正確認識樂高模塊,提升積木式編程搭建能力。
“我家是動物園”項目案例將按照頭腦風暴(腦海創設)、微課作品與案例試評、樂高工具的認識、模型搭建實操等四個環節開展。
此階段在充分了解學生學情的基礎上,根據組間同質、組內異質的方式進行分組并下發導學單,明晰需要完成的四個環節。同時,在此階段引導學生開展小組頭腦風暴——暢享你心目中的動物園,小組分環節展示。
為不使學生的想象力受限,在展示環節后進行動物園案例作品的陳展并明確評價量規,與學生一起試評作品,引導學生結合其他小組的作品和評價,改進自己的“腦海動物園”,并進行“心目中的動物園”圖的繪制(小小工程師)。
此階段為學生提供充分的范例圖片、微課視頻資源,進而完成樂高積木的拼接,實現三個模型的搭建,以5E模式架構,如圖1所示:

圖1 組件知識的建構
模型搭建完后,展示積木式編程搭建平臺,可引導學生通過觀察對比自行完成代碼模塊的搭建。同時,教師在課上以示范—討論—練習—提醒的方式展開引導,關注學生思維的活動。在課后也可以用微視頻錄制、直播答疑的形式構建翻轉課堂,對模型搭建過程中的共性問題、難以解決的問題提供相應指導,學生按需取用。
在作品的展示與交流環節,應充分關注到每一個小組的特點,從小組設計理念、設計過程、小組分工合作、作品展示四方面入手,進行全面匯報分享。在鍛煉學生語言表達、邏輯思考能力的同時吸收借鑒其他小組的優秀成果,開拓眼界,延展思路。
在最后的評價環節,由自評(20%)、小組互評(30%)、教師評價(40%)三方面構成,并根據課前設置好的評價量規進行評價。在進行評語小結時,使用“三明治”評價法:說出值得夸獎和肯定的部分,然后再拋出針對“夾層料”的問題——“你怎樣進行改進?”,不斷促進學生的思考,促進學習行為的自發生成。
算法和編程能力并非小學低年段學生的學習重點,在此案例教學過程中,讓學生對編程有大體了解體驗即可。在教學過程中盡可能用簡單的程序實現功能,比如用順序結構和簡單的循環結構讓“圖書管理員”走動起來。
小學低段的學生以具體形象思維的思考為主,愛觀察、模仿、動手,因此案例中設計較多需要學生觀察、動手的內容,以積木、繪畫(通過繪圖技術讓模型更為美觀)為載體制作創意作品,在發揮學生想象力和創造力的同時初步培養學生提出問題、自行探索思考、解決問題的能力,養成良好思考習慣。
該案例教學實際上是多學科融合教學的過程,比如在模型的建構中會涉及初步的美學、建筑學的相關知識。學生在小學低年段關注到各個學科的融合,培養學生跨學科綜合學習的意識,為學生的全方面發展及日后成為綜合性人才打下良好基礎。
在項目式教學理念的引領下,探索學科融合的教學方式已成為當代教育的熱點。編程課程在小學五年級的課本上已有呈現,且在小學中高段STEAM課程中已廣泛應用,但在小學低段中,融合信息素養的學科實踐仍未有體現。創客活動其實是學生思維火花生成與綻放的絕佳場地,在這個過程中,學生從玩中樂、玩中學、玩中悟,將自己的創意和想法變為創新設計作品,在力所能及處結合當下人工智能不斷發展的背景進行信息技術的初探,在培養學習興趣的同時為日后學習打下基礎,在深度學習中培養學生創新思維、團隊協作和動手實踐等多方面的能力,這才是融入編程技能的項目化課程在小學低段中實施的意義所在。