基于U型學習的信息科技課程教學設計研究

李名 張靜 李瑞萍 岳楨

關鍵詞：U型學習；建構主義理論；教學設計；核心素養

1 引言

自2022年教育部發布《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》以來，信息科技課程廣受學界關注。熊璋教授指出，新課標的發布標志著信息科技課程實現了“從0到1”的突破，信息科技課程從綜合實踐活動課程中獨立出來[1]。為了落實《教育信息化2.0行動計劃》，加快教育現代化和教育強國建設，教育者必須探索新型教學模式，以便滿足21世紀人才培養的新需求。U型學習理論豐富教學過程，啟發學生獨立思考，有利于培養學生的創造性思維。信息科技課程因其重要性和特殊性，故筆者提出，在開展教學過程中，采取融合U型學習的教學模式，解決目前課堂教學存在的問題，以便為教育研究者提供參考。

2 U 型學習模式設計的基本思想

U型學習模式設計的思想根源于經驗主義教學理論，強調學生在“做中學”的現實意義。建構主義最早由瑞士心理學家皮亞杰提出，其強調學習者的積極性和主動性，認為學習是學習者基于原有的知識經驗生成意義、建構理解的過程[2]。殊途同歸，兩者均強調教學過程中，學習者的參與互動與學習效果密切相關，因此本文從主體性、發展性、參與性的角度出發，構建信息科技課程教學設計模型。

2.1 教學設計的理論思想

“U型學習”源自美國教育家杜威的經驗教學過程理論。郭教授認為學生學習知識要經過“還原與下沉、體驗與探究、反思與上浮”的過程[3]。在深度學習領域，學習是一個復雜的過程，該過程恰似一個“U”型。首先是“還原與下沉”，建立書本知識與經驗的鏈接，在經驗的基礎上進一步認識新內容。其次是“體驗與探索”，在參與過程中培養學生的創新思維，鼓勵學生切身體會知識的內涵?！胺此寂c上浮”，該過程是學習者元認知的過程，反思自身的學習效果，這是學習新知識的保障。

隨著多媒體計算機和Internet網絡教育應用的飛速發展， 建構主義學習理論正愈來愈顯示出其強大的生命力[4]。建構主義屬于認知心理學派的分支之一，該理論將復雜的“學習”過程分為圖式、同化、順應、平衡四個階段。針對“什么是學習”這一問題，聯合國教科文組織在報告中指出“： 學習是由環境決定的多方面的現實存在。獲得何種知識以及為什么、在何時、何地、如何使用這些知識， 是個人成長和社會發展的基本問題”[5]?，F代社會的發展，要求學習者主動探索、發揮自身能動性，以便適應多變的社會生活。課堂教學是學生學習的重要場所，教師作為引導者，促進學習者更好地吸收所學的知識。

2.2 教學設計的基本原則

主體性原則從學習過程中由教到不教，由教育走向自我教育的過程。發展性原則與核心素養培養目標密切關聯，在課堂教學過程中必須以發展的眼光看待學生，培養高質量人才。參與性原則引導學生從教學的邊緣走向中心，努力活躍課堂氣氛。

2.2.1 主體性原則

建構主義學習理論強調學習者在學習過程中的主體地位，因此在進行教學設計時，必須以學習者為中心。學習者以其獨立的個體形式而存在，具有不同的家庭背景、生活模式、學習習慣。在進行教學設計時，盡可能多地設計學生獨立學習、合作學習的環節，加大學習者投入。

2.2.2 發展性原則

學習者的發展具有多樣性，如認知多樣性、元認知多樣性、情感多樣性、態度多樣性和社會文化多樣性[6]。教學設計面向的首要對象是學生，學生的多樣性特點決定了教學設計必須具備學生發展的多元化。黨的十八大以來，教育系統抓好《深化新時代教育評價改革總體方案》落實落地，加速破除唯分數、唯升學、唯文憑、唯論文、唯帽子的頑瘴痼疾[7]。信息科技課程與時代密切相關，因此該課程在設計時必須以教育的最終目標為原則，學生的能力不應只利用單一的分數、文憑等來衡量。在進行教學設計時，注意以時代發展的眼光培養學生，促進學生全面發展。

2.2.3 參與性原則

在學習方法上，擺脫傳統教學方式中以“教師”為中心的束縛，把學生從邊緣性參與引導至活動的核心位置。混合設計情境教學法、探究法、任務驅動法等教學方法，充分激發學生的興趣，提高學生的參與意識。學生積極主動參與課堂教學是提高課堂教學質量的關鍵因素[8]。在進行教學設計時，可根據學生的性格特征和教學條件，個性化分配任務，盡量使每位學生參與到課堂教學活動中來。

3 基于U 型學習理論的教學設計模型

基于U型學習理論的教學設計定位于學習的兩端，一端是過去，一端是未來。過去的學習經驗已成功搭建在學習者的認知結構中，當學習者面對新知識時，首先要做的就是還原。剝開新知識的外衣，將知識的本質與原有認知結構存在的內容進行鏈接，同時起到復習舊知識的作用。新知識與舊知識發生碰撞后，學習者會根據自己的學習經歷、心理特征等，形成自己的獨立思考，完善新的認知結構，這便是學習者當下的探索過程。面向未來的學習，并不是說學習者會預測未來，而是站在現在的角度，為未來發展奠定良好的基礎。面對形成的新認知結構，學習者要不斷反思，考慮哪個方面自己表現比較好，哪個方面仍需要改善。根據得到的反饋信息，及時調整認知結構，從而實現自身知識的升華。如此循環往復，螺旋式搭建學習者的認知結構，完成教育目的?；赨型學習理論的教學設計模型如圖1所示：

4 義務教育階段信息科技課程教學設計實踐

教學設計強調運用系統方法去分析和發現教學過程中存在的問題，設計對應問題的解決方案[9]。本文以七年級上冊《創建圖表》一課為例，基于U型學習理論進行教學設計，為解決當前信息技術課程相關問題提供參考。

4.1 教育教學理念

本次課程以“U型學習”理論為核心，秉承“主導—主體相結合”的教學模式進行教學設計?！癠型學習”是對美國著名教育家杜威經驗教學的概括，充分體現“以學習者為中心”的學習理念，即學習者要經歷一個復雜的學習過程。利用智慧教室，充分發揮線上線下協同學習的優勢，增強學生的體驗感。教學理念設計如圖2所示。

4.2 教學內容及學習者分析

本節內容選自河南大學出版社《信息技術》七年級上冊第四章第四節“創建圖表”。采集了所需要的數據，為了獲得有價值的信息，需要對數據做進一步分析。數據可視化在數據分析過程中，起著極其重要的作用。本節內容與現實聯系密切，側重實踐應用環節，為前期理論知識的學習起到升華作用。

本學期學習以培養學生綜合能力為主，因此注重學生的學習體驗與感受。在知識層面，學生已掌握數據處理的一般過程，具備信息采集和獲取能力。在認知層面，學生思維活躍，模仿能力強。在興趣層面，學生對新知事物滿懷探求的欲望，對數據圖表內容興趣濃厚。

4.3 教學目標的設定

三維目標與信息科技課程核心素養相輔相成、血脈相連。核心素養是教學目標的具體化和深化，教學目標是核心素養的發展與超越。因此，本節課在制定教學目標時，嚴格緊扣信息科技核心素養的要求，全面提升學生綜合素養。

4.3.1 知識與技能目標

學生能夠了解圖表的分類及意義，會選擇適當類型的圖表呈現數據，同時能夠深入挖掘圖表中呈現的數據信息。

4.3.2 過程與方法目標

通過直觀演示，學生能夠根據表格數據插入圖表；通過自主探究，能夠靈活選擇插入圖表的方法，舉一反三，提升發現、解決問題的能力；通過合作學習，討論交流繪圖方法，提高語言組織能力和合作意識。

4.3.3 情感態度與價值觀目標

通過處理《水滸傳》英雄人物相關數據，體驗中國傳統文化的藝術性和魅力，從而增強文化自信。

4.4 教學過程的設計

表1為教學過程具體設計。

4.5 課程思政元素

《水滸傳》是中華傳統文化的寶藏和藝術化的載體。中華文化獨一無二的理念、智慧、氣度、神韻，增添了中國人民和中華民族內心深處的自信和自豪。對中學生進行思想文化的熏陶，可增強民族自豪感，奮力建設社會主義文化強國，增強國家文化軟實力，實現中華民族偉大復興的中國夢?；赨型學習的課程設計如圖4所示。

5 U型學習模式與傳統模式的課程教學對比分析

5.1 教學環節豐富，學生參與性強

采用U型學習模式開展教學活動。經過“還原與下沉——揭示知識面目”“體驗與探究——開放拓展空間”“反思與上浮——引導實踐應用”三個教學環節，擺脫傳統線性教學模式，為學生創設更多實踐活動，完成新舊知識體系的自我建構。

5.2 評價內容多樣性，全面跟蹤學習過程

過程性評價與總結性評價相結合。評價內容包含課前預習情況、課中小作品完成情況、課后作業提交情況、話題討論、疑問答疑等內容，區別于傳統的“大作業”評價，過程性評價可充分了解學生的學習過程，學生可反思自身學習效果，迭代式提高學習效率。

5.3 評價主體多元化，促進全面發展

學生不再是固定的被評者，在學習過程中也可以參與評價環節，對自身、小組同伴做出客觀評判。評價主體分為自評、互評、師評三部分，學生自評可促進學生進行自我反思學習過程；同伴互評可促進學生交流探討，取長補短；教師評價客觀科學，對學生進行全面評價。

總之，基于U型學習的課程設計以學生為中心，充分調動學生的積極性和參與度，形成師生平等的課堂氛圍，有利于課堂活動的順利開展。但同時，因涉及的學生參與環節比重較大，活動靈活性較高，因此在學習過程中，學生極容易出現研究方向偏差等問題。這便對教師提出了更高要求，教師要參考學生的知識儲備、性格特征等多方面因素，合理分配任務，把握時間和環節安排，在保證學生全員參與的同時，完成本節課的教學任務。基于U型學習的課程有效解決了傳統課堂氣氛沉悶、環節單一等弊端，從培養中國學生核心素養的角度出發，借助現代教育教學手段，有力保證了教學活動的順利開展。