創(chuàng)客課程開發(fā)之思：高階思維立意的“活動(dòng)內(nèi)容課程化”建設(shè)

陳鋇 福建省廈門市康樂第二小學(xué)

高階思維(Higher-Order Thinking)是指發(fā)生在較高認(rèn)知水平層次上的認(rèn)知能力或表現(xiàn)出來的技能，高階思維能力包含分析處理信息、進(jìn)行問題求解并對(duì)事件進(jìn)行綜合創(chuàng)造性評(píng)價(jià)的能力，它是由問題求解、決策、批判性思維與創(chuàng)新四大能力構(gòu)成的綜合型能力，體現(xiàn)在認(rèn)知傾向上就是分析、評(píng)價(jià)和創(chuàng)造。

《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡(jiǎn)稱“新課標(biāo)”）體現(xiàn)了從“技術(shù)操作”到“核心素養(yǎng)”的目標(biāo)轉(zhuǎn)向，以及從“應(yīng)用行為”到“學(xué)科思維”的價(jià)值轉(zhuǎn)向，將教學(xué)內(nèi)容從“關(guān)注工具特征”轉(zhuǎn)變?yōu)椤瓣P(guān)注學(xué)科本體”，將教學(xué)方式從“知識(shí)技能學(xué)習(xí)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤敖鉀Q問題能力發(fā)展”，旨在以高階思維的立意，進(jìn)階培養(yǎng)學(xué)生的適應(yīng)力、勝任力與創(chuàng)造力。

創(chuàng)客教育在課程開發(fā)設(shè)計(jì)上凸顯學(xué)生主體地位，同時(shí)，模糊學(xué)科邊界，積極促進(jìn)學(xué)科間知識(shí)技能的融合互涉，關(guān)注學(xué)生群體指向高階思維的探究性學(xué)習(xí)與生成型應(yīng)用。“活動(dòng)內(nèi)容課程化”是符合高階思維培養(yǎng)立意的課程開發(fā)思路，因此，下面筆者針對(duì)創(chuàng)客課程的開發(fā)進(jìn)行分析闡述。

●以終為始，逆向設(shè)計(jì)，“活動(dòng)內(nèi)容課程化”的切入

設(shè)計(jì)起始，首先要解決如何構(gòu)建科學(xué)、適切、個(gè)性、開放的問題情境。在真實(shí)情境中，高階思維的發(fā)生通常指向開放性的新問題，這種復(fù)雜的、沒有固定答案的問題具有模糊性，而模糊性正是從“思維聚焦”到“思維發(fā)散”的必要引導(dǎo)，此類開放性問題（以及各環(huán)節(jié)開放性內(nèi)容）為目標(biāo)達(dá)成預(yù)置了多條可能的變現(xiàn)路徑，是“活動(dòng)內(nèi)容課程化”切入的理想狀態(tài)。

以《耕學(xué)園智能化管理》創(chuàng)客課程大單元教學(xué)的開發(fā)設(shè)計(jì)為例（如下頁表1），以對(duì)學(xué)校種植園進(jìn)行智能化管理為目標(biāo)，將開放性路徑的鋪設(shè)權(quán)限完全交予學(xué)生。沒有標(biāo)準(zhǔn)答案是“活動(dòng)內(nèi)容課程化”的鮮明特色，在各教學(xué)環(huán)節(jié)中，借助多樣態(tài)數(shù)字技術(shù)應(yīng)用，讓各小組提出指向清晰且形態(tài)豐富的思路及方案，并在匯報(bào)交流中不斷調(diào)適、優(yōu)化各自的方案內(nèi)容。在鎖定預(yù)期結(jié)果的前提下，反向追溯目標(biāo)達(dá)成的過程，在過程中不斷拋設(shè)分支問題并逐一解決，讓學(xué)習(xí)過程具有動(dòng)態(tài)生成性，讓學(xué)生歷經(jīng)個(gè)性化的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，營(yíng)造良好的自本課堂氛圍，進(jìn)而達(dá)成立足學(xué)為中心、認(rèn)知結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)、指向真實(shí)情境的大單元?jiǎng)?chuàng)新實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)。

●迭代優(yōu)化，工程思維，“活動(dòng)內(nèi)容課程化”的突破

工程思維是以實(shí)現(xiàn)“可用且可靠”的產(chǎn)品為目標(biāo)的技術(shù)思維，其結(jié)果是基于目標(biāo)條件和有限的物料資源，策劃性呈現(xiàn)最優(yōu)解的物化內(nèi)容。在創(chuàng)客課程開發(fā)中，通過修改、增設(shè)待達(dá)成目標(biāo)的附加條件，通過若干次的評(píng)估測(cè)試與迭代優(yōu)化，針對(duì)不斷精準(zhǔn)化的目標(biāo)進(jìn)行調(diào)適設(shè)計(jì)及評(píng)測(cè)校驗(yàn)，使最終的物化產(chǎn)品得以理想化呈現(xiàn)。工程思維導(dǎo)引下的創(chuàng)客課程開發(fā)，是“產(chǎn)品制作—評(píng)估測(cè)試—迭代優(yōu)化”多次往復(fù)的內(nèi)容設(shè)計(jì)，這個(gè)過程是通過多個(gè)證明（證偽）活動(dòng)內(nèi)容嵌套而成，在課程化布局上可以形成進(jìn)階架構(gòu)。

以《不倒的尖塔》一課的開發(fā)設(shè)計(jì)為例（如下頁表2），教師在單課時(shí)教學(xué)過程中預(yù)設(shè)了三個(gè)遞進(jìn)的任務(wù)環(huán)節(jié)。首先，各小組學(xué)生通過對(duì)現(xiàn)有物料形狀及數(shù)量的評(píng)估與構(gòu)想，選擇采用搭建尖塔的形式實(shí)現(xiàn)任務(wù)一的物化目標(biāo)。在尖塔搭建完畢后，個(gè)別小組對(duì)剩余一個(gè)球狀重物提出質(zhì)疑，認(rèn)為這并非搭建尖塔的必要物料，這種批判性思維的初步形成，能有效培養(yǎng)學(xué)生對(duì)矛盾、模糊信息處理的敏感性。其次，教師用一臺(tái)固定朝向的風(fēng)扇輕易吹倒尖塔，并由此提出待達(dá)成目標(biāo)的增設(shè)內(nèi)容——讓搭建起的立狀物不被吹倒。部分學(xué)生考慮重建，通過降低搭建高度，使立狀物重心下移以達(dá)到不被吹倒的目的。教師補(bǔ)充強(qiáng)調(diào)物化目標(biāo)是“盡可能高”的立狀物，引導(dǎo)學(xué)生將決策思路化“改建”為“鞏固”；通過對(duì)現(xiàn)有物料資源（球狀重物及剩余線繩）的分析，學(xué)生選擇用重物支撐在處于風(fēng)向?qū)α⒚娴乃滓粋?cè)，確保尖塔不被吹倒，以此實(shí)現(xiàn)任務(wù)二的物化目標(biāo)。最后，教師在尖塔周圍隨機(jī)擺放了多臺(tái)風(fēng)扇，顯然，僅支撐塔底一側(cè)的重物無法確保尖塔不被吹倒，教師適時(shí)提示學(xué)生，在不能改變尖塔高度的情況下，只有增加尖塔自身重量，才能保證其穩(wěn)定性。學(xué)生再次對(duì)現(xiàn)有物料資源進(jìn)行分析構(gòu)想，通過小組協(xié)作探究，最終在實(shí)踐中通過將球狀重物用剩余線繩懸吊垂掛在尖塔內(nèi)部的方式，在確保尖塔整體重心不偏移且自重增加的情況下，實(shí)現(xiàn)了任務(wù)三的最優(yōu)解物化目標(biāo)（如圖1）。

圖1

表2

通過“活動(dòng)內(nèi)容課程化”的架設(shè)，糅合物理力學(xué)知識(shí)，使學(xué)生形成樸素的調(diào)諧阻尼器原理認(rèn)知，以“容錯(cuò)并試錯(cuò)”的學(xué)習(xí)態(tài)度與策略，應(yīng)對(duì)“未知且可知”的知識(shí)技能，有效鍛煉了學(xué)生解決問題的能力，這無疑契合信息科技學(xué)科“科”“技”并重的教學(xué)需求。

●應(yīng)用遷移，映射現(xiàn)實(shí)，“活動(dòng)內(nèi)容課程化”的拓延

讓學(xué)生將相關(guān)學(xué)科知識(shí)技能主動(dòng)關(guān)聯(lián)到日常生活情境的問題解決中，是真實(shí)性學(xué)習(xí)生成的關(guān)鍵。真實(shí)性學(xué)習(xí)以解決“現(xiàn)實(shí)問題”為個(gè)體認(rèn)知形成、發(fā)展的內(nèi)在主線，在“現(xiàn)實(shí)問題”解決的過程中，建立相關(guān)學(xué)科知識(shí)技能與日常生活的寬泛聯(lián)系，突破學(xué)科世界與現(xiàn)實(shí)世界的邊際，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)活動(dòng)與現(xiàn)實(shí)生活的統(tǒng)一，進(jìn)而推動(dòng)學(xué)科素養(yǎng)的建構(gòu)與發(fā)生。而這種能將相關(guān)學(xué)科知識(shí)技能與日常生活情境主動(dòng)關(guān)聯(lián)的應(yīng)用遷移能力，屬于學(xué)生的“默會(huì)認(rèn)知（Tacit Knowledge）”，較顯性認(rèn)知而言，它難以概念化或用語言文字符號(hào)清晰表達(dá)，是基于行動(dòng)所產(chǎn)生的理解、領(lǐng)悟、判斷和決策。在創(chuàng)客課程開發(fā)中，教師需要有意識(shí)創(chuàng)設(shè)應(yīng)用遷移的關(guān)聯(lián)問題，讓問題鏈有效延展，為學(xué)生的“默會(huì)認(rèn)知”建立真實(shí)情境橋接。

以《二分法：猜數(shù)游戲》一課的開發(fā)設(shè)計(jì)為例（如下頁圖2），常態(tài)的少兒編程教學(xué)往往囿于計(jì)算機(jī)教室，在實(shí)現(xiàn)代碼編寫（源碼積木）之前，教師通常先要求學(xué)生將算法思路通過繪制流程圖的方式具象呈現(xiàn)，以“概括”取代“定義”，這是圖式（Schema）理論的遷移與轉(zhuǎn)型：讓闡述與解釋功能更具直觀性和關(guān)聯(lián)度，借助思維圖式化建構(gòu)舒緩認(rèn)知壓力，為學(xué)生建設(shè)“從算法思路確立到編程設(shè)計(jì)變現(xiàn)”過程的緩沖區(qū)，服務(wù)學(xué)生計(jì)算思維的養(yǎng)成。如果止步于此，教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成僅限于算法認(rèn)知與編程應(yīng)用，學(xué)生并沒有形成將該知識(shí)技能與日常生活情境主動(dòng)關(guān)聯(lián)的應(yīng)用遷移。高階思維立意的創(chuàng)客課程開發(fā)應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生由課內(nèi)走向課外，以所學(xué)所知決策并解決現(xiàn)實(shí)問題，這才是倡導(dǎo)真實(shí)性學(xué)習(xí)的意義所在。該課時(shí)設(shè)計(jì)后期的“生活化”活動(dòng)體驗(yàn)，教師引入日常生活中常見的“修水管”問題：一段8米長(zhǎng)的水管，由長(zhǎng)度1米的短管首尾相接連成，各短管之間裝有閥門開關(guān)。經(jīng)檢測(cè)，這段水管水壓偏低，存在漏水的情況，但不確定是哪里漏水。如何以“二分法”算法思維快速排查漏水的短管位置？歷經(jīng)流程圖繪制和源碼積木應(yīng)用，學(xué)生很快做出了關(guān)聯(lián)反應(yīng)：先關(guān)閉水管居中的閥門，通過左右兩側(cè)的水壓情況判斷漏水部分，若一側(cè)水壓偏低，則繼續(xù)關(guān)閉該側(cè)居中的閥門進(jìn)行第二次檢測(cè)……通過三次判斷，就能找到漏水的那截短管。

圖2

通過該活動(dòng)體驗(yàn)，學(xué)生對(duì)“二分法”在解決日常生活問題中的具體應(yīng)用表現(xiàn)有了清晰的認(rèn)知，從“掌握技能”到“理解意義”進(jìn)而“應(yīng)用遷移”，“會(huì)用”且知“何處可用”，這才是追求真實(shí)情境教學(xué)的適切路徑。

●結(jié)語

素養(yǎng)教育是訴求“民智國(guó)強(qiáng)”的長(zhǎng)效工程，高階思維立意的“活動(dòng)內(nèi)容課程化”建設(shè)，是新課標(biāo)背景下指向?qū)W生全育培養(yǎng)的積極舉措。創(chuàng)客課程立足個(gè)性化學(xué)習(xí)與綜合素質(zhì)的全面發(fā)展，在求解、決策、批判與創(chuàng)新中不斷磨礪并提升學(xué)生的解決問題能力和協(xié)作探究能力，如何更合理、科學(xué)地開發(fā)創(chuàng)客課程并付諸教學(xué)實(shí)踐，是值得身處素養(yǎng)教育時(shí)代的教師縱深發(fā)掘的課題。