知識創造視角下小學圖形化編程教學探究

☉史玉玲

一、思辨：知識創造

知識創造英文釋義為“knowledge-creation”，即知識的生產和創造。學習理論的研究表明，人類的學習正在走向“學習即知識創造”的新趨勢。2013 年我國學者曾文婕等人在《獲得·參與·知識創造——論人類學習的三大隱喻》中提出知識創造學習，認為每位學習者都不僅是知識的消費者，更是知識的生產者和創造者［1］。也就是說，學習不能僅僅是個體對已有知識的習得、轉化或建構，而更應是在自主學習、合作探究、協作交流等多種形式的活動中，積極表達自我、主動分享知識與經驗，進而將隱性知識轉化為顯性知識，將個體知識轉化為同伴知識，最終實現從知識習得到創新能力發展的轉化的過程。

知識創造學習強調學習者的高度投入，注重學習者的協作互動，因而是一個動態的、螺旋上升的漸進過程，遵循學習過程中知識的積累、共享、交流、反饋。

二、探析：知識創造與圖形化編程

小學圖形化編程以可視化的積木拼搭式腳本搭建方法進行操作，極大降低了編程的難度，讓學生有更多的精力構思作品，因此吸引了很多學生加入到圖形化編程學習的隊伍中來。以江蘇鳳凰科學技術出版社出版的小學信息科技教材中涉及的圖形化編程為例，其內容編排基本是將編程知識融合在一個簡單的案例中，讓學生在完成教材案例的過程中掌握編程知識，親歷編程過程，體驗編程樂趣。一節課完成教材中的案例，對于大多數學生而言并不會有多大困難。因而，在實際的學習中，很多學生并不滿足于簡單完成案例，他們更喜歡將自己的想法加入作品中，綜合運用所學知識對教材案例進行完善或修改，讓自己的作品更富有個性和趣味。而一旦自己的作品完成，他們也更加樂意向同學們展示自己的成果，也善于聽取同學們給自己的修改建議。

在圖形化編程學習中，學生在案例創設的真實學習情境中，高度投入學習，獲取新知識，并在搭建腳本的過程中理解和內化新知識，充分調動自己的知識儲備，對腳本進行調整、修改和完善，進而創造一個新的作品，激發自己的深層體驗和認知建構，并主動將自己的作品進行分享與交流，而這就為同學們完善自己的作品提供了新視角。從這個角度分析，在圖形化編程學習中，學生經歷了“獲取知識—內化知識—運用知識—創造知識”的過程，這正體現了知識創造的一般過程。由此看出，圖形化編程的學習與知識創造學習具有高度的一致性。

知識創造應成為圖形化編程教學的應然追求。教師應該鼓勵學生在圖形化編程的學習中，發揮自己的聰明才智，運用所學知識進行創新創造，增強和培養自己的創新創造能力，最終實現以學增能，以學創知。

三、實踐：知識創造視角下的小學圖形化編程教學策略

學習者個體、學習共同體、支持系統以及知識承載物是知識創造學習的四要素。［2］在對江蘇鳳凰科學出版社出版的小學信息科技圖形化編程教學中，教師可以從這幾方面綜合考量入手，助力學生習得編程知識、掌握編程技巧、體驗編程樂趣，進而創造編程新知識。

（一）有效創設學習情境，吸引學生高度投入

教育部制訂的《義務教育信息科技課程標準（2022 年版）》指出，義務教育信息科技課程倡導真實性學習，注重創設真實情境，引入多元化數字資源，提高學生的學習參與度。信息科技課程教學要注重與學生的生活相聯系，鼓勵學生“做中學”“用中學”“創中學”，并通過學習解決學習、生活中的問題。［3］信息科技圖形化編程的學習需要一個強磁場，吸引學生情不自禁走入其中，同時吸引學生愿意深入思考，盡情探究，自然而然地進行學習。［4］

1.真實的學習情境

真實的情境最能引發學生最真實、真切的體驗，讓學生在不自覺中進入狀態。在《畫正方形》一課中，學生需要掌握“畫筆”模塊中控件的使用。“畫筆”模塊與其他的模塊比，相對獨立，在平時的編程創作中應用相對較少，因而學生對這一模塊的了解也相對較少。基于此，在講授時，應結合數學課中認識圖形并繪制圖形的情境，從準備工作（準備畫紙、選擇畫筆）開始，到畫圖形（確定位置、圖形大小、圖形邊數等），最后到完成圖形繪制，將數學中的步驟一步步轉化為圖形化編程中對應的控件并進行拼搭，如此，學生就可以快速掌握“畫筆”模塊控件的使用，從“繪制線條——繪制封閉圖形——繪制正多邊形”中發現規律、總結規律，進而運用規律創作出更加多樣、復雜、美麗的組合圖案，真正體驗“畫筆”模塊中控件的使用。

2.熟悉的生活情境

信息科技學習的目的是提高數字素養與技能。學生通過學習應該要能有意識地發現問題，并用所學知識解決學習、生活中的實際問題。圖形化編程的學習指向實際問題的解決與運用，為此，教學的內容和過程要鏈接學生的生活經驗，讓學生在熟悉的生活情境中投入學習。《賽車游戲》案例需要學生借助偵測與條件判斷等控件實現自動駕駛的賽車效果。一提到賽車游戲，學生立馬熱情高漲，通過交流，發現大多數體驗的賽車游戲都是需要手動控制的。如何實現賽車自動辨別并調整方向呢?通過播放生活中無人駕駛汽車視頻和手動控制賽車調整方向的關鍵點，得出需要借助虛擬“傳感器”，聯系生活經驗總結出傳感器的最優安裝位置。在運行中通過多次調試設定合理的運行速度，確保賽車的運行又快又穩。

（二）合理運用學習方式，提高課堂學習效率

熊章教授認為，信息科技課程的教學要以學生已有的知識、技能和經驗為起點，遵循學生學習規律，系統設計學習活動，突出用信息科技解決學習、生活中的問題，［5］讓學生在自主學習、合作學習、實踐探究等多種學習方式中產生有意義的學習體驗，提高學習效率。

1.自主學習

學生的自主學習是基于個人“想學”的意愿，具備“會學”的策略，是人的積極主動的學習行為。對于圖形化編程的學習，大多數學生具備“想學”的意愿，但缺乏“會學”策略。因而，教師要引導學生自主學習，但同時要給予及時恰當的幫助，指導學生通過閱讀書本、借助學習單、發揮網絡資源等的優勢進行自主學習，增強自主學習意識，掌握自主學習方式，養成自主學習習慣。如，在學習《新增角色》知識時，引導學生通過閱讀教材，掌握角色新增的3 種方法。對具體操作，則可以讓其自己進行探究嘗試，在嘗試中掌握操作要點，內化技能技巧。

2.合作學習

合作學習是基于學生之間的相互信任、相互依賴、相互溝通的學習過程。在這種學習中，學生的主體性得到更優發展，探究的結果大家共享，并以此達到學習目標，完成學習任務。因而，合作學習是一種效率很高的學習方式。對于圖形化編程中的一些疑問，通過自主學習和探究不可能在短短的40 分鐘內找尋到答案，因而可以充分發揮合作學習的優勢，大家分工合作，協作探究，將找到的解決方法進行交流分享，在互動中將小組經驗轉化為個體知識。

（三）巧妙架構支持系統，推進學習真實有效

圖形化編程的學習不應是流于形式的、淺層的學習，而應是編程思維的全程參與、推進，是具有實質一樣的、深層的學習。而對于小學生而言，簡單地呈現案例和編程內容并不能讓學生有效接受和產生有意義的體驗。因而，教師要架構學生學習的支持系統，讓學生調動多感官參與，推進學生的編程學習真實有效。

1.數字化學習平臺

在信息快速發展的今天，教師要善于運用信息技術學科本身的特點和優勢，借助數字化平臺，為學生提供前沿的學習支持，為學生的創新創造提供參考方向。如鏈接國家中小學智慧教育平臺、江蘇空中名師課堂、錫慧在線等數字化學習平臺，讓學生的學習有保障。在圖形化編程學習中，還可以借助軟件官方網站、正規合理的編程學習網站等查看優秀作品，體驗編程效果，進而獲取創作靈感。

2.模擬實驗

模擬實驗可以給學生帶來直觀明了的視覺體驗，讓學生得出最清晰的觀察結果。例如，在《火柴人跳舞》一課，學生對“造型”的概念相對陌生，為了幫助學生理解，讓學生在課堂上展示一節廣播操，在模擬跳舞的過程中，讓學生先找到關鍵詞“動作”，再引入到編程中“不同的動作就相當于不同的造型，能看到火柴人跳舞的效果，其實質就是火柴人在不停切換造型實現的”。將陌生的概念通過模擬實驗就能快速建立知識之間的關聯，從而促進對新概念的理解。

3.學習工具和資源

在圖形化編程的學習中，邏輯與編程思維具有重要的作用。小學高年段的學生，其認知發展正處于從具體思維向抽象思維發展的過渡時期，學習的注意力相對容易分散，持續性不強，尤其在圖形化編程的學習中，對于一些概念性較強的內容，很容易走神，游離在學習之外。教師可以借助流程圖和思維導圖來幫助學生引發編程思維并將其運用到編程創作中。如在《賽車游戲》一課，可以和學生一起分析并呈現出賽車的整個流程，讓學生在流程圖（如下圖）的引導下探究操作，完成創作。

（四）提供多維展示平臺，真正實現創造知識

學生的學習最終要內化為自己的認知，形成自身的知識架構，表達則是對學生學習成果檢驗的最好方式。在編程的學習中，這種表達可以是口頭表達，還可以是書面表達。例如，對一個作品的展示，在小學信息科技課堂中，學生展示的平臺可以是教室內的局域網共享，還可以是借助班級QQ 群、校園網等多種途徑，在作品的交流展示中，學生習得的知識得以顯性化，并將其轉化為同伴知識，而這就實現了編程知識的創造。

義務教育階段的小學信息科技課程具有基礎性、實踐性和綜合性。［3］教育部印發的《義務教育信息科技課程標準（2022 年版）》指出，課堂教學要推進以學生為主體的學習方式創新。知識創造視角認為學生不僅要會學習現有知識，進行理解內化，更重要的是將所學知識進行再理解再運用，在獲得知識、理解內化的基礎上通過分享交流，將隱性知識顯性化和系統化，從而創造出屬于自己的獨特的表達和運用。信息技術課堂中的操作技能學習不是通過老師的語言描述就能掌握的，也不是觀看教師的演示操作就能內化的。因此，教師可以借助情景創設、運用多種教學方式、架構支持系統、提供展示平臺等做好學習輔助，兼顧不同層次的學生，關注學生的發展，以此幫助學生在圖形化編程學習中經歷真實有意義的學習，進而創造知識，實現學生學科核心素養的發展。