學科視角下的小學信息科技教學
——以“克隆”一課的教學為例

江蘇省南京市龍江小學 王蘇明

當前基礎教育課程改革正隨著《義務教育課程方案和課程標準（2022 年版）》的發布不斷深化，核心素養作為價值指向被反復提及，但理念與實踐之間的高墻壁壘并未自然消融，課堂教學作為落實核心素養關鍵的一環，仍然有較大的改進空間。指向核心素養的課堂是何模樣，一線教師很多時候仍處于“迷霧”之中。究其原因，是理念與現實之間缺少切實可行的路徑。我們不妨先將“云端”的理念放一放，回到一堂信息科技課必須面對的四個問題：“學什么”“為什么學”“怎么學”和“如何用”，再嘗試從學科視角去思考幫助學生解決這些問題，也許是一條可行之道。

一、課例解構

本文以算法模塊中的“克隆”一課為例，嘗試從上述四個問題出發梳理本課，探尋指向核心素養的小學信息科技教學實施路徑。“學什么”是一個看起來容易回答卻又最重要的問題。從雙基層面看，學生應掌握的雙基目標是：了解“克隆”含義，學會“克隆”操作。“為什么學”解決的是學生學習原動力的問題，也是教學活動開展正當且必需的理由。就本課而言要解決的問題是讓學生體會到：克隆好在哪？學習它有何意義？在自己的知識體系中又占有怎樣的地位？“怎么學”是學習的手段與方法，是教師通過何種設計路徑讓學生在習得過程中獲得內在發展，而這兩個問題，我們可以一并從“問題解決層面”分析。在本課的學習中，學生通過不同情境下的“克隆”應用，習得優化問題解決的方案，提升問題解決的能力。“如何用”，既是學生學到什么程度的問題，也是教師要思考引導學生走到哪里的問題。從學科思維層面解讀，引導學生將圖形化編程中的角色與克隆置于對象、關系之中加以觀察和管理，使其逐步具備理解和管理對象世界的基本觀念和基本方法，并獲得從對象管理中獲益的體驗。基于以上分析，將本課的教學設計解構見圖1。

圖1 “克隆”一課教學設計解構圖

二、課例實踐

基于上述分析，以主要教學環節實施為例加以說明，以證其合理可行。

【任務一】車位排整齊

用你擅長的方式為“智能停車場”畫好第一排12個車位，要求排列整齊。

現場實錄：學生用“復制角色”和 “應用圖章”兩種方式完成，師生總結兩種方式的特點及任務切合度。

【設計意圖】舊知復習：有源之水，有本之木。“克隆”初看似乎是一個獨立于編程知識體系之外的功能，甚至在其他編程語言中也較為鮮見，在教學中如果不將之與學生原有的知識體系做鏈接，而讓其完全獨立于原有知識體系之外，則不利于習得與運用。克隆原意就是“復制”，其與“直接復制”及“圖章功能”在本意上有相通之處，因此，在此處設置有關“復制”與“圖章”的復習環節，一是為了讓“克隆”在學生原有的知識體系上找到可以生長的節點，二是分析舊知的優缺點，為后面即將學習的新知“克隆”的學習做鋪墊。

【任務二】太空生存挑戰賽

師生競速：修改“太空生存挑戰賽”游戲，使游戲中有200 顆運動著的大小不一的隕石。

現場實錄：學生陷入任務困境，用“應用圖章”發現復制出的隕石不會動，用手動“復制角色”發現效率低，每個大小一致。教師1 分鐘成功完成挑戰。

【設計意圖】新知導入：進退維谷，柳暗花明。同一種方法在不同的情境中可能有著不同的表現，在第一個挑戰環節看似更智能的圖章，在這一問題情境中表現得完全無能為力，而看似“笨”方法的復制還能部分解決問題，當然也有較大的局限性，此時引出新知“克隆”無疑會對學生們產生極大的吸引。正所謂“不憤不啟，不悱不發”，既達到了激趣的目的，又解答了“為什么學”的問題。此時幫助學生從對象屬性的視角厘清三者的關系（見表1）：復制可以獲得完全一樣的獨立的新對象，手動操作；圖章只能復制對象的外部屬性，不能復制角色自帶的腳本，具備自動化屬性；而克隆既可以復制角色的外部屬性，也可以繼承原角色的腳本，內外兼得，具備自動化屬性。

表1 三種“復制”方法的對比

【任務三】隕石動起來

通過完成“隕石動起來”的任務，學會使用“克隆組”控件。

現場實錄：學生迫不及待使用“克隆組”控件，但一定會遇到問題。教師引導學生觀察“克隆組”控件，最終學會使用克隆功能。

【設計意圖】雙基達成：按圖索驥，引水入渠。解決了“為什么學”的問題，接下來就要面對“怎么學”的問題。圖形化編程之所以有“零門檻”的特點，很大原因是其有很多友好設計，在教學中如果能引導學生去觀察發現這些設計，無疑能幫助學生更快地走上學習的“高速公路”。從對象管理來看，我們很容易從顏色分類上找到克隆的上位屬性。克隆屬于控制模塊，與之相關的控件有三個，分別是：克隆、啟動和刪除。從控件名稱來看，學生就大致可以了解每個控件的作用，也就可以大致推斷出克隆技能的操作步驟：先克隆“對象”，再啟動“克隆體”，也就是先復制外部屬性，再繼承內部屬性，再通俗地說就是，先“畫”外形，再賦“生命”。學生通過教師的引導，從對象屬性的視角可以清晰明了地掌握克隆的運用方法，達成雙基要求。

【任務四】場景挑戰賽

一星挑戰：“大魚吃小魚”，要求：1.用“克隆”的方法，改編“大魚吃小魚”的游戲；2.有10 條游動的小魚。

二星挑戰：“下雪嘍！”要求：1.至少有50 片雪花；2.雪花大小不一。提示：可嘗試使用“將角色大小設定為”的功能塊。

三星挑戰：“沙灘腳印”，要求：1.小貓走過沙灘，沙灘上留下一串腳印；2.腳印依次逐步消失。提示：1.使用“等待”功能塊；2.消失可用“刪除克隆體”或“虛像”特效。

現場實錄：學生根據自己的能力選擇挑戰，一、二星任務全部挑戰成功，三星任務部分完成。

【設計意圖】問題解決：知識技能，思維審美。在解決了“為什么學”和“怎么學”的問題后，“如何用”就是我們必須面對的問題。從技術層面看，可以將技術應用分為：簡單模仿—局部修改—精細作業三個層次；從創意層面看，可以將創意設計分為：模仿—自趣—創新三個層面，而每一次修改和創新，都是基于對象屬性的調整與重組，基于此設計的問題解決環節，旨在幫助學生完成新知的內化過程，促進其思維階段由識記、理解的低階思維過渡到應用、創新的高階思維，完成從知識技能到思維審美的自然升級。

三、課例反思

本節課教師從幫助學生解決四個問題入手，重新審視本課的教學內容，突破了傳統信息技術教學“重技術而輕思想”的禁錮，融入“面向對象”的學科思想后再設計，使得學生不僅學習了圖形化編程中克隆的使用方法，更習得通過對象、關系觀察與管理信息世界的基本觀念和基本方法。基于學科視角的教學設計，真正把握了學科核心素養的要義，對學生從知識技能到思維審美的提升都能起到較好的效果，使每個層次的學生均有所收獲。

（一）把握“雙基”——面向對象的視角

克隆，其本質仍是“復制”方法的一種，但與學生原有知識體系中的復制與圖章又有著較大的不同。從面向對象的視角來看：圖章和克隆分屬圖形化編程的不同功能模塊，這就決定了其屬性的不同。圖章是畫筆模塊，決定了其只具備復制對象外部屬性的功能；克隆屬于控制模塊，除了可以復制對象的外部屬性外，還擁有控制功能，因此，也具備繼承原對象腳本的功能；而操作層面的“復制”僅僅是復制這一操作系統通用技能在圖形化編程軟件中的一種表現。基于此視角看“克隆”，我們就能較為容易地發現克隆的優勢，更好地理解分解克隆操作步驟的意義。

（二）問題解決——構建從雙基到思維的內在橋梁

就本課整體教學設計而言，我們有兩個層次的問題需要解決：一是課堂主線的大問題：“為什么要學克隆”“怎么學習克隆”“克隆怎么用”“還能用在哪些情景中”，解決好這些問題，也就形成了本課教學一條邏輯清晰的主線，有了清晰的來龍去脈，才能使學生有序而深度的學習成為可能；二是實施層面的具體問題：克隆的具體操作，以及在不同的問題情境中如何靈活運用克隆，優化方案解決問題。教師如果只關注了知識或技能的教學，而不深入研究如何運用知識或技能去解決問題，就無法為學生提供足夠多的應用場景；沒有這些應用場景的支撐，就更談不上構建雙基到思維的內在橋梁，再談學生的發展，往往可能只是浮于表面。

（三）思維審美——梯度教學追求的終極目標

學生從一堆堆角色的復制，到一個個圖章的呈現，再到一段腳本，就能體會到克隆本身就是一種美。這種美，是簡潔美，腳本寥寥數塊；這種美，是復雜美，演繹千變萬化；這種美，是管理美，角色清晰明了；這種美，是思維美，擁有無限可能。這是一個認知逐步推進的過程，從陌生到聯系，從聯系到區別，從簡單模仿到復雜創新，清晰地展示了克隆相關的知識體系。這樣的環節安排和思路指引，使不同層次的學生都能形成較為穩定的知識結構，獲得認知對象世界的基本觀念和基本方法，真正完成課堂定位從知識、能力立意走向思維、智慧立意。把課堂建構從傳授知識、培養能力定位提升到發展核心素養的高度，即為改變思維、啟迪智慧而教。