教師在計算思維教學中創設的多層次體驗：基于現象學的探索

摘要：教師作為課堂的設計者和參與者對計算思維教育有著豐富的經歷與體驗，本研究采用現象學的方法，探究教師們如何認識并實踐計算思維教育。研究發現，“為學生創設多層次的體驗”是在教師計算思維教學實踐經驗中涌現出來的關鍵主題，它強調從身體參與到反思理解再到內在認同，層層遞進以發展學生的計算思維。研究認為，“多層次的體驗”反映了教師在小學計算思維教育中承擔著為學生創造體驗環境、誘發思維活動、維持內在動力的特殊作用，同時也揭示了小學計算思維教育對學生成長具有拓展性和發展性的本質特點。

關鍵詞：計算思維教學；體驗；現象學；計算思維；信息科技

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 論文編號：1674-2117（2024）14-0015-06

引言

計算思維作為21世紀必備素養，無論是在研究領域還是在教學實踐領域都受到高度重視。但目前有關計算思維教育仍然存在內涵模糊、意義冗雜[1]、理論與實踐研究脫節等問題。[2]相關研究大多從“應然”的角度出發，探討計算思維的概念與內涵，設計策略和方法，但在實際教學中教師面臨多樣化的學情和需求，理論上的方法和策略往往難以借鑒和應用。[2]對概念、理論及模式的探討有助于認識并理解計算思維，但也可能造成混亂與冗雜。計算思維作為我國義務教育階段信息科技學科的核心素養，已在課堂教學中產生了豐富的實踐經驗，教師作為教學活動的重要主體，不僅對落實計算思維起著關鍵性作用，更在教學實踐中對計算思維有著直觀的認識和體驗。從教師視角出發并采用現象學的方法展開探究，能夠了解在信息科技課堂教學中，教師們究竟如何理解并開展計算思維教育，進而挖掘出不同情境中計算思維教學的共性，以反映計算思維教學的特點與結構，最終獲得有關計算思維教育的“實然”及意義，為計算思維的實踐和研究提供啟示和新視角。

文獻綜述

現象學通過研究人的意識體驗以發現事物的本質和意義。現象學不同于經驗-實證主義的研究注重發現控制行為的“規律”，而是更關注人的日常生活體驗[3]，在描述、理解、詮釋的基礎上揭示事物的可能意義，追求對事物的本質理解。在教育領域，教育現象學以教育體驗為起點，從前反思、前理論的角度出發，關心并追問具體教育情境中人的獨特行為和體驗，從中獲取有益反思，從而形成特有的教育機智和對具體教育情境的敏感性。[4]

在計算思維教育方面，已有大量研究分析了計算思維的要素、結構，其中最具有代表性的有計算思維五要素[5]、計算思維三維框架[6]等，也有很多研究從科學實證的角度論證了某種教學內容或模式的有效性。然而很少有人關注在實際的課堂教學中教師對計算思維教育的經歷與體驗，忽略了在一線教學中有關計算思維的教育智慧與教育意義。

科學主義導向的研究常力求對“計算思維”形成進行客觀、科學的表述，然而教育是多主體參與的復雜系統，需關注多元化、情境化的計算思維教學真實經驗，以揭示其對人的意義。已有學者用扎根研究的方法探究了編程中兒童的體驗特點及其教育意義[7]，也有學者用現象學的方法探究了不同類型教師的計算思維教學觀念，對推動計算思維教學實踐具有重要意義。但總體而言，從實踐經驗視角出發的計算思維教育研究尚處于起步階段。現象學的目的是明晰和尋找意義的共核[8]，以現象學的方法對在計算思維教育中有所體驗、有所感受的教師開展研究，關注教師在其中的行為和體驗，有助于發掘在日常教學中計算思維是如何被教師理解又是如何傳遞給學生的，有助于透識計算思維教育的特點、本質和意義，也或許只有通過對實踐經驗的理解和反思，才能真正把握計算思維的教育意蘊。

研究設計

1.研究問題

教師對計算思維教學的設計、決策、實施過程蘊含著他們對計算思維教學的理解、信念，滲透著計算思維教育的特點和內涵。本研究的重點是探究教師如何將計算思維傳遞給小學生，其中蘊含了教師的何種意圖，并探討其特點和意義。具體而言，該研究涉及以下三個問題：一是教師對于計算思維教學有何種經驗？二是教師們對計算思維教學的設計與實施存在哪些特點與共性？三是這種共性反映了小學計算思維教學的何種結構特征？體現了何種教育意義？

2.研究方法

本研究以現象學作為根本方法。在資料收集方面，采用訪談的方法獲得教師對計算思維教學的實踐及體驗描述。在資料分析方面，結合范梅南的教育學現象學和吉奧吉的經驗現象學方法對文本進行處理，具體步驟包括：①收集資料，獲得體驗文本；②沉浸閱讀；③拆解與改寫意義單元，重點關注所研究對象；④將重要陳述的意義做歸類；⑤關注核心不變要素構成主題；⑥基于主題進行描述和解釋；⑦依據形成的主題描述現象，并說明普遍結構。[9]

3.研究對象

本研究經過前期調研，選擇了4位明確表示具有計算思維教學經驗的教師作為研究對象，他們來自不同的地區，性別、教齡不同，對計算思維有各自的理解和觀念，和這些教師訪談能夠獲得更具代表性、更多樣的計算思維教學實踐經歷和體驗。研究對象具體信息如表1所示。

4.數據處理和分析

本研究以“典型的計算思維教學實施的過程和體驗”為主題，對4位小學信息科技教師進行深度訪談，反復閱讀訪談文本，依據吉奧吉的經驗現象學方法對關鍵段落進行改寫并提取意義單元（如表2）。

本研究首先對教師的計算思維教學實踐經驗進行語義分析，接著深入反思關鍵字眼與突出意涵，進行歸類、篩選、合并，最后確定主題，形成結構。研究發現，“為學生創造體驗”是教師在小學計算思維教學中的核心主題，同時，“體驗”具有豐富的結構和深刻的內涵（如下頁表3）。

計算思維體驗的層次性（如下頁圖）：來自現象學分析的結果

1.基于身體的體驗

“體驗”首先從身體力行的角度出發。在描述自己開展過的典型計算思維教育活動時，4位教師都提到了他們通過創設情境、構造問題等方法，吸引學生參與到活動中去，在行動與互動中獲得有關計算思維的直觀感受。無論是設計游戲活動，還是要求學生動手模仿，或是邀請學生角色扮演，教師們都表現出對學生行動和體驗的關注，有意識地延遲知識、概念、原理等抽象內容的介入和講授，期待學生在參與和行動中獲得自然、直接的體會。

2.基于理解的體驗

“體驗”以感性認識為始，指向理性思考。教師對計算思維的教學設計沒有停留在學生的主觀認識與體驗上，而是在體驗的基礎上引入計算思維的關鍵內容，使學生在直觀感受和理性認識之間建立起聯系。由于課堂教學內容不同，教師期待學生通過體驗實現的目標包括計算思維的知識基礎、過程方法、用計算機解決問題的能力等也存在較大差異。但教師們都期待在回顧活動體驗的基礎上，啟發學生觀察、反思、總結體驗過程，進而引入抽象、客觀的知識與方法，幫助學生從感性的個人體驗、互動行為過渡到理性的普遍規定、客觀知識。從無意識的感知轉換到有意識的思考，實現對計算思維關鍵內容的深刻感悟和理解。

3.基于情感的體驗

“體驗”中的積極情緒助推著學生的持續行動。教師們在表述中，都提到了成就感、好奇、興趣等積極情緒對學生計算思維發展的重要性，在開展計算思維教育的過程中，教師們通過調整難度、給予學生自由發揮的空間、介紹新穎有趣的知識內容等方式為學生體驗正向情緒提供機會。

從認識到行為發生，其中需要以情感為核心的意向系統[10]，情感在塑造行為意愿、目標、動機中扮演著重要角色。“多層次的體驗”除了幫助學生獲得認知之外，也為學生的情緒發生提供了場域。學生只有認同計算機解決問題的效能與優勢，對信息科技感興趣，才能從被動的體驗轉向主動的行動，主動學習、探究問題、反思過程，最終發展其計算思維。

4.對體驗的評價

從教師們的表述來看，學生的參與度是評價“體驗”有效性的重要因素。YB、LY認為在課堂活動中學生們的參與度較高，因此比較認可這些體驗活動，并將其作為培養學生計算思維的有效方式。而WS沒有感受到學生參與體驗的積極性，因此消極評價自己的計算思維教學經驗。

除了學生的參與之外，“體驗”對后續學習的作用也是評價其有效性的關鍵因素，其中包括當堂課的學習成效、在持續教學時空中學生表現出來的編程能力水平以及綜合認知情況。例如，YB、YZ關注在當堂課的體驗后，學生能否理解計算思維相關知識的本質內涵，而WS、LY則考慮到在持續一段時間后，學生編程水平、綜合素養的發展。

“多層次的體驗”對師生的意義

1.教師在“體驗”中的角色和作用

研究發現，在小學信息科技課堂中，計算思維常常以“體驗”的方式被學生感知。從身體的參與，到認識的發展，再到發自內心的對學科價值與思維方式的認同，教師通過設計“多層次的體驗”，為學生創設了良好的學習與思考空間，通過層層遞進的方式幫助學生感知并逐步形成計算思維，學生最終能夠認可信息科技學科的價值并主動運用相關知識和方法解決問題。

在小學信息科技課堂中，對計算思維“多層次的體驗”離不開教師的精心設計和策劃。教師將計算思維相關的知識與技能融合在體驗活動之中，把握著引導學生主動反思和建構經驗的關鍵時機，并通過完整的體驗激發學生對信息技術學科持續的興趣和深刻的認同。

“多層次的體驗”也反映了教師自身的計算思維，教師對計算思維的理解和認識直接影響“體驗”的豐富性和趣味性，進而影響學生的計算思維發展。在本研究中，LY、YB、YZ等老師對計算思維關鍵要素和本質內涵有著深入的思考，并結合了教學情境及實際情況，因而能創設出層次多樣、內涵豐富的體驗活動，逐步引導學生發展計算思維。同時，教師對“多層次的體驗”的回顧和反思，也能促進其獲得新的感悟和認識，繼續深化對計算思維的理解，進而優化課堂。

2.學生在“體驗”中的思維和情感

研究發現，培養學生的計算思維并不只是要求其掌握計算機的某項知識或技能，還需要重視學生全身心的參與和體驗，關注學生的情感和態度。在“多層次的體驗”中，原本抽象的概念與學生的課堂活動、日常生活體驗相融合，學生能夠在熟悉、輕松的體驗之中獲得對計算思維相關要素的直接感受，進而調動興趣、好奇、興奮、信心等積極情緒。情感與思想是共同發展的，在積極情緒的引導下，學生主動地進行探究和思考，不僅能掌握相關的知識和方法，更能積極地用計算機開展創新探究，創造出飽含個人特色的獨特作品，并形成對信息科技學科的尊重與認同，逐漸發展出與信息技術相關的思考方式與問題解決方法，實現計算思維的萌芽與發展。

同時，小學階段的計算思維培養具有生活化的趨向，重視學生對知識的遷移和應用。在“多層次的體驗”中，學生從熟悉的體驗中獲得新的認知與感悟，進而為日常生活提供新的視角與啟示，能夠啟發學生獲得解決生活中現實問題的方法和智慧。

結論與討論

本研究通過現象學的分析發現，“為學生設計多層次的體驗”是教師在小學計算思維教學經驗中涌現出來的核心主題，教師們重視學生全身心的參與和體驗，重視學生認知、情感、思維的多維發展，意識到培養學生的計算思維是長期的過程，需在學生的課堂作品和日常行為中觀察其計算思維發展情況。教師們在課堂中設計“多層次的體驗”，將計算思維的關鍵要素融入到學生的體驗活動當中，從參與到理解再到認同，幫助學生逐步形成計算思維的觀念和方法。

在小學計算思維課堂中，“多層次的體驗”蘊含著具身認知理論。學生并非被動地接受抽象知識，而是通過主體的親身經歷和活動來建構認知。教師在課堂初始設計多樣的體驗活動，學生能夠在和同伴、和教具的互動過程中通過視覺、聽覺、觸覺等多種感知途徑全面地體驗計算思維的關鍵要素，從而獲得對抽象信息的直接感知。教師通過引導和啟發，幫助學生在感性認識和理性思考之間建立起鏈接，實現認知拓展和思維發展，最終形成對信息科技學科的興趣和基于計算機的問題解決方式的認同。

總之，從教師的實踐經驗來看，這些內容可以滲透在多樣的體驗活動中，讓學生獲得對計算思維的直觀體驗和感受，進而拓展其思維和認知，幫助其更好地適應信息社會，并通過知識遷移更靈活地解決日常生活中的問題。

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作者簡介：俞杭伶，北京師范大學教育學部碩士研究生；張進寶，北京師范大學教育學部副教授。