名師速寫(xiě)
許憬,浙江省余姚市長(zhǎng)安小學(xué)校長(zhǎng),曾先后獲得寧波市高層次人才、浙江省青年科研標(biāo)兵、全國(guó)優(yōu)秀科技輔導(dǎo)員、浙江省第九批特級(jí)教師、全國(guó)優(yōu)秀教師等稱號(hào)?!鞍崖殬I(yè)當(dāng)作事業(yè),把事業(yè)當(dāng)作專業(yè)”是他的人生格言。23年的教學(xué)生涯,有失敗后的痛苦和堅(jiān)定,也有成功的喜悅與從容。從初為人師的局促不安到今天的寧波市名師,一路上,伴隨著孩子的笑聲,他用智慧澆灌著幼苗,用真誠(chéng)開(kāi)啟著心靈,矢志不渝地追求著充滿生命活力的信息技術(shù)課堂,也走出一條具有自己特色的教學(xué)之路。
1992年,許憬老師承擔(dān)了計(jì)算機(jī)教改實(shí)驗(yàn)任務(wù)。實(shí)驗(yàn)之初,教學(xué)缺少經(jīng)驗(yàn),他就把平時(shí)的課堂點(diǎn)滴積累起來(lái),邊實(shí)踐邊記錄下自己教學(xué)的軌跡。十年下來(lái),積聚的讀書(shū)筆記疊成了厚厚的8本,10余萬(wàn)字。實(shí)驗(yàn)之初,計(jì)算機(jī)上課缺少教材,他便做有心人,搜集并翻閱了20套各省市的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教材,并自行開(kāi)發(fā)了一套200余頁(yè)8余萬(wàn)字的計(jì)算機(jī)校本教材。
許憬老師在實(shí)踐中逐步形成了自己的教學(xué)風(fēng)格,初步構(gòu)建了“激、試、議、練、用”五環(huán)節(jié)的教學(xué)模式,他將計(jì)算機(jī)知識(shí)學(xué)習(xí)、操作訓(xùn)練、能力培養(yǎng)有機(jī)地融為一體,促進(jìn)了教學(xué)質(zhì)量的全面提高。計(jì)算機(jī)成了最受學(xué)生歡迎的課程,基礎(chǔ)扎實(shí)、思維嚴(yán)謹(jǐn)、創(chuàng)新能力強(qiáng)已成為他的學(xué)生的特點(diǎn)。22年中,許憬老師放棄休息,堅(jiān)持開(kāi)展第二課堂,在每年舉行的寧波市信息學(xué)奧賽中成績(jī)遙遙領(lǐng)先,18次奪得團(tuán)體冠軍,還培養(yǎng)了40余位全國(guó)信息學(xué)聯(lián)賽一等獎(jiǎng)獲得者。
多年的錘煉和課堂積淀,激發(fā)了許憬老師潛在的科研欲望。他先后主持了3個(gè)省級(jí)教育科研課題的研究,20多篇文章在雜志上發(fā)表。2003年,針對(duì)信息技術(shù)教學(xué)中網(wǎng)絡(luò)熱議、計(jì)算機(jī)語(yǔ)言遇冷,先后撰寫(xiě)《網(wǎng)絡(luò)教學(xué)熱中冷思考》、《讓計(jì)算機(jī)語(yǔ)言重新煥發(fā)活力》在中國(guó)教育報(bào)上連載,承擔(dān)的《小學(xué)計(jì)算機(jī)教學(xué)的研究與實(shí)踐》等多個(gè)課題榮獲寧波市基礎(chǔ)教育教學(xué)優(yōu)秀成果獎(jiǎng)。他還積極推進(jìn)學(xué)科課程的改革,將算法思維引入信息技術(shù)課堂,提出了“信息先于技術(shù)”的教學(xué)理念,并開(kāi)展了學(xué)習(xí)情境化、主題化研究,開(kāi)展了學(xué)習(xí)目標(biāo)分級(jí)、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)化的嘗試,取得了階段性成果。
許憬老師熱心計(jì)算機(jī)推廣普及,省內(nèi)外受邀做講座20余場(chǎng),他把才識(shí)無(wú)私地奉獻(xiàn)給同仁。他悉心指導(dǎo)年輕教師可謂不遺余力,所帶徒弟中,有14余人獲市(區(qū))級(jí)教壇新秀,6人獲寧波市教壇新秀,2人獲浙江省教壇新秀稱號(hào)。天道酬勤,在他的努力下,學(xué)校計(jì)算機(jī)教學(xué)曾連續(xù)4年入選余姚市教育十大新聞,兩次受到寧波市教育局、科委通報(bào)表彰。
“如果我們今天仍然用昨天的方式教育學(xué)生,將剝奪學(xué)生的未來(lái)?!?/p>
—— 杜威
“計(jì)算機(jī),不能再按照學(xué)習(xí)一門(mén)學(xué)科的老辦法去講、去學(xué)、去考。”
——教育部原部長(zhǎng)陳至立在全國(guó)教育信息化工作會(huì)議上的講話
我們所處的世界日新月異,正從原子時(shí)代向比特世界邁進(jìn),比特世界的能源——信息取之不盡、用之不竭。21世紀(jì)網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用正在改變著我們傳統(tǒng)的思維方式,淺思考、淺閱讀、淺交流、淺操作充斥著我們的學(xué)習(xí)與生活,更多的人開(kāi)始接受基于關(guān)鍵詞的學(xué)習(xí),他們已經(jīng)習(xí)慣于簡(jiǎn)單到只要輸入關(guān)鍵詞便可找到現(xiàn)成問(wèn)題答案的方式?;ヂ?lián)網(wǎng)把我們這一代人變成了高速數(shù)據(jù)處理機(jī)一樣的機(jī)器人,讓我們失去了先前的“大腦”。
人腦對(duì)電腦的過(guò)分依賴和信息利用的利弊權(quán)衡,已讓人類對(duì)技術(shù)的運(yùn)用愈來(lái)愈慎重,同時(shí)也讓我們對(duì)信息技術(shù)教育的目標(biāo)定位愈來(lái)愈清晰:未來(lái)的世界已不屬于那種擁有更多知識(shí)信息、技能技巧的人,而是屬于那些更多具有高階思維能力和高質(zhì)信息素養(yǎng)的人。適應(yīng)未來(lái)的數(shù)字化生存,不僅需要一個(gè)信息化的環(huán)境,更需要擁有一種自由開(kāi)放、平等自主、分工協(xié)作,以及更懂得甄別與取舍的信息化思維。信息技術(shù)的變革改變著社會(huì),也改變著我們的學(xué)習(xí)方式,當(dāng)不思考、不記憶、不創(chuàng)新成為信息社會(huì)人們的普遍習(xí)慣,這就意味著更需要我們每一位教育者擁有另一種視角來(lái)審視當(dāng)前的信息技術(shù)課堂。
一般的信息技術(shù)實(shí)踐操作模式
信息技術(shù)是一門(mén)實(shí)踐性極強(qiáng)的學(xué)科,學(xué)生操作時(shí)間占信息技術(shù)課堂學(xué)習(xí)的2/3以上,現(xiàn)實(shí)的信息技術(shù)課堂上存在著三種由低到高的不同思維層次的實(shí)踐操作模式。
最低層操作——驗(yàn)證性實(shí)踐。它是指在計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)的初始階段,在初學(xué)者對(duì)軟件系統(tǒng)缺乏了解的前提下,由教師先行演示,然后由學(xué)生操作并實(shí)施驗(yàn)證的一種計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)形式。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)強(qiáng)調(diào)演示者的典型示范和個(gè)體的實(shí)踐體驗(yàn),它注重的是驗(yàn)證的結(jié)果,而不是過(guò)程。計(jì)算機(jī)概念的形成缺少生活經(jīng)驗(yàn)做基礎(chǔ),許多生僻的概念、煩瑣的操作程序更多的是約定俗成的結(jié)果,是不可探究也是無(wú)需探究的。所以,必要的驗(yàn)證性操作在信息技術(shù)學(xué)習(xí)中仍是必不可少的。
第二層操作——制作性實(shí)踐。在計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)的中期,當(dāng)計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)者對(duì)軟件系統(tǒng)和操作對(duì)象擁有一定理解和了解之后,需要讓學(xué)生運(yùn)用技術(shù)進(jìn)行信息技術(shù)作品的制作,作品可以是一組PPT幻燈片、一份電子畫(huà)報(bào)、一個(gè)Flash動(dòng)畫(huà)、一份多媒體刊物、一張數(shù)字名片、一份電子報(bào)表等。作品制作是一項(xiàng)綜合性、技術(shù)性、藝術(shù)性很強(qiáng)的計(jì)算機(jī)操作,它是信息和技術(shù)表達(dá)的一種重要方式,也是評(píng)價(jià)學(xué)生計(jì)算機(jī)技術(shù)水平和信息素養(yǎng)的重要指標(biāo),在《高中課程標(biāo)準(zhǔn)》中也列入課程評(píng)價(jià)的重要范疇。
第三層操作——任務(wù)型實(shí)踐。在計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)的后期,我們需要以課堂學(xué)習(xí)任務(wù)為支點(diǎn),讓學(xué)生在解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的活動(dòng)過(guò)程中理解和掌握應(yīng)用信息技術(shù)的思想與方法。任務(wù)型實(shí)踐與制作性實(shí)踐相比,更具現(xiàn)實(shí)意義和推廣價(jià)值。學(xué)習(xí)任務(wù)可以是“整理一個(gè)雜亂的文件夾”、“制作一篇圖文并茂的文章”、“查找一個(gè)信息不全的文件”、“涂色證明四色定理”等。任務(wù)型實(shí)踐是課堂上我們經(jīng)常采用的學(xué)習(xí)模式,它將技術(shù)學(xué)習(xí)和問(wèn)題解決有機(jī)契合,體現(xiàn)了學(xué)以致用的思想。
基于高階思維的信息技術(shù)實(shí)踐操作
邏輯判斷功能是計(jì)算機(jī)區(qū)別于其他工具的重要特征。失去了其思維性、智能性,計(jì)算機(jī)便降低到了簡(jiǎn)單的工具層次。所以,計(jì)算機(jī)不能簡(jiǎn)化為“一點(diǎn)一按”的機(jī)械操作,信息技術(shù)課堂更不能簡(jiǎn)化成為形式上的閱讀課、欣賞課、游戲課、畫(huà)圖課、作品課等,我們更不能將簡(jiǎn)單的驗(yàn)證性操作完全替代具有思維含量的探究性實(shí)踐。
最高層操作——探究性實(shí)踐。所謂的探究性實(shí)踐,就是將計(jì)算機(jī)當(dāng)作一種環(huán)境,將信息技術(shù)學(xué)習(xí)當(dāng)作一種實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生通過(guò)類似于科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)探究的方式,發(fā)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的規(guī)律,獲取計(jì)算機(jī)知識(shí),并在這個(gè)過(guò)程中學(xué)會(huì)信息技術(shù)的方法和技能,形成信息技術(shù)的思維方式。計(jì)算機(jī)具有實(shí)時(shí)交互、所見(jiàn)即所得的特點(diǎn),它使技術(shù)的探究學(xué)習(xí)成為可能。
【案例1】浙教版第四冊(cè)第10課《讓機(jī)器人學(xué)走路》
教師展示機(jī)器人背面,揭秘機(jī)器人就是靠左右兩個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪子來(lái)實(shí)現(xiàn)行走的。
師:當(dāng)左右兩個(gè)電機(jī)朝向相同的方向,以同樣的功率驅(qū)動(dòng)時(shí),就實(shí)現(xiàn)了直行。
第一次演示性探究:當(dāng)左右電機(jī)功率不同時(shí),機(jī)器人又會(huì)怎么走呢?
教師演示,發(fā)現(xiàn)機(jī)器人走的是弧線。
第二次嘗試性探究:弧線的方向、大小跟什么有關(guān)呢?
首先,學(xué)生交流可能影響機(jī)器人是弧線的因素;其次,嘗試實(shí)驗(yàn),打開(kāi)探究表(表格略)選擇四種方案,并在VJC仿真軟件中進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和調(diào)試,再將實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入表格,進(jìn)行數(shù)據(jù)比對(duì);再次,全體交流“我的發(fā)現(xiàn)”,探索規(guī)律;最后,應(yīng)用規(guī)律,研討并實(shí)現(xiàn)機(jī)器人走出“P”字母中的弧線。
【評(píng)析】與一般的信息處理技術(shù)相比,人工智能技術(shù)在理解算法、求解策略和處理手段上具有獨(dú)到之處?!蹲寵C(jī)器人學(xué)走路》一課的難點(diǎn)在于,如何讓學(xué)生理解左右輪電機(jī)功率大小對(duì)弧線形狀的影響規(guī)律,教師借助機(jī)器人仿真軟件,通過(guò)一組嘗試性實(shí)踐、表格化對(duì)比,研討和發(fā)現(xiàn)功率規(guī)律,以此深入了解機(jī)器人的工作原理,理解智能化的本質(zhì)。
【案例2】2009年全國(guó)中小學(xué)信息技術(shù)優(yōu)質(zhì)課評(píng)比課例《尋找質(zhì)數(shù)——初識(shí)Excel》。
A B C
1 9 2 4.5
2 9 3 3
3 9 4 2.25
4 9 5 1.8
5 9 6 1.5
6 9 7 1.285……
7 9 8 1.125
第一步:整體認(rèn)識(shí)Excel,局部認(rèn)識(shí)窗口要素組成:?jiǎn)卧窈托校校?/p>
第二步:初識(shí)單元格填充概念(以第一行為例),單元格數(shù)據(jù)填充:在單元格A1和B1分別填入9和2;單元格公式填充:C2單元格填充公式,用地址引用數(shù)值計(jì)算A1/B1的值。
第三步:數(shù)學(xué)模型思考——質(zhì)數(shù)有怎樣的特征?質(zhì)數(shù)與它的約數(shù)個(gè)數(shù)之間有怎樣的聯(lián)系?有什么簡(jiǎn)潔的方法判斷X是否為質(zhì)數(shù)?
概括算法: 用2~X-1之間的自然數(shù)去除X,之間如有一數(shù)整除,則X為質(zhì)數(shù)。
第四步:數(shù)學(xué)思考與計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)。(以9的判斷為例)
第A列,怎樣實(shí)現(xiàn)單元格中填充相同被除數(shù)9?(學(xué)習(xí)Excel數(shù)值復(fù)制填充)
第B列,怎樣實(shí)現(xiàn)單元格中填充2~8的有序自然數(shù)列?(學(xué)習(xí)Excel序列填充)
第C列,怎樣有規(guī)律地、快速地實(shí)現(xiàn)商的批量計(jì)算?(學(xué)習(xí)Excel公式復(fù)制填充)
第五步:判斷并得出結(jié)論。從商的情況看,仍有一個(gè)3被9整除,因此基本確定9不是質(zhì)數(shù)。
【評(píng)析】運(yùn)用數(shù)列法尋找質(zhì)數(shù)的任務(wù),充分體現(xiàn)了做中研、做中學(xué)的思想。證明質(zhì)數(shù)的過(guò)程涵蓋了單元格、行(列)、數(shù)據(jù)填充、數(shù)值復(fù)制、序列復(fù)制、公式復(fù)制等Excel中關(guān)鍵性概念的操作。它的成功在于,將Excel的初步認(rèn)識(shí)和簡(jiǎn)單應(yīng)用與計(jì)算機(jī)程序算法問(wèn)題有機(jī)結(jié)合,巧妙地利用Excel的數(shù)值計(jì)算功能和數(shù)據(jù)處理技巧幫助完成尋找質(zhì)數(shù)的任務(wù)。
探究性實(shí)踐是思維含量較高的計(jì)算機(jī)操作形式,它改變了過(guò)去由教師講授,從概念、規(guī)律開(kāi)始學(xué)習(xí)的技術(shù)學(xué)習(xí)模式,開(kāi)啟了通過(guò)各種自主實(shí)驗(yàn)等事實(shí)性操作來(lái)理解概念的課堂新方式。它可用于幫助學(xué)生探求原理、理解概念、鏈接知識(shí),特別是在智能化程度較高的信息技術(shù)學(xué)科非常適用。信息化社會(huì)對(duì)人才提出了更高要求,從會(huì)操作到會(huì)探索,是信息技術(shù)教育轉(zhuǎn)型的方向。
基于高階思維的信息技術(shù)問(wèn)題設(shè)計(jì)
問(wèn)題解決是人類認(rèn)知的三類方法之一。對(duì)問(wèn)題的研究,計(jì)算機(jī)走在所有學(xué)科前沿,計(jì)算機(jī)最頂尖的研究領(lǐng)域——人工智能模擬的就是人類思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的思維過(guò)程。它將人類解決問(wèn)題的過(guò)程用數(shù)據(jù)、公式、算法和策略的形式清晰地再現(xiàn),浙師大張劍平教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)就曾對(duì)人工智能進(jìn)行過(guò)專題研究。
我這里所指的問(wèn)題是信息技術(shù)問(wèn)題,即以信息技術(shù)為核心內(nèi)容的問(wèn)題,或者必須運(yùn)用信息技術(shù)概念、思想或方法才能解決的問(wèn)題。同一問(wèn)題,不同學(xué)科會(huì)有不同的解讀,信息技術(shù)課首先要解決的是信息技術(shù)的問(wèn)題。比如人口增長(zhǎng)是社會(huì)問(wèn)題,但如何用Excel將人類近百年的人口變化用數(shù)據(jù)圖表現(xiàn)出來(lái),就是信息技術(shù)問(wèn)題。從信息技術(shù)學(xué)科體系構(gòu)成的角度看,信息技術(shù)問(wèn)題由遠(yuǎn)及近、從外延到內(nèi)核可分為三類:生活化問(wèn)題(即實(shí)際生活中遇到的或接近于真實(shí)生活可能遇到的跟計(jì)算機(jī)有關(guān)的問(wèn)題)、信息化問(wèn)題(即需要學(xué)習(xí)者應(yīng)用信息知識(shí)、信息資源來(lái)解決的問(wèn)題)、技術(shù)化問(wèn)題(即需要學(xué)習(xí)者運(yùn)用技術(shù)知識(shí)與技能來(lái)解決的問(wèn)題)。
問(wèn)題是促進(jìn)學(xué)習(xí)者高階思維能力發(fā)展的教學(xué)設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容,現(xiàn)實(shí)信息技術(shù)課堂中只有20%~30%的問(wèn)題要求進(jìn)行更高層次的思維活動(dòng)。計(jì)算機(jī)是思維的工具,信息技術(shù)問(wèn)題設(shè)計(jì)不僅要體現(xiàn)廣度、溫度,更要體現(xiàn)思維的深度,要避免簡(jiǎn)單的信息粘貼和復(fù)現(xiàn),一定要挖掘問(wèn)題的價(jià)值,體現(xiàn)從低階思維向高階思維的分層設(shè)計(jì)。
不同認(rèn)知目標(biāo)和思維水平的問(wèn)題類型表
思維
層級(jí) 問(wèn)題復(fù)
雜層次 預(yù)期學(xué)
生行為 問(wèn)題設(shè)計(jì)的
行為關(guān)鍵詞 典型問(wèn)題
設(shè)計(jì)案例
6.評(píng)價(jià) 按照一定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)不同方法、思想、人物或產(chǎn)品的價(jià)值做出判斷 評(píng)價(jià)、評(píng)論、推斷、預(yù)測(cè)、鑒定、聯(lián)系、
辯護(hù)、證明 從剛才制作2010年南非世界杯的各洲球隊(duì)進(jìn)球數(shù)據(jù)Excel圖表中,你可以得出怎樣的結(jié)論?你有什么樣的建議?
討論P(yáng)ascal和BASIC語(yǔ)言哪一個(gè)更適合小學(xué)生編程,并說(shuō)出你的理由。
5.綜合 將各個(gè)部分的知識(shí)加以整合,構(gòu)建出一個(gè)問(wèn)題的獨(dú)特新穎的回答 假設(shè)、組織、匯報(bào)、收集、建構(gòu)、創(chuàng)造、提出、得出 我們打算怎樣設(shè)計(jì)規(guī)劃《綠化沙漠的研究報(bào)告》PPT文稿呢?
4.分析 將一個(gè)問(wèn)題分成幾部分,并能在各部分之間建立聯(lián)系 選擇、對(duì)比、區(qū)別、論證、檢查、組織、測(cè)試、計(jì)劃 在背景圖的基礎(chǔ)上,再結(jié)合網(wǎng)上圖片合成一幅海底世界圖,需要幾個(gè)步驟?
3.應(yīng)用 將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用于新的環(huán)境之中 操作、展示、解決、運(yùn)用、實(shí)踐、分類、處理、實(shí)驗(yàn) 你能用學(xué)過(guò)的計(jì)算機(jī)知識(shí)來(lái)查找到這個(gè)文件嗎?有哪些方法?
2.理解 改變交流的形式,能夠轉(zhuǎn)述或重新組織讀過(guò)、講過(guò)或做過(guò)的知識(shí)和操作等 描述、解釋、改述、擴(kuò)展、概括、回顧、歸納、討論、說(shuō)明、演示 請(qǐng)你用自己的語(yǔ)言表述一下如何從網(wǎng)上下載文字信息。
1.識(shí)記 回憶信息,識(shí)別事實(shí)、定義和規(guī)則 定義、列舉、重述、命名、識(shí)別、背誦、回憶、辨認(rèn) 電腦硬件分哪幾個(gè)部分?
好的信息技術(shù)問(wèn)題能引起學(xué)生的探索意識(shí),也能引發(fā)高智慧的思考。計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題過(guò)程應(yīng)該是漸進(jìn)式的,我們要在設(shè)計(jì)“牽一發(fā)而動(dòng)全身”的單元問(wèn)題時(shí),設(shè)計(jì)解決問(wèn)題所需的一系列關(guān)鍵問(wèn)題群,以期實(shí)現(xiàn)從低階思維向高階思維的循序漸進(jìn)。
【案例3】高中信息技術(shù)課例《認(rèn)識(shí)二進(jìn)制》
問(wèn)題1:你知道百家姓嗎?請(qǐng)想一想生活中出現(xiàn)頻率最高的前8位姓氏。
問(wèn)題2:你有過(guò)街頭“看表格猜姓氏”的經(jīng)歷嗎?請(qǐng)參與游戲“二進(jìn)制猜姓氏”——將百家姓的名字貼于7幅表格中,說(shuō)出在與不在(0或1),即可猜出你的姓。
問(wèn)題3:二進(jìn)制數(shù)和猜姓氏之間有何聯(lián)系?為什么使用7份表格便可以猜出百家姓?
問(wèn)題4:如何建立一份百家姓與七位二進(jìn)制數(shù)之間的一一對(duì)應(yīng)表?
問(wèn)題5:由二進(jìn)制猜姓氏想到,如果現(xiàn)在只有20個(gè)姓,只需多少?gòu)埍砀瘢?/p>
問(wèn)題6:如果要設(shè)計(jì)一個(gè)猜水果的游戲,你將如何制訂游戲的規(guī)則,并設(shè)計(jì)出這份表格?
【評(píng)析】“讓簡(jiǎn)單的概念學(xué)習(xí)激蕩思維的火花!”當(dāng)學(xué)生完成這一系列階梯性問(wèn)題時(shí),不僅破解了其對(duì)街頭游戲的疑團(tuán),也經(jīng)歷了從學(xué)習(xí)復(fù)現(xiàn)、認(rèn)識(shí)理解到遷移鞏固、規(guī)律應(yīng)用、拓展提升的思維過(guò)程。學(xué)生在輕松的環(huán)境中,不知不覺(jué),已經(jīng)走得很遠(yuǎn)。
基于高階思維的信息技術(shù)任務(wù)情境
學(xué)習(xí)的關(guān)鍵在于思考,而推動(dòng)思考的是一些具體的任務(wù)。課改十余年,我們的信息技術(shù)教學(xué)正從以對(duì)話中心的課堂向以任務(wù)中心的課堂轉(zhuǎn)變。教師備課的關(guān)鍵不再是教師課堂語(yǔ)言的準(zhǔn)備,而是學(xué)生課堂學(xué)習(xí)任務(wù)的設(shè)計(jì)。信息技術(shù)的任務(wù)情境根據(jù)其結(jié)構(gòu)性可分為兩種:劣構(gòu)問(wèn)題和良構(gòu)問(wèn)題。
所謂良構(gòu)問(wèn)題,是定義完善的,條件與目標(biāo)簡(jiǎn)潔、清晰的,解決路徑是普遍已知的問(wèn)題。在信息技術(shù)教材和課后練習(xí)中,我們均看到此類任務(wù)的影子,這類情境的信息表達(dá)都是簡(jiǎn)明扼要、去情境化的,具有非常典型的學(xué)科特征,此類任務(wù)一般只需學(xué)生簡(jiǎn)單思考或簡(jiǎn)單操作就可以達(dá)成。
所謂劣構(gòu)問(wèn)題,是定義不良的問(wèn)題,即提供的原始信息和學(xué)習(xí)情境是模糊的、雜亂的,甚至有干擾的。我們不能馬上確定哪些信息技術(shù)知識(shí)、技能和方法對(duì)解決問(wèn)題來(lái)說(shuō)是必需的,沒(méi)有公式化的解題模型。劣構(gòu)性問(wèn)題往往以真實(shí)生活世界為背景,問(wèn)題的解決方案也是發(fā)散的。
良構(gòu)問(wèn)題構(gòu)建的是從已知世界到已知世界的通途,劣構(gòu)問(wèn)題構(gòu)建的是從已知世界到未知世界的迷障。
【案例4】?jī)蓚€(gè)問(wèn)題情境
情境描述一:數(shù)的分解。將16分解為幾個(gè)不同自然數(shù)之和,怎樣使數(shù)積最大?
情境描述二:裝球問(wèn)題。設(shè)有任意多個(gè)盒子,分別編號(hào)1,2……同時(shí)有8個(gè)小球,現(xiàn)將8個(gè)小球裝入盒子中,裝入規(guī)則如下:(1)第一個(gè)盒子不能為空。(2)裝入必須嚴(yán)格按遞增的順序進(jìn)行。8個(gè)小球的裝入方法有:1,2,5 或1,3,4。(3)在滿足上面的兩個(gè)條件下,要求有球的盒子盡可能多。(4)裝完之后,相鄰盒子中球個(gè)數(shù)差的絕對(duì)值之和為最?。ㄎ囱b的盒子不計(jì))。如上例:
裝入法1,2,5 ,則差的絕對(duì)值之和為:2-1+5-2=4
裝入法1,3,4 ,則差的絕對(duì)值之和為:3-1+4-3=3
程序要求:給出K(K表示小球個(gè)數(shù))之后,求出滿足上述四個(gè)條件的裝入方法。
【評(píng)析】?jī)蓚€(gè)情境反映的問(wèn)題本質(zhì)是相同的,問(wèn)題解決的方案也是類似的(算法略)。但學(xué)生卻在問(wèn)題情境二里陷入極大的困境。事實(shí)上,情境一便是良構(gòu)問(wèn)題,情境二屬于劣構(gòu)問(wèn)題。諸多的課堂事實(shí)再次證明,劣構(gòu)化任務(wù)情境可引發(fā)高階思維。
從流程圖中可以發(fā)現(xiàn),計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的關(guān)鍵在于,能否將現(xiàn)實(shí)情境建模成數(shù)學(xué)問(wèn)題。但恰恰很多學(xué)生在解讀題目、構(gòu)造算法模型的首要環(huán)節(jié)便遇到了障礙(情境二便是如此)。劣構(gòu)問(wèn)題意味著學(xué)習(xí)者必須耗費(fèi)更大的腦力勞動(dòng)才能真正把握問(wèn)題的核心。顯然,我們的學(xué)生不適應(yīng)這樣的劣構(gòu)化情境,我們平時(shí)的教學(xué)也沒(méi)有適應(yīng)這種變化。
【案例5】教科教版初中《Word表格制作》
在課堂初始,有教師呈現(xiàn)這樣一個(gè)任務(wù)——從余姚到寧波,徒步的速度一般是5千米/小時(shí),一刻不停也要10小時(shí),雖不花車錢(qián),但很辛苦;自行車的速度稍微快些,約需3.5小時(shí),不用車費(fèi),但也很辛苦; 乘火車和大巴,雖然約花費(fèi)35元,但比較舒適,加上等車、轉(zhuǎn)車,約需1.5小時(shí);如果你和爸爸、媽媽乘私家車前往,約40元就夠了,不但舒適,而且1小時(shí)就能到達(dá)……
問(wèn)題:影響出行方式選擇的因素有幾種?請(qǐng)選擇2~3種出行方式,然后用表格形式進(jìn)行對(duì)比,并最終做出你的最佳出行方式選擇!
學(xué)生典型表格(例舉):
從余姚到寧波的出行方式
耗時(shí) 花費(fèi) 舒適度
徒步 10小時(shí) 0元 辛苦
自行車 3.5小時(shí) 0元 不舒適
私家車 1小時(shí) 40元 舒適
【評(píng)析】此任務(wù)接近生活,情境中條件的文字表述不清晰、不完整,不具備學(xué)科的典型性。表格中列舉的信息數(shù)據(jù)需要梳理甄別、表格中的項(xiàng)目名需要提煉、表格中的行列數(shù)需要規(guī)劃想象、表格結(jié)論需要自主評(píng)價(jià)確定。此任務(wù)目標(biāo)比較開(kāi)放,表格行列數(shù)均不確定,而由學(xué)生個(gè)體自主選擇,此劣構(gòu)問(wèn)題可促使深度思維的發(fā)生,確保了作品結(jié)果的多樣性,表格在劣構(gòu)信息向良構(gòu)轉(zhuǎn)換過(guò)程中的優(yōu)勢(shì)也得到了充分體現(xiàn)。
【案例6】關(guān)鍵詞查找
醫(yī)生:你哪些地方不舒服?
小明:我經(jīng)常頭痛,還有嘔吐,口腔、手上有紅疹。
醫(yī)生:有該癥狀有幾天了?
小明:3天。
醫(yī)生:有沒(méi)有量過(guò)體溫?
小明:40.5度。
醫(yī)生:最近吃過(guò)、接觸過(guò)什么嗎?
小明:……
請(qǐng)你根據(jù)對(duì)話用幾個(gè)關(guān)鍵字概括出小明有哪些不舒服的癥狀,然后用關(guān)鍵詞查找估計(jì)是什么???
【評(píng)析】此案例中,教師讓學(xué)生從只言片語(yǔ)的零碎信息中去尋找和提煉關(guān)鍵詞,并用這些關(guān)鍵詞去搜索,得出初步診斷,沒(méi)有設(shè)置假情境、淺任務(wù),也沒(méi)有提供現(xiàn)成的過(guò)于清晰的關(guān)鍵詞,旨在讓學(xué)生在一個(gè)非常生活化的案例里經(jīng)歷一些真實(shí)思維的過(guò)程,以此理解和體會(huì)關(guān)鍵詞選用要“精”的思想。
諸多的教學(xué)實(shí)踐告訴我們,越是趨向高階,越是要進(jìn)行這種劣構(gòu)性任務(wù)的訓(xùn)練,才能讓學(xué)生去蕪存菁、去偽存真,把握問(wèn)題的核心,才能讓學(xué)生親歷復(fù)雜的學(xué)習(xí)過(guò)程,提高解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的能力。
計(jì)算機(jī)是計(jì)算工具、操作工具,還是智力工具?計(jì)算機(jī)區(qū)別于其他工具的最大特點(diǎn)是什么?在信息技術(shù)教學(xué)時(shí),我們經(jīng)常會(huì)有這樣的疑慮和思考。計(jì)算機(jī)不是簡(jiǎn)單用來(lái)計(jì)算的,不是純粹用來(lái)玩的,更是用來(lái)促進(jìn)思考的,計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)更多是為了讓人類減少低效重復(fù)勞動(dòng),從而從煩瑣中解放出來(lái)從事更高層次的思維勞動(dòng)。所以,我們也可以這樣認(rèn)為,只有包含了高階思維的計(jì)算機(jī)操作、問(wèn)題設(shè)計(jì)和任務(wù)情境,才能真正體現(xiàn)信息技術(shù)這門(mén)學(xué)科的優(yōu)勢(shì)和課程的核心價(jià)值。
丹尼爾·平克在《全新思維》一書(shū)中寫(xiě)道:未來(lái)將屬于那些擁有與眾不同思維的人!信息技術(shù)學(xué)習(xí)從基于關(guān)鍵詞向基于高階思維的轉(zhuǎn)型,是技術(shù)發(fā)展之必然,教育發(fā)展之必然,也是社會(huì)發(fā)展之必然。
(作者單位:浙江余姚市長(zhǎng)安小學(xué))