胡炫

（云南大學(xué) 職業(yè)與繼續(xù)教育學(xué)院，云南 昆明 650091）

摘 要：信息時代改變了人們獲取知識的方式，也使學(xué)生的學(xué)習(xí)方式發(fā)生了根本變革，信息技術(shù)課程在教育教學(xué)中承擔(dān)著日愈重要的角色。傳統(tǒng)的信息技術(shù)課程存在不少弊端，導(dǎo)致信息技術(shù)課程沒能真正發(fā)揮其在促進(jìn)教育教學(xué)方面的作用。本文將“基于設(shè)計的學(xué)習(xí)”這一新興學(xué)習(xí)范式運用于基礎(chǔ)教育信息技術(shù)課程的實際教學(xué)中，并選擇了其中的拓展模塊進(jìn)行教學(xué)模式構(gòu)建，以期能通過教學(xué)過程的詳細(xì)論述和探究，論證“基于設(shè)計的學(xué)習(xí)”能有效改進(jìn)基礎(chǔ)教育信息技術(shù)課程的教學(xué)效率。

關(guān)鍵詞： 基于設(shè)計的學(xué)習(xí)；信息技術(shù)課程；教學(xué)活動設(shè)計

中圖分類號：G434 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-8454（2017）06-0021-04

一、前言

人類進(jìn)入信息時代后，信息技術(shù)在人們生活的各個領(lǐng)域產(chǎn)生著越來越重要的影響。特別在將信息技術(shù)運用于教育領(lǐng)域后，不僅改變了知識的獲取方式，也從根本上改變了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。由此，信息技術(shù)課程在我國各個教育階段的發(fā)展中受到了越來越多的關(guān)注和重視。在新一輪的課程改革中，強調(diào)了信息技術(shù)在素質(zhì)教育中的輔助作用。《基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）》指出：“大力推進(jìn)信息技術(shù)在教學(xué)過程中的普遍應(yīng)用，促進(jìn)信息技術(shù)與學(xué)科課程的整合，逐步實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式，學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，教師的教學(xué)方式和師生互動方式的變革。充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢，為學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展提供豐富多彩的教育環(huán)境和有力的學(xué)習(xí)工具?！币罁?jù)信息時代對人才素質(zhì)發(fā)展的要求，基礎(chǔ)教育信息技術(shù)課程的總目標(biāo)為培養(yǎng)和提升學(xué)生的信息素養(yǎng)。[1]

傳統(tǒng)的信息技術(shù)課程大多局限于教師教，學(xué)生學(xué)的單一授課方式，仍然停留在CAI（Computer-assisted Instruction，計算機輔助教學(xué)）或CAL（Computer-assisted Learning，計算機輔助學(xué)習(xí)）階段，因此，有專家認(rèn)為傳統(tǒng)的信息技術(shù)課程是嫁接在傳統(tǒng)教學(xué)上，局限于低階思維能力的訓(xùn)練和低階知識的學(xué)習(xí)（鐘啟泉）。專家對這種應(yīng)用信息技術(shù)的方式影響學(xué)生的智力發(fā)展表示擔(dān)憂，將之稱為“低認(rèn)知水平，簡單技術(shù)操作”（黎加厚，2003）。而要真正發(fā)揮信息技術(shù)課程對培養(yǎng)學(xué)生高階思維能力，以及促進(jìn)信息技術(shù)與各學(xué)科課程整合方面的作用，就要改進(jìn)傳統(tǒng)信息技術(shù)課程的教學(xué)方式，提高課堂教學(xué)效率，從而推進(jìn)信息技術(shù)教育真正邁進(jìn)IITC（Integrating Information Technology into the Curriculum，信息技術(shù)與課程整合）階段。

“基于設(shè)計的學(xué)習(xí)”作為一種新興的學(xué)習(xí)范式，最先由美國加州州立理工大學(xué)的多林·尼爾森教授提出，并在K12課堂取得顯著教學(xué)效果?！盎谠O(shè)計的學(xué)習(xí)”從解決真實的實際問題入手，有助于學(xué)生的動手實踐能力，自主探究能力，與他人合作能力的培養(yǎng)，以及高階思維的訓(xùn)練。這與信息技術(shù)課程提倡實踐性，重視學(xué)生信息素養(yǎng)相關(guān)的認(rèn)知能力和思維能力培養(yǎng)的課程特征是相符合的。

二、基于設(shè)計的學(xué)習(xí)概述

基于設(shè)計的學(xué)習(xí)（Design-based Learning， DBL），也稱為設(shè)計型學(xué)習(xí)?？肆_德納（Janet L. Kolodner）定義“基于設(shè)計的學(xué)習(xí)”是一種基于項目的學(xué)習(xí)，在這個過程中，當(dāng)學(xué)生試圖設(shè)計東西時學(xué)習(xí)他們所學(xué)的知識和技能。他認(rèn)為DBL是一種新的學(xué)習(xí)方法，目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的基本技能和高層次的批判性思維。[2]多林·尼爾森（Doreen Nelson）認(rèn)為“基于設(shè)計的學(xué)習(xí)”是學(xué)生為解決問題而設(shè)計產(chǎn)品和方案的過程，在這個過程中學(xué)生主動學(xué)習(xí)學(xué)科內(nèi)容，分析問題，建立標(biāo)準(zhǔn)，探索問題，最終創(chuàng)造性地解決問題。[3] 此外，也有學(xué)者認(rèn)為設(shè)計型學(xué)習(xí)是“一種通過課程和學(xué)習(xí)項目使學(xué)生學(xué)會設(shè)計的教育模式”。[4]

“基于設(shè)計的學(xué)習(xí)”具有以下特點：①設(shè)計性：這是DBL的核心特征。設(shè)計理念貫穿于整個教學(xué)和學(xué)習(xí)過程。②迭代性：DBL的教學(xué)過程是一個迭代循環(huán)的過程。學(xué)生在完成一次任務(wù)后，需要對其設(shè)計方案或模型進(jìn)行評價和修改，并進(jìn)行再次測試和循環(huán)。③反思性：學(xué)生完成設(shè)計方案或模型后，將通過評價反思的過程對方案或模型進(jìn)行修改。④合作性：DBL通常強調(diào)以小組合作的方式完成設(shè)計任務(wù)，并在小組之間或小組內(nèi)部進(jìn)行交流展示，或評價反饋。⑤整合性：DBL的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)習(xí)者需要調(diào)動之前學(xué)習(xí)過的知識技能，以及其他學(xué)科的知識來支持其設(shè)計任務(wù)的完成。學(xué)習(xí)者在這個過程中整合已學(xué)知識，對舊知進(jìn)行深入建構(gòu)，以掌握新知。

國外對“基于設(shè)計的學(xué)習(xí)”的研究時間較長，提出了許多相關(guān)的操作模型，并在實際教學(xué)項目中進(jìn)行了實踐研究，取得許多研究成果。本文依據(jù)基礎(chǔ)教育信息技術(shù)課程的特征，選擇其中的“基于設(shè)計的科學(xué)探究式學(xué)習(xí)循環(huán)模型”作為教學(xué)設(shè)計的參考模型?！盎谠O(shè)計的科學(xué)探究式學(xué)習(xí)循環(huán)模型”是由佐治亞理工學(xué)院的克羅德納教授提出。該模型的操作過程見圖1：

該模型由“設(shè)計/再設(shè)計”和“調(diào)查/探索”兩個循環(huán)部分組成，兩個循環(huán)間由“需要做”和“需要知道”相連接。學(xué)習(xí)者在完成設(shè)計任務(wù)的過程中，如果遇到需要調(diào)取信息或知識來解決問題，就轉(zhuǎn)到調(diào)查/探索循環(huán)中，經(jīng)過調(diào)查、分析、探討等認(rèn)知活動獲取問題解決的方法支持，然后再回到設(shè)計/再設(shè)計循環(huán)部分，如此循環(huán)往復(fù)，直至完成設(shè)計任務(wù)。

三、基礎(chǔ)教育信息技術(shù)課程概述

基礎(chǔ)教育階段包括義務(wù)教育（即小學(xué)和初中）階段和高中階段，其中，義務(wù)教育階段的信息技術(shù)課程分為兩個主要模塊：基礎(chǔ)模塊和拓展模塊，基礎(chǔ)模塊是各地各校必須完成的內(nèi)容，而拓展模塊是可以根據(jù)條件選擇開設(shè)的內(nèi)容。[6]小學(xué)/初中階段信息技術(shù)課程基礎(chǔ)模塊以“信息技術(shù)基礎(chǔ)”為主要內(nèi)容，拓展模塊內(nèi)容包括“算法與程序設(shè)計”和“機器人技術(shù)”。高中階段的信息技術(shù)課程則只包括基礎(chǔ)模塊，并列設(shè)置三個基礎(chǔ)性與方向性兼?zhèn)涞膬?nèi)容，分別為“網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用”、“多媒體技術(shù)應(yīng)用”和“算法與程序設(shè)計”，其指導(dǎo)思想是以技術(shù)應(yīng)用能力訓(xùn)練為主。[7]

義務(wù)階段信息技術(shù)課程的拓展模塊中，“算法與程序設(shè)計入門”模塊的基本定位和價值取向為：以程序設(shè)計為基礎(chǔ)，以算法為核心。不以代碼編寫訓(xùn)練為要義，而以程序設(shè)計方法和算法思想的體驗為旨?xì)w。[8]主要內(nèi)容分為生活與程序，結(jié)構(gòu)與算法兩部分。強調(diào)從生活實際問題出發(fā)，讓學(xué)生既能體驗并熟悉信息技術(shù)環(huán)境的優(yōu)勢，又能通過設(shè)計算法和程序結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)，以感悟理解算法和程序設(shè)計在解決生活問題中的地位和作用?！皺C器人技術(shù)”模塊的內(nèi)容涉及多門學(xué)科的知識，是國家信息化教育發(fā)展的重要內(nèi)容。機器人技術(shù)具有鮮明的實踐性，強調(diào)學(xué)生的直接經(jīng)驗和親身經(jīng)歷，學(xué)生通過觀察、思考、設(shè)計、制作和實驗等活動獲得豐富的學(xué)習(xí)體驗，在實踐中獲得知識，培養(yǎng)能力，形成意識，在實踐中檢驗設(shè)計、創(chuàng)意和成果。[9]

依據(jù)上述拓展模塊的相關(guān)內(nèi)容，可以概括出以下內(nèi)容要求和特征：一是重視學(xué)生的直觀操作，也即是對學(xué)生實踐動手能力的要求；二是對基本程序結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求，這里強調(diào)的是對學(xué)生綜合設(shè)計能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)；三是要求學(xué)生的學(xué)習(xí)要從實際問題的解決入手，注重的是學(xué)生解決問題的能力。四是要在學(xué)習(xí)過程中綜合運用各個學(xué)科知識。由此可見， “基于設(shè)計的學(xué)習(xí)”的特征，以及DBL對學(xué)生設(shè)計能力、實踐動手能力、創(chuàng)新能力和合作意識的培養(yǎng)提升作用，與拓展模塊教學(xué)的需要相契合。在基礎(chǔ)教育信息技術(shù)課程拓展模塊教學(xué)中引入“基于設(shè)計的學(xué)習(xí)”這一新興的教學(xué)理念，能有助于傳統(tǒng)課堂教學(xué)方式的改進(jìn)。

四、 “基于設(shè)計的學(xué)習(xí)”的拓展模塊教學(xué)活動設(shè)計

結(jié)合基礎(chǔ)教育信息技術(shù)課程拓展模塊的特征，參考克羅德納“基于設(shè)計的科學(xué)探究式學(xué)習(xí)循環(huán)模型”的操作過程，筆者將拓展模塊的課堂教學(xué)活動過程分為三個階段：教學(xué)準(zhǔn)備階段，設(shè)計任務(wù)實施階段和教學(xué)評價階段。在整個過程中，教師需要提出設(shè)計任務(wù)，創(chuàng)設(shè)情境，制定評價標(biāo)準(zhǔn)，以及實施學(xué)習(xí)管理等。學(xué)習(xí)者則通過“設(shè)計——反思——再設(shè)計”的循環(huán)迭代的過程，進(jìn)行自主探究、合作交流、反思總結(jié)等，直至完成教師提出的學(xué)習(xí)任務(wù)。具體教學(xué)活動過程及內(nèi)容見圖2：

1.教學(xué)準(zhǔn)備階段

在此階段中，教師首先將教學(xué)目標(biāo)與學(xué)生可能感興趣的現(xiàn)實問題相結(jié)合，進(jìn)行學(xué)習(xí)任務(wù)的設(shè)計，這個任務(wù)要求要具有一定的挑戰(zhàn)性，能夠激起學(xué)生參與和探究的意愿。然后教師進(jìn)行設(shè)計任務(wù)的情境創(chuàng)設(shè)，包括教授必要的新知識和新技能，準(zhǔn)備任務(wù)進(jìn)行的場地和技術(shù)工具條件，以及挑選適合的任務(wù)參照實例等等。同時，教師也需要及時制定并公布設(shè)計任務(wù)評價的標(biāo)準(zhǔn)，讓學(xué)生明確需要做什么和怎樣進(jìn)行評價和修改。

學(xué)生在此階段中需要完成的學(xué)習(xí)任務(wù)包括獲取教師教授的新知識和技能，以及通過瀏覽教師提供的任務(wù)實例，在了解設(shè)計任務(wù)主要內(nèi)容的同時，調(diào)動出與設(shè)計任務(wù)相關(guān)的已學(xué)知識，為下一步進(jìn)入任務(wù)做好知識儲備。

2.設(shè)計任務(wù)實施階段

教師在此階段中首先要將學(xué)生進(jìn)行分組，讓學(xué)生以小組協(xié)作的方式完成設(shè)計任務(wù)。然后在學(xué)生進(jìn)行任務(wù)設(shè)計的過程中，進(jìn)行必要的知識指導(dǎo)，以及提供必需的學(xué)習(xí)資源。需要注意的是，教師此時承擔(dān)的是指導(dǎo)者或輔助者的工作，而不應(yīng)過多地影響學(xué)生的實踐決策。

學(xué)生則需要根據(jù)教師提出的設(shè)計任務(wù)，選擇小組感興趣并具可行性的內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計。通過小組成員協(xié)作討論，分析條件和需求，提出本小組的設(shè)計方案，并比照設(shè)計任務(wù)的評價標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行完善，然后不斷嘗試進(jìn)行設(shè)計實踐。

在完成第一階段的設(shè)計后，教師組織學(xué)生以小組為單位進(jìn)行設(shè)計成果的展示，在小組間交流設(shè)計過程中遇到的問題，分析解決問題的方法，評價任務(wù)完成的情況，從而引導(dǎo)學(xué)生反思總結(jié)，并提出對設(shè)計任務(wù)的改進(jìn)建議。學(xué)生小組針對之前設(shè)計過程中的問題，成員協(xié)同討論解決，對方案成果進(jìn)行再設(shè)計。這個過程需要不斷循環(huán)往復(fù)，直至學(xué)生可以展示出一個較為完善的設(shè)計成果。

3.教學(xué)評價階段

教學(xué)評價包括兩個方面的內(nèi)容：一是對整個設(shè)計學(xué)習(xí)過程的評價，即過程性評價；另一個是對教學(xué)效果的評價，即總結(jié)性評價。采用的評價方法包括自評、師評和生生互評。過程性評價貫穿于整個教學(xué)活動過程，評價內(nèi)容既包括教師教授新課內(nèi)容的有效性，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行設(shè)計任務(wù)的適宜度，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行總結(jié)反思的能力，以及對教學(xué)活動過程的管控能力等；同時也包括對學(xué)生課堂教學(xué)的參與度，知識的調(diào)用和綜合應(yīng)用能力，小組協(xié)作中的合作交流能力，以及對出現(xiàn)問題時的分析解決能力等。過程性評價能夠使教師在教學(xué)過程中根據(jù)實際情況不斷進(jìn)行調(diào)試和改進(jìn)。總結(jié)性評價主要是對學(xué)生的設(shè)計方案/成果和教學(xué)目標(biāo)完成情況的評價。此外，根據(jù)任務(wù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的評價是學(xué)生進(jìn)行再設(shè)計的基礎(chǔ)和依據(jù)，因此，教師設(shè)計評價標(biāo)準(zhǔn)的工作也很重要。

如圖2中所示，在整個教學(xué)活動的過程中，教師的學(xué)習(xí)管理工作是貫穿始終的。在準(zhǔn)備、實施和評價階段，雖然師生均有各自需要承擔(dān)的具體任務(wù)工作，但教師對學(xué)生活動的管控、時間階段的安排、學(xué)習(xí)場所的巡視觀察等學(xué)習(xí)管理工作是一直進(jìn)行的，以此保證整個教學(xué)活動能夠有序、正常地推進(jìn)。

參照教育部基礎(chǔ)教育司發(fā)布的《中小學(xué)信息技術(shù)課程指導(dǎo)綱要（試行）》規(guī)定的基礎(chǔ)教育階段課程教學(xué)內(nèi)容安排，此教學(xué)活動模式可試用于以下階段的信息技術(shù)課程內(nèi)容：[10]

小學(xué)階段：

模塊五 網(wǎng)絡(luò)的簡單應(yīng)用（瀏覽器收集資料；使用電子郵件）

模塊六 用計算機制作多媒體作品（多媒體作品編輯和展示）

初中階段：

模塊四 用計算機處理數(shù)據(jù)（電子表格、數(shù)據(jù)、圖表處理）

模塊六 用計算機制作多媒體作品（多媒體作品文字的編輯；多媒體資料的使用；作品展示）

高中階段：

模塊五 數(shù)據(jù)庫初步（數(shù)據(jù)庫環(huán)境和操作；數(shù)據(jù)組織和處理）

模塊七 用計算機制作多媒體作品（多媒體工具、資料的使用處理；作品制作和展示）

五、總結(jié)及反思

“基于設(shè)計的學(xué)習(xí)”強調(diào)將設(shè)計思維融入教學(xué)活動的過程中，通過為學(xué)生設(shè)計來源于現(xiàn)實問題的任務(wù)，促進(jìn)學(xué)生參與學(xué)習(xí)。采用小組合作探究的方式，提高學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作精神、科學(xué)探究精神和創(chuàng)新精神。通過上述教學(xué)活動的設(shè)計過程，可以得出以下結(jié)論：

1.“基于設(shè)計的學(xué)習(xí)”的設(shè)計任務(wù)的操作能有效支持信息技術(shù)課程拓展模塊的實踐性的實現(xiàn)。拓展模塊的突出特征就是要學(xué)生通過直觀操作，在做中學(xué)，而DBL的操作過程正是需要學(xué)生親自參與到設(shè)計成果的制作當(dāng)中，并經(jīng)過不斷嘗試和操作來完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

2.“基于設(shè)計的學(xué)習(xí)”基于真實問題的任務(wù)設(shè)計有助于信息技術(shù)課程理論與實踐的聯(lián)系，

并有助于培養(yǎng)學(xué)習(xí)者解決問題的能力。DBL的設(shè)計任務(wù)需要依據(jù)真實問題來制定，以此來吸引學(xué)生主動參與到學(xué)習(xí)中，這就能解決傳統(tǒng)的信息技術(shù)課程教學(xué)中理論和實踐相脫節(jié)的問題。同時，在設(shè)計型學(xué)習(xí)中，設(shè)計任務(wù)的完成過程就是引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的過程，符合拓展模塊教學(xué)對學(xué)生解決問題能力的培養(yǎng)目標(biāo)。

3.“基于設(shè)計的學(xué)習(xí)”的教學(xué)過程有助于培養(yǎng)學(xué)習(xí)者高階思維能力。所謂高階思維是指發(fā)生在較高認(rèn)知水平層次上的心智活動或較高層次的認(rèn)知能力，主要指問題求解、決策、批判性思維和創(chuàng)造性思維能力?；A(chǔ)教育信息技術(shù)課程拓展模塊教學(xué)的一個重要內(nèi)容就是“設(shè)計”，如算法和程序設(shè)計、程序結(jié)構(gòu)設(shè)計、機器人軟件圖形模塊和程序代碼的設(shè)計等等，這與DBL的設(shè)計性特征相切合。通過在教學(xué)過程中引入設(shè)計型任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計思維，讓學(xué)生通過解決設(shè)計型的學(xué)習(xí)問題，對所學(xué)知識進(jìn)行深入建構(gòu)，提升其認(rèn)知水平和認(rèn)知能力，從而促進(jìn)高階思維能力的提高。

“基于設(shè)計的學(xué)習(xí)”作為一種新興的教學(xué)理念，將它運用于理論與實踐并重，重視學(xué)生動手操作能力的信息技術(shù)課程中，是具有適應(yīng)性和優(yōu)越性的。但是本文的研究同樣具有局限性：一是缺少教學(xué)實例驗證。教學(xué)活動過程的設(shè)計模式需要選擇拓展模塊中具體的課程內(nèi)容進(jìn)行實踐操作，以此對過程模式的可行性進(jìn)行驗證，并通過教學(xué)評價進(jìn)行修改和完善。DBL在課堂教學(xué)中的實踐應(yīng)用，需要不斷進(jìn)行總結(jié)和反思，才能真正發(fā)揮其對提高課堂教學(xué)效率的作用。二是缺少對信息技術(shù)課程的其他模塊的論證。本文只針對基礎(chǔ)教育信息技術(shù)課程的拓展模塊進(jìn)行了論述，對DBL應(yīng)用于信息技術(shù)課程的其他模塊的適用性需要進(jìn)行進(jìn)一步的探索和研究。

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