朱彩蘭 ?鄒潔

摘 要：深入課堂發(fā)現(xiàn)，學生不經(jīng)歷探索，通過教師講授輕松獲得的知識，容易遺忘。為促進學習的發(fā)生，借鑒“有效失敗”教學模式，在小學五年級Scratch教學中開展教學研究。圍繞循環(huán)、移動、坐標控制等內(nèi)容展開三輪教學，根據(jù)教學中發(fā)現(xiàn)的問題適時做出調(diào)整。最后，通過作品分析了解學生作品多樣性及有效性等，通過問卷了解學生的學習效果及態(tài)度，借助訪談考察學生對授課內(nèi)容的感知、對自己作品的評價及對教學模式的評價。結果發(fā)現(xiàn)，學生的目標技能掌握與遷移情況較為理想，整體比較喜歡“有效失敗”教學模式。根據(jù)課堂觀察，教學中在探索時間、內(nèi)容難度、先前知識、支架提供等方面需要有針對性地處理。

關鍵詞：有效失敗;Scratch教學;探索階段;整合階段

中圖分類號：G434文獻標志碼：A文章編號：2096-0069（2020）01-0080-06

一、問題發(fā)現(xiàn)

深入一線課堂經(jīng)?？梢园l(fā)現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，學生課堂學習中在外在表現(xiàn)上是成功的，能夠掌握基礎知識與基本技能，也可以較為順利地回答或解決教師提出的問題。但往往很快就忘記，難以長期保持，也難以遷移應用至學習或生活中。據(jù)此問題反觀課堂教學過程，教師或講解較為細致，學生很容易學會新的內(nèi)容;或看似僅簡單提及新知，利用學習單或微視頻等方式輔助學生探究。但學習單上操作過程描述詳盡并輔以截圖，微視頻也是操作過程的形象展現(xiàn)。無論哪種情形，學生的學習過程基本是一帆風順，較少遭遇障礙或困境。同時我們也注意到，如果學生經(jīng)歷了真正的探究，對獲得的認識往往印象深刻，理解也較深入。因此，根據(jù)現(xiàn)狀中的問題可以推測：適度的探索空間才可能有效激發(fā)學習者的主體性活動，促進學習的發(fā)生、記憶保持和知識遷移。

二、解決策略

（一）有效失敗

有效失?。≒roductive failure）的概念由卡普爾（Manu Kapur）于2008年第一次提出并不斷補充完善，是指由某種教學干預所導致的，發(fā)生在學習者身上的一種學習現(xiàn)象或?qū)W習機會，表現(xiàn)為學習者同時產(chǎn)生了表現(xiàn)上的失敗和學習的發(fā)生[1]。此界定源于他的研究發(fā)現(xiàn)：在學習和問題解決活動中，外顯表現(xiàn)上的成功并不必然導致內(nèi)在學習的發(fā)生。根據(jù)學習者課堂表現(xiàn)及學習的發(fā)生可以建立一個四象限的坐標體系[2]，第一至第四象限依次為有效成功、有效失敗、無效失敗、無效成功。寬泛地看，有效失敗理論屬于從失敗中學習的一種。國內(nèi)關注有效失敗的研究極少，翻譯也不同。如香港大學的楊玉芹翻譯為“啟發(fā)性挫敗”[3]，張瀾、王婷則譯為“有價值的失敗”[4]，盛群力等翻譯為“合理失敗”[5]，郭婧遠在碩士論文中譯為“有效失敗”，并應用于創(chuàng)客教育中的Arduino智能機器人項目[6]。

（二）理論基礎

有效失敗能夠引發(fā)學習的發(fā)生，很大程度上源于學習支持支架的不足引發(fā)了學習者的認知沖突，因此，有效失敗可以以皮亞杰的認知發(fā)展理論為理論基礎。

皮亞杰認為學習涉及同化（將新信息吸收到已有圖式中）和順應（修改或新建圖式以適應新信息）兩個主要認知過程。通過干擾，打破認知平衡狀態(tài)，引發(fā)認知沖突，就會引發(fā)相應的同化和順應過程，直至重建平衡。新的平衡狀態(tài)往往會伴隨更強大、更全面的圖式，所以認知沖突是認知結構重新組織和發(fā)展的基礎，對學習者的學習具有重要意義[7]。

據(jù)此分析，有效失敗教學中，教師不提供設計良好的支架，學生遭遇困難或困境，引發(fā)了認知沖突，通過探索、整合等過程，達到新的平衡，認知結構重新組織，學習隨之發(fā)生。

（三）有效失敗教學特點分析

按照整體到局部的順序逐步縮小范圍分析有效失敗教學模式，其特點如下。

教學順序：常見教學多是“先教后練”，結構上體現(xiàn)“由高到低”的教學順序。而有效失敗教學則鼓勵“先練后學”，在結構上體現(xiàn)“由低到高”的教學順序。

教學過程：教師通過教學干預（延遲提供支持等）有意設置困境，讓學習者嘗試自行解決問題，在此過程中學習者因為知識的缺乏會產(chǎn)生錯誤，遭遇失敗。在經(jīng)歷探索、整合兩個階段后，教師再根據(jù)需要進行必要的指導。

教學干預：教學開始不提供結構化教學。當學習者陷入困境遭受挫敗時，繼續(xù)推遲支持，讓學習者在困境中探索，進一步引發(fā)認知沖突。

教學支架：第一次，學習開始時提供，幫助和材料有限，不足以幫助學習者順利解決問題。第二次，整合階段完成后，教師提供足夠的支架，幫助學習者理解并掌握新知。

根據(jù)上述分析，學習者表現(xiàn)上的失敗主要源于初始支架的有限性及教師的推遲幫助，也是學習者探究得以實現(xiàn)的主因。

三、實踐探究

（一）研究設計

本研究選取南京市某小學五年級A、B兩個班（人數(shù)都為35）學生作為研究對象，歷時兩個月，利用有效失敗的教學設計促進小學生Scratch的學習。

依據(jù)研究目標，綜合考慮教材內(nèi)容、學生特點等因素，最終確定教學內(nèi)容安排如表1所示。其中前兩節(jié)為基礎內(nèi)容，第三節(jié)相對綜合，三課循序漸進，保證研究涵蓋基礎知識及綜合項目，較為全面。

（二）研究過程

研究采用行動研究法，共進行三輪研究，每一輪研究先后在A班和B班展開。每班學生都經(jīng)歷探索、整合兩個階段，然后再接受教師的講解。根據(jù)A班教學效果，B班教學中做必要的調(diào)整。通過課堂觀察及課后追蹤與分析，研究學生在Scratch課堂中對知識技能的掌握狀況以及學習的發(fā)生情況。

1.第一輪研究

“動畫真精彩”主要內(nèi)容為移動和旋轉(zhuǎn)。根據(jù)有效失敗的模式設計教學，只提供必要的知識點，對知識點的用法等不做具體的講解，即不提供結構化教學。

（1）課堂觀察。A班教學中，不做任何講授即安排學生自行探索。經(jīng)歷探索與整合階段后，大部分學生需要在教師的引導下才能完成新知的學習，僅有極少數(shù)學生達到預期效果。考慮到學生對此模式的不適應，在B班教學中做了微調(diào)。首先引導學生了解移動和旋轉(zhuǎn)相關的命令，然后再分組探索完成任務。教學效果比A班理想，整合階段多數(shù)學生希望按照自己的想法繼續(xù)完成作品，但較少關注不同方案之間的比較。

（2）教學反思及調(diào)整。根據(jù)課堂觀察，教學設計的框架可以沿用，但在教學細節(jié)方面還需調(diào)整。其一，對學生探究能力預估不足。學生習慣了教師的講解，因此在有效失敗教學中，缺少了結構化支架，探究活動的效率較低。據(jù)此，在探索活動開始之前通過適當?shù)膯l(fā)引導學生對目標技能的了解，明確探索的方向。其二，課堂節(jié)奏把握不到位。表現(xiàn)為探索階段耗時較多，導致整合階段時間緊張。據(jù)此，需要注意課堂節(jié)奏的把控，為整合階段留出足夠時間。

2.第二輪研究

“快樂的小貓”是Scratch學習中較為基礎的技能課，較上一課難度稍有提高，但內(nèi)容不復雜。根據(jù)第一輪效果，本輪研究做了相應的調(diào)整。

（1）課堂觀察。A班教學中發(fā)現(xiàn)，學生理解坐標有困難。五年級學生數(shù)學學習中還未涉及坐標及負數(shù)，因此，B班教學時，對坐標做了必要的講解。本輪研究中多數(shù)學生傾向于使用先前知識來解決問題，在方法選擇上表現(xiàn)為失敗，但結果正確。

（2）教學反思。本輪研究的可取之處在于：第一，教師給予一定的教學支架，且學生創(chuàng)作是在一定范圍內(nèi)的相對自由選擇，能夠提高學習效率;第二，留出充分時間讓學生進行整合創(chuàng)作。同時也存在一些問題：探索階段，多數(shù)學生表現(xiàn)出方法失敗，傾向于使用已有知識解決問題，不愿過多嘗試新知識;整合階段，教師展示標準化方案后，多數(shù)學生不明確各方案之間的區(qū)別。據(jù)此，需要調(diào)整：教學中為學生提供評價標準，引導學生相互評價，培養(yǎng)優(yōu)化程序的意識。

3.第三輪研究

“穿越迷宮”較前兩課難度稍有提高，需要綜合運用前兩課所學及本課新知。

（1）課堂觀察。課堂任務強調(diào)綜合應用，學生表現(xiàn)以及作品完成情況都較為理想，對本課新知掌握情況也較好。在A班教學時，提供了條件判斷語句的應用說明，結果發(fā)現(xiàn)，部分學生在探索階段耗時較多，不能及時完成作品。根據(jù)這一情況，在B班教學中，提供了游戲框架設計的環(huán)節(jié)介紹，學生據(jù)此展開具體設計，課堂效率明顯提高，多數(shù)學生能在規(guī)定時間完成作品。

（2）教學反思?？扇≈幵谟冢處熃o學生的教學支架和創(chuàng)作空間之間的平衡，提供的幫助既能有效提高學生學習效率，又不限制學生的發(fā)揮。不足之處在于，課堂時間有限，不能照顧到所有學生，尤其是接受能力較弱的學生。

四、結果統(tǒng)計與分析

為了解學生的學習效果，研究展開相應的評價：其一，借鑒卡普爾的研究，基于表征與解決方法多樣性（RSM），分析學生在不同問題情境中生成的解決方案;其二，通過三輪測試分析學習效果。為考查學生知識掌握和保持情況，測試安排在學習間隔一周后進行。測試內(nèi)容包括學習行為習慣和態(tài)度的調(diào)查，以多方面了解學生的學習表現(xiàn)。

（一）學生作品分析

1.作品RSM多樣性分析

RSM多樣性也就是“表征與解決方法多樣性”，由卡普爾提出。他認為，學生在探索階段所生成的解決方案越多，說明學生在知識的掌握、保持和遷移方面的能力就越好。梳理學生的解決方案，并與標準化方案進行對比，結果發(fā)現(xiàn)：在“快樂的小貓”一課中，A班學生形成了兩種方案（涉及重復執(zhí)行、移動指定步數(shù)、碰到邊緣就反彈等命令），B班學生形成三種方案（涉及重復執(zhí)行、移動到鼠標指針位置、碰到邊緣就反彈、平滑移動等命令），標準化方案中則是利用坐標控制讓小貓移動到指定位置。

總體來說，學生生成的方案數(shù)不是很多，但針對每一個問題情境，都能生成兩到三個方案。而在常規(guī)課堂，學生基本是根據(jù)教師給出的教學步驟按部就班地完成作品。實驗班作品RSM多樣性較為理想。

2.作品整體分析

通過對學生作品的整體分析，了解有效失敗的教學效果。統(tǒng)計每輪實驗學生提交作品情況，如表2所示。

（1）三輪實驗中，作品提交數(shù)逐漸上升，說明學生逐漸適應教學模式，課堂上能夠完成任務。

（2）符合要求的作品是指作品能夠達到任務中的功能要求，并且腳本無誤。三輪實驗中，符合要求的作品數(shù)量雖然不多，但總體呈上升趨勢。

（3）不同方案作品是指學生在探索階段所生成的不同于標準化方案但能夠?qū)崿F(xiàn)任務功能效果的方案。前文曾提及，盡管不同方案的作品數(shù)量不多，但學生創(chuàng)建的情境多種多樣，優(yōu)于常規(guī)教學。

（二）問卷調(diào)查結果分析

問卷測試主要是了解學生的學習效果及態(tài)度。三輪問卷的發(fā)放都是35份，回收情況統(tǒng)計如表3所示。

1.目標技能掌握情況

（1）循環(huán)。三次問卷測試中設置了難度依次加深的問題，分別涉及循環(huán)的效果、使用及類型，檢測學生對“循環(huán)”的理解，結果發(fā)現(xiàn)：A班在第一次測試時正確率僅為41.18%，后續(xù)兩次測試中正確率逐步上升，分別為79.31%、80.65%。B班的正確率也是逐漸提高，分別為74.29%、81.48%、93.33%?？梢娡ㄟ^三輪學習，學生對循環(huán)命令的理解逐步深入。每一輪實驗中，B班的正確率明顯高于A班，說明每一次教學設計的調(diào)整都是有效的。

（2）翻轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)。翻轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)主要出現(xiàn)于測試一中，考察結果顯示：A班兩題正確率分別為64.71%、67.65%，B班則為65.71%、62.86%，兩個班的正確率都不算很高，不過，超過半數(shù)學生能夠掌握該知識點。根據(jù)學生的作品反饋，多數(shù)學生對“旋轉(zhuǎn)”的操作掌握還算熟練。

（3）坐標控制。坐標控制主要體現(xiàn)在測試二中，結果表明：五年級學生不太容易理解坐標的含義，但從測試結果來看，大部分學生能夠正確理解這一概念。從作品來看，學生對坐標的運用也沒有障礙。

（4）偵測與判斷。偵測與判斷是在第三輪實驗中涉及的知識點，測試結果發(fā)現(xiàn)，A班與B班的正確率分別為61.29%、80.00%，兩個班在正確率上有差異。A班教學時，部分學生不能理解“條件”“判斷”等概念，但根據(jù)實例可以掌握操作。據(jù)此B班教學時教師做了充分的解釋，促進學生對概念的理解。從作品反饋來看，絕大多數(shù)學生都能正確使用條件判斷語句。

（5）作品框架設計。作品框架的設計考查的是學生用Scratch創(chuàng)作時綜合考慮的全局意識。問卷中設計了排序題，提供創(chuàng)作步驟，讓學生自行排序。綜合來看，學生創(chuàng)作的一般順序為：先繪制舞臺背景，再創(chuàng)建角色，然后設計角色的造型、運動，最后偵測與判斷。這一順序非常合理，據(jù)此判斷，學生對作品框架設計的學習保持情況較好。當然，順序也不唯一，如部分學生設計迷宮背景與創(chuàng)建角色的順序是互換的。

2.學生學習態(tài)度分析

（1）困難解決。困難解決關注學生在遇到問題時的表現(xiàn)。問卷中分為三個層次：遇到問題時，首先自己嘗試解決，再求助老師或與同學討論;一遇到問題就求助老師;遇到問題放棄不管。其中三次測試中選擇“遇到問題先自己嘗試解決”的比例依次為：A班79.41%、86.21%、87.10%，B班82.86%、70.37%、83.67%。根據(jù)數(shù)據(jù)，遇到問題時，絕大多數(shù)學生選擇先自行嘗試解決，這一選擇的比例整體呈上升趨勢。B班在測試二中下降到70%，分析實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，有效問卷數(shù)量上的不同導致第二輪的比例下降。課堂上亦能感受到學生的變化。第一輪教學探索階段，學生之間討論較多。后面兩輪實驗中，課堂秩序明顯變好，探索階段多數(shù)學生都能專注于自己的作品創(chuàng)作?？傮w來說，學生的“困難解決”能力較高。

（2）合作意識。合作意識主要針對學生在探索階段的表現(xiàn)。問卷中分為喜歡、不喜歡和無所謂三個選項。A、B兩個班選擇“喜歡”的比例都是90%以上，且體現(xiàn)出上升趨勢。從具體數(shù)據(jù)來看，三輪研究中學生在“合作意識”方面并無太大差異（如A班分別為91.89%、96.55%、97.06%），總體情況良好。

（三）學生訪談

1.訪談對象與內(nèi)容

每班每組隨機抽取一名學生，兩個班共訪談10名學生。訪談內(nèi)容涉及三個方面：對授課內(nèi)容的認知，重點關注困難知識點;對自己作品的評價;對教學模式的評價。

2.訪談結果

（1）對授課內(nèi)容的認知。關于困難知識點，半數(shù)學生提到迷宮游戲，表現(xiàn)為條件判斷語句理解困難或迷宮背景繪制有問題;還有學生提到對話及角色隱藏。這些被認為有難度的內(nèi)容實際上超出了目標技能，教學中不做要求。大多數(shù)學生對基礎知識的學習不存在困難。

（2）對自己作品的評價。多數(shù)學生對自己的作品比較滿意;部分學生表示如果時間足夠可以做得更好，部分學生表示教師展示標準化方案后才能完全實現(xiàn)作品;少部分學生認為作品完成很不好，因為沒有理解內(nèi)容。

（3）對教學模式的評價。多數(shù)學生表示喜歡這種模式，原因是有較多的時間探索創(chuàng)作;部分學生希望教師可以再多講一點，不過依然希望保證足夠的探索時間。

五、研究結論

根據(jù)學生作品、問卷調(diào)查和訪談等方面的分析，學生對目標技能的掌握、學習態(tài)度等方面效果都較為理想，說明關注有效失敗的教學模式可以促進小學生的Scratch學習。根據(jù)調(diào)查結果，應用有效失敗教學模式時需要注意以下問題：

（一）探索時間的保證

根據(jù)訪談，學生喜歡有效失敗模式的最大原因是有較多的探索時間。有效失敗教學強調(diào)，要設計復雜的允許多種解決方案的問題情境。據(jù)此原則，教學中盡可能為學生提供足夠的探索時間，學生才有可能通過探索形成更多不同于標準化方案的問題解決方案，才能促進學生對內(nèi)容的理解與應用。本研究中，學生對知識的保持也得益于探索過程。當然，還需要注意探索階段與整合階段時間的平衡。有效失敗教學的原則強調(diào)，讓學生有機會解釋自己的解決方案、有機會比較不同的解決方案。時間過短、討論不充分不利于學生明晰觀點，易流于形式。

（二）內(nèi)容難度的把握

有效失敗中的“失敗”指向外在表現(xiàn)，“有效”則指向?qū)W習的真正發(fā)生。如果內(nèi)容難度過大，學習難以真正發(fā)生，可能導致內(nèi)在學習與外在表現(xiàn)雙雙失敗，背離教學設計的初衷。

難度把握表現(xiàn)在兩個方面：一方面，必學內(nèi)容的難度把握，需要充分考慮學生的先前知識，符合學生的接受能力。任務的難度要適中，要讓學生在有限的時間內(nèi)完成創(chuàng)作以及對目標知識與技能的掌握。另一方面，教師提供的范例需要注意知識點的應用，盡量不用超過學習目標的知識點，若必須應用，則最好明確說明。避免學生誤將這些知識點作為必學內(nèi)容，過分專注于“難點”，忽略必學內(nèi)容的練習與鞏固。根據(jù)學生基礎與能力的差異，教師可以明確說明學習目標，幫助學生集中精力于必學內(nèi)容的學習與鞏固。

（三）先前知識的儲備

有效失敗教學步驟的第一步是激活先前知識。這意味著學習是循序漸進的，建立在以往學習的基礎上。因此先前知識的儲備必不可少。實驗中出現(xiàn)了預期的方法失敗，反映出學生對先前知識的掌握。如第一輪中用多次重復操作實現(xiàn)“循環(huán)”效果，第二輪實驗中用多次移動完成“移動到”功能。利用已學知識解決新問題，體現(xiàn)出對先前知識的應用。盡管結果準確，但方法失敗。這種情況下，得知標準化方案后（如“循環(huán)”“移動到”），認知沖突形成，在恍然大悟中對新方法形成深刻印象。

教學中發(fā)現(xiàn)，少部分學生對先前知識掌握不熟練。例如角色縮放、背景繪制、先選中角色再編寫腳本等，這些基礎性內(nèi)容掌握不理想，直接影響到探索的效率，也影響到學習的發(fā)生。

（四）幫助支架的提供

有效失敗強調(diào)教學之初不提供結構化的支架，但不等于不提供支架。每一輪教學中，B班教學效果都優(yōu)于A班，源于做了調(diào)整，而調(diào)整多指向提供必要的支架。如第一輪實驗中對移動和旋轉(zhuǎn)等命令的簡要說明。

支架的幫助度需要把握，既要能給學生的探索提供必要的方向性引領，又不至于使學生按圖索驥很順利地完成任務。

支架提供的支持不僅包括學習層面，還包括精神層面。根據(jù)學生訪談，在展示優(yōu)秀學生作品后，部分學生感覺自己的作品與展示作品相差較大而放棄創(chuàng)作。這反映出學生缺乏足夠的自信。調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，遇到困境時，也有極少數(shù)學生選擇放棄。因此，教學中需要細心觀察，及時與自信心不足的學生進行溝通，給予鼓勵，提高學生解決問題的信心。

參考文獻

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Research on the Scratch Teaching of Primary School Based on“Productive Failure”

ZHU Cailan1，ZOU Jie2

（1.School of Education and Science，Nanjing Normal University，Nanjing，Jiangsu，China 210097;

2.Nanjing Foreign Language School of Fangshan Campus，Nanjing，Jiangsu，China 211199）

Abstract： After walking into class，it is found out that students will easily forget knowledge gained from teacherslecturing without experiencing exploration.In order to promote study，the writer borrows the teaching mode of“productive failure”，and carries out teaching research in the Scratch teaching of grade five of elementary school.The writer has carried out three round teaching centering on contents like circulating， move and coordinate control，etc.，and made adjustment according to the problems found in the teaching timely.At last，the writer has analyzed and understood the diversity and effectiveness of studentsworks through work analysis，recognized studentslearning effect and attitude through questionnaire，and observed and studied studentssensation to the teaching content，and comment on their own works and teaching mode.The results show that studentsmastering of objective skills and migration are rather ideal，and they prefer the teaching mode of“productive failure”.According to the class observation，some aspects in the teaching like exploration of time，content difficulty，previous knowledge，and providing of supports，etc.need to be dealt with accordingly.

Key words： productive failure;Scratch teaching;exploration phase;integration phase