黃儉榮 王蕾

教學(xué)現(xiàn)場

核心素養(yǎng)時代注重學(xué)習(xí)效能，在常規(guī)活動中，有越來越多的課例采用了有效教學(xué)的主題來組織教學(xué)。但在已有課例中，部分案例的教學(xué)效果不盡如人意，存在有效學(xué)習(xí)主題不清晰、內(nèi)容不明確、學(xué)生作品形式單一等問題，進(jìn)而限制了學(xué)習(xí)效能的提升。核心素養(yǎng)時代如何進(jìn)行有效教學(xué)是一線信息技術(shù)教師關(guān)注的熱點問題，本文據(jù)此展開相應(yīng)的研究。

問題分析

有效教學(xué)的目的是提升學(xué)生核心素養(yǎng)，培養(yǎng)信息技術(shù)應(yīng)用能力。在缺乏必要途徑的教學(xué)過程中，有效目標(biāo)載體有待優(yōu)化，因此會出現(xiàn)教師難以駕馭課堂的情況。在核心素養(yǎng)時代背景下，落實有效教學(xué)方式，可以提升教學(xué)課堂的教學(xué)效率，規(guī)范教學(xué)的組織結(jié)構(gòu)形式。

● 研究背景

為落實“立德樹人”的根本任務(wù)，核心素養(yǎng)成為我國基礎(chǔ)教育課程改革深化的主要環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)具備的適應(yīng)終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力成為課程與教學(xué)的核心目標(biāo)。2016年年底，基于學(xué)科核心素養(yǎng)的高中新課程標(biāo)準(zhǔn)修訂稿在全國范圍征求意見，核心素養(yǎng)開始進(jìn)入課程，走進(jìn)中小學(xué)。中國基礎(chǔ)教育已邁入核心素養(yǎng)的新時代。[1]

在此背景之下，學(xué)科核心素養(yǎng)的落地方式引起了一線教師的關(guān)注，如何從三維目標(biāo)走向核心素養(yǎng)？核心素養(yǎng)形成的機制和路徑是什么？在具體的教學(xué)過程中，核心素養(yǎng)究竟如何落地？是本文研究的重點。

● 核心素養(yǎng)時代的信息技術(shù)學(xué)習(xí)特征

杜威認(rèn)為，問題解決思維存在五個階段。知識的產(chǎn)生需要求知者具有感受疑惑與困境的能力、將問題情境理智化的能力、形成假設(shè)的能力、推理能力、行動驗證能力等五種問題解決或求知能力。核心素養(yǎng)時代的信息技術(shù)教學(xué)需要從以上五種問題的求解方式來培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)：從求知者能力的靜態(tài)結(jié)構(gòu)來看，需要一系列方法型能力;從行動能力來看，需要合理的知識建構(gòu)與生成能力;從綜合解惑能力來看，需要堅毅的品格激發(fā)和符號呈現(xiàn)能力。

因此，信息技術(shù)學(xué)科特征是需要教師進(jìn)一步擺脫“技能”的視域，更強調(diào)“核心素養(yǎng)”的范疇，更接近信息技術(shù)教育的實踐。在知識探索與發(fā)生過程中將認(rèn)知內(nèi)容物相化，通過符號化知識進(jìn)行傳遞，形成類似于知識生產(chǎn)者但又獨屬于自身的品格與能力體系。在知識掌握的基礎(chǔ)上，重建知識生產(chǎn)過程，體悟知識品格內(nèi)蘊，是核心素養(yǎng)時代的學(xué)習(xí)要義。

● 信息技術(shù)學(xué)科中的核心素養(yǎng)呈現(xiàn)方式

核心素養(yǎng)是學(xué)生能力與品格提升的結(jié)果，從信息技術(shù)學(xué)科角度來說，是信息及技術(shù)處理能力與品質(zhì)，借助數(shù)字化作品的形式得以實現(xiàn)。因此，相對于學(xué)科傳統(tǒng)教學(xué)目標(biāo)中的“雙基”和“三維目標(biāo)”將“知識”作為目標(biāo)體系的重要維度，核心素養(yǎng)下的學(xué)科認(rèn)知內(nèi)容在目標(biāo)體系中已經(jīng)成為學(xué)習(xí)的工具和手段。信息技術(shù)教學(xué)是基于相關(guān)認(rèn)知內(nèi)容，通過有效學(xué)習(xí)來提升學(xué)生信息素養(yǎng)的一種教育活動。

在信息技術(shù)學(xué)科中，看待與處理知識成為核心素養(yǎng)時代課程與教學(xué)的重要課題。在長期的一線教學(xué)中筆者發(fā)現(xiàn)，有效教學(xué)的合理安排是學(xué)科核心素養(yǎng)的具體實踐途徑。教學(xué)中的核心素養(yǎng)呈現(xiàn)方式需要知識、能力、品格之間的關(guān)系。

● 核心素養(yǎng)時代的教學(xué)過程案例分析

落實在具體的教學(xué)中，有效教學(xué)可以從以下幾個方式提升學(xué)科核心素養(yǎng)：認(rèn)知內(nèi)容的有效選擇、學(xué)習(xí)環(huán)境的有效創(chuàng)設(shè)、教學(xué)過程的有效引領(lǐng)。具體研究如下。

1.認(rèn)知內(nèi)容的有效選擇

斯賓塞提出的“什么知識最有價值”的問題是教師在教學(xué)中需要考慮的重要問題。面向核心素養(yǎng)發(fā)展的教學(xué)，應(yīng)選擇核心知識培養(yǎng)學(xué)生的關(guān)鍵能力教學(xué)。核心素養(yǎng)時代的信息技術(shù)學(xué)科核心知識，是指有利于促進(jìn)學(xué)生關(guān)鍵能力與必備品格發(fā)展的知識。其中，信息類認(rèn)知內(nèi)容的基礎(chǔ)性、豐富性、拓展性是核心知識的基本特征。

（1）原設(shè)計

“初識機器人”是初中（小學(xué)）信息技術(shù)機器人單元的起始課，在該課的學(xué)習(xí)設(shè)計中，常見的設(shè)計方式為：教師出示機器人作品→認(rèn)識機器人平臺界面→說明機器人的工作方式→教師展示機器人的結(jié)構(gòu)→學(xué)生觀察→完成既定主題的作業(yè)→教師評價→學(xué)生交流。在此過程中，學(xué)生對機器人的工作方式缺乏必要的了解，僅僅熟悉了名字，卻無法理解其重要的工作方式。因此，整體教學(xué)氛圍乏善可陳，難以喚起學(xué)生深層的學(xué)習(xí)欲望。

（2）思考焦點

初見之下難以發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)設(shè)計的劣勢，但從學(xué)生的反饋情況可以發(fā)現(xiàn)：常規(guī)教學(xué)過程缺少核心素養(yǎng)的提升元素，學(xué)生未能借助有效的學(xué)習(xí)資源進(jìn)行自我認(rèn)知建構(gòu)，因此學(xué)生并不能感受人類生活和機器人之間的關(guān)聯(lián)，繼而無法根據(jù)教師的導(dǎo)入順利進(jìn)入機器人主題的學(xué)習(xí)，以致學(xué)習(xí)效能不高。

（3）改進(jìn)型設(shè)計

基于核心素養(yǎng)的信息技術(shù)有效教學(xué)注重對認(rèn)知內(nèi)容的選擇，教師首先應(yīng)根據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)置適宜的活動進(jìn)行有效學(xué)習(xí)，再根據(jù)有效學(xué)習(xí)安排合理的學(xué)習(xí)過程。從學(xué)生已有生活經(jīng)驗出發(fā)，符合兒童的認(rèn)知需要和興趣范圍。建議設(shè)計如下。

游戲?qū)耄航處熢O(shè)置“猜猜誰是第一名”的游戲，讓學(xué)生和機器人比賽繞口令，引出本課的第一個任務(wù)：誰的繞口令說得最好？

認(rèn)知引領(lǐng)：游戲?qū)牒螅鰴C器人的話題，引導(dǎo)學(xué)生觀察真實的繞口令機器人的結(jié)構(gòu)，并嘗試如何能將蜂鳴器及喇叭安裝到機器人身上。

任務(wù)一：探究是“誰”在說繞口令。

任務(wù)二：“它”是通過什么“器官”發(fā)聲的？

任務(wù)三：“它”還能說哪些繞口令呢？

思考一：為什么機器人能說話？（思考機械結(jié)構(gòu)的原理）

思考二：為什么機器人能說繞口令？（思考電機驅(qū)動的原因）

思考三：如果想要做別的事情，機器人需要達(dá)到怎樣的要求？（為下一輪編程奠定基礎(chǔ)）

教學(xué)評析：經(jīng)過有效的認(rèn)知內(nèi)容選擇，不但讓學(xué)生學(xué)習(xí)了機器人的相關(guān)知識、了解了機器人常規(guī)的工作流程，而且對后續(xù)知識進(jìn)行了必要的鋪墊。符合生趣的任務(wù)設(shè)計，讓課堂氣氛活躍，學(xué)生參與度高，并能夠通過實際體驗感受到機器人學(xué)習(xí)的樂趣。

2.學(xué)習(xí)環(huán)境的有效創(chuàng)設(shè)

基于核心素養(yǎng)的信息技術(shù)有效教學(xué)關(guān)注學(xué)習(xí)環(huán)境的重要作用，注重為學(xué)生的關(guān)鍵能力與必備品格創(chuàng)造適宜的學(xué)習(xí)環(huán)境，提供一定的條件支持和資源保障。所謂適宜的學(xué)習(xí)環(huán)境，是指學(xué)生能夠突破單純掌握知識的局限，獲得通過知識進(jìn)行過程重建與意義體悟的機會;能夠針對不同的知識，有效使用各種學(xué)習(xí)資源順利展開過程重建和意義體悟活動。

（1）原設(shè)計

“聰明的風(fēng)扇”是初中（小學(xué)）信息技術(shù)機器人單元中的一課，學(xué)習(xí)目標(biāo)為掌握舵機及風(fēng)扇的設(shè)置方式，用其設(shè)置控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。在常規(guī)的學(xué)習(xí)中，學(xué)生一般通過觀察智能風(fēng)扇的結(jié)構(gòu)，引出應(yīng)用原理介紹，再講述舵機及風(fēng)扇的工作方式，通過教師演示，加入程序控件，完成任務(wù)。在此過程中，教學(xué)思路較為清晰，但是教學(xué)效果卻不甚理想。風(fēng)扇未能體現(xiàn)出聰明的特征，缺少個性化的設(shè)計。

（2）思考焦點

以上問題的主要原因包括學(xué)生已有經(jīng)驗的匱乏，缺少對風(fēng)扇轉(zhuǎn)動、舵機等機械部件的生活體驗，程序編程是說明書式的無意識編程，因此容易出現(xiàn)認(rèn)知內(nèi)容偏差、教師示范程序記不住等情況。核心素養(yǎng)時代的信息技術(shù)教學(xué)需要創(chuàng)設(shè)有效的學(xué)習(xí)環(huán)境，將認(rèn)知資源進(jìn)行有效的整理，幫助學(xué)生提升信息素養(yǎng)。

（3）改進(jìn)型設(shè)計

基于核心素養(yǎng)的信息技術(shù)有效教學(xué)中，教師可以分解學(xué)習(xí)目標(biāo)，將硬、軟件設(shè)計進(jìn)行分解，讓學(xué)生將關(guān)注的重點放在“聰明”上，思考如何設(shè)計最方便、快捷的風(fēng)扇。建議設(shè)計思路如下：

導(dǎo)入部分：教師帶領(lǐng)學(xué)生分析，怎樣才能成為聰明的風(fēng)扇？

探究部分：人可以通過眼睛觀察，那么風(fēng)扇的驅(qū)動裝置在哪里呢？（引出舵機和風(fēng)扇，介紹其工作原理，再通過實體機器人觀察其外部造型）

基礎(chǔ)部分：觀察教室中的風(fēng)扇，如果你來設(shè)計，你會如何修改？

進(jìn)階部分：在認(rèn)識了風(fēng)扇和舵機后，通過一組語句的文字表述，讓學(xué)生了解舵機驅(qū)動語句的實際含義。

升級部分：學(xué)生明晰了滅火語句的結(jié)構(gòu)之后，教師演示程序的編寫過程。

操作部分：搭建機器人“聰明的風(fēng)扇”作品。

教學(xué)評析：此部分設(shè)計中，教師利用有效資源，創(chuàng)設(shè)了符合學(xué)生認(rèn)知基礎(chǔ)和認(rèn)知習(xí)慣的境脈：先局部外觀認(rèn)知，再整體搭建感受，給學(xué)生創(chuàng)設(shè)了合理的學(xué)習(xí)漸進(jìn)過程，有效地避免了空洞的學(xué)科知識點的講授，讓學(xué)生深入地理解了“聰明的風(fēng)扇”的實際意義，為后續(xù)的程序編寫提供了意義境脈。

3.教學(xué)過程的有效引領(lǐng)

基于核心素養(yǎng)的信息技術(shù)有效教學(xué)關(guān)注能力發(fā)展的主體性，知識的過程重建必須是學(xué)生的自主學(xué)習(xí)過程。自主學(xué)習(xí)并非完全獨立的認(rèn)知過程，通過示范、指導(dǎo)、協(xié)助等行為，教師在學(xué)生的過程重建中扮演引領(lǐng)者的角色，幫助學(xué)生完成認(rèn)知過程的構(gòu)建任務(wù)。有效的引領(lǐng)是指教師將自身對知識的過程重建展示給學(xué)生，提供一種過程重建的可參照、可學(xué)習(xí)樣本。[2]

（1）原設(shè)計

“機器人循線”一課是初中（小學(xué)）信息技術(shù)機器人單元中的綜合型內(nèi)容，學(xué)習(xí)目標(biāo)指向搭建灰度傳感器的設(shè)置，需要學(xué)生通過具體的實例理解循線的基本原理，并學(xué)會使用。常規(guī)教學(xué)為：機器人行走→教師講解灰度（循線）傳感器的結(jié)構(gòu)→學(xué)生嘗試編寫循線的程序→學(xué)生實驗→教師小結(jié)。在實際教學(xué)中，學(xué)生達(dá)成率較低，大部分小組未能完成最終任務(wù)，課時不足。

（2）思考焦點

機器人循線涉及灰度（循線）傳感器的工作方式及有關(guān)變量的設(shè)置，常規(guī)設(shè)計中，循線活動的難度受場地、燈光、照度等因素的影響，最終實驗的效果不理想。因此，如果需要保證實驗效能，需要借助必要的有效引領(lǐng)，形成有效的協(xié)作關(guān)聯(lián)，最終保證有效教學(xué)的效能。

（3）改進(jìn)型設(shè)計

基于核心素養(yǎng)的信息技術(shù)有效教學(xué)中，教師應(yīng)發(fā)揮必要的引領(lǐng)作用，提供給學(xué)生生動立體、有眾多學(xué)習(xí)內(nèi)容支撐的概念，讓學(xué)生搜集多種學(xué)習(xí)資料全方位地了解循線機器人的深層意義。改進(jìn)后的設(shè)計如下：

概念引領(lǐng)：回顧機器人行走的主要內(nèi)容，展示相關(guān)程序。

思考引領(lǐng)：①機器人怎樣才能循線？②循線會用到什么傳感器？

問題引領(lǐng)：①循的是什么線？顏色、粗細(xì)等。②軌道的圖形是什么樣的？③教師提供的反例（S形、三角形）可否循線？為什么？④探究：現(xiàn)有的循線程序有哪些結(jié)構(gòu)？（學(xué)生回答完畢后，將循線部分的程序整體提供給學(xué)生）⑤提升：如果是復(fù)雜圖形（如S形、三角形），程序應(yīng)該如何修改？

探究引領(lǐng)：學(xué)生在原程序中，迅速加入循線模塊后，可以到活動場地中進(jìn)行實踐，通過對環(huán)境的檢測，調(diào)整各項參數(shù)，最終完成整個機器人循線程序。

解困引領(lǐng)：沖出軌道→解析其原因;車速過慢→解析其原因;無法停止→解析其原因。

小結(jié)引領(lǐng)：沖出跑道問題→探究電機的速度、角度等問題;速度過慢問題→探究電池蓄電量、場地平滑度等問題;無法停止問題→探究程序模塊中是否有停止模塊等問題。

教學(xué)評析：機器人循線的教學(xué)難點是如何引導(dǎo)機器人按照既定的路線進(jìn)行活動。教師的有效引領(lǐng)，降低了學(xué)生對程序的認(rèn)知難度，凸顯了機器人循線的主題。在實際的學(xué)習(xí)過程中，多種有效引領(lǐng)讓學(xué)生能夠主動思考。學(xué)生不僅積極參與到學(xué)習(xí)過程中，還能夠在深入理解的基礎(chǔ)上進(jìn)行實驗，任務(wù)達(dá)成率提升，收到了良好的學(xué)習(xí)效果。

● 討論

在信息技術(shù)學(xué)科中實施有效教學(xué)已經(jīng)有一些嘗試，積累了一定數(shù)量的信息技術(shù)教學(xué)案例。核心素養(yǎng)時代信息技術(shù)學(xué)科的有效教學(xué)適用于多個單元，涵蓋義務(wù)教育階段的授課內(nèi)容。在實踐層面，它符合信息技術(shù)核心素養(yǎng)的要求，對豐富教學(xué)手段起到了重要的作用。在具體的實施中，要關(guān)注以下重點內(nèi)容。

首先，有效教學(xué)主體清晰。有效教學(xué)需要有必要的信息技術(shù)學(xué)科背景知識和一定的操作技能基礎(chǔ)。常見的教學(xué)內(nèi)容多見于非初識課，學(xué)生已經(jīng)具備一定的相關(guān)知識儲備，因此能有效地觸發(fā)認(rèn)知遷移，達(dá)到最佳的學(xué)習(xí)效能。在學(xué)習(xí)過程中，有效教學(xué)的主體是教師和學(xué)生，所以教師要明確自身的定位，給學(xué)生充分的活動機會，不可越俎代庖。例如，設(shè)計個人身份證時，教師可以參與討論，但主題的確定者仍然是學(xué)生自己。

其次，有效教學(xué)的途徑可控。有效教學(xué)以其生動的形式和豐富的內(nèi)容受到了廣大師生的歡迎。在實施過程中，需要留意任務(wù)的達(dá)成度。教師提前對任務(wù)可控性進(jìn)行甄別，在有限的課時內(nèi)，需要能夠?qū)崿F(xiàn)任務(wù)目標(biāo)的有效教學(xué)，適于班級授課。

最后，認(rèn)知內(nèi)容生動有趣。核心素養(yǎng)時代的信息技術(shù)教學(xué)鼓勵學(xué)生的創(chuàng)新思維，生動有趣的主題是提高學(xué)習(xí)動機的關(guān)鍵，因此，應(yīng)選擇符合學(xué)生興趣的項目主題。

參考文獻(xiàn)：

[1]龍安邦.核心素養(yǎng)時代的學(xué)與教—基于知識發(fā)生史的考察[J].課程·教材·教法，2020.（05）

[2]邵紅祥;熊璋.面向核心素養(yǎng)的信息技術(shù)課程：“信息系統(tǒng)與社會”模塊[J].中國信息技術(shù)教育，2019（13-14）.