未來(lái)已來(lái),教師應(yīng)為未知而教,學(xué)生要為未來(lái)而學(xué)?;陧?xiàng)目學(xué)習(xí)的程序設(shè)計(jì)課堂,不是機(jī)械的工具軟件操練,而是打破學(xué)科壁壘的沉浸式學(xué)習(xí)體驗(yàn);不是單純的編程語(yǔ)言學(xué)習(xí),而是高階思維、學(xué)科思想方法的培養(yǎng);不為培養(yǎng)高精尖的程序員,而為培養(yǎng)適應(yīng)人工智能時(shí)代的數(shù)字化公民。
—阮銘健
廣州市海珠區(qū)昌崗東路小學(xué)副校長(zhǎng),中小學(xué)信息技術(shù)高級(jí)教師,廣東省“百千萬(wàn)人才培養(yǎng)項(xiàng)目”小學(xué)理科名教師培養(yǎng)對(duì)象,廣東省中小學(xué)骨干教師,廣州市名教師工作室主持人,廣州市基礎(chǔ)教育“百千萬(wàn)”名教師優(yōu)秀學(xué)員,廣州市基礎(chǔ)教育首批骨干教師,廣州市優(yōu)秀教師,韓山師范學(xué)院兼職教授,廣州市教育研究院首屆特聘研究員。長(zhǎng)期堅(jiān)守小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)一線,致力于信息技術(shù)學(xué)科項(xiàng)目學(xué)習(xí)的研究與實(shí)踐。主持參與國(guó)家、省、市級(jí)行政類課題共計(jì)10多項(xiàng),公開(kāi)發(fā)表教育教學(xué)論文20余篇,出版?zhèn)€人學(xué)術(shù)專著《守望信息技術(shù)時(shí)空》,參編省級(jí)教材教參3部,曾獲“廣州教學(xué)成果獎(jiǎng)”4次,并獲“2019年廣東省教學(xué)成果獎(jiǎng)”一等獎(jiǎng)。
訪談?wù)撸喝罾蠋?,您好,非常感謝您接受本次專訪。據(jù)了解,您在程序設(shè)計(jì)教學(xué)工作方面有一定研究。請(qǐng)您結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),談一談程序設(shè)計(jì)教學(xué)現(xiàn)狀如何?主要是哪些原因造成這種現(xiàn)狀?
阮銘?。寒?dāng)前程序設(shè)計(jì)教學(xué)在我國(guó)中小學(xué)已得到了廣泛的重視。然而,程序設(shè)計(jì)在實(shí)際教學(xué)中卻存在著一些問(wèn)題。如程序設(shè)計(jì)課教學(xué)目標(biāo)定位不準(zhǔn),把學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)完全等同于學(xué)習(xí)編程語(yǔ)言;教師教學(xué)理念傳統(tǒng)、陳舊,沒(méi)有準(zhǔn)確把握程序設(shè)計(jì)課型特征,沒(méi)有厘清應(yīng)用軟件課與程序設(shè)計(jì)課之間的區(qū)別,仍舊運(yùn)用應(yīng)用軟件的教學(xué)模式,缺乏有效的教學(xué)方法和手段;大部分學(xué)生對(duì)程序代碼的理解和應(yīng)用僅停留在模仿層面,忽視創(chuàng)新思維的培養(yǎng),學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不濃。
我想造成以上問(wèn)題的原因是多方面的,從學(xué)科教學(xué)層面看,主要有以下三方面因素:第一,程序設(shè)計(jì)教學(xué)脫離學(xué)生的生活實(shí)際。教師的教學(xué)設(shè)計(jì)沒(méi)有從學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)出發(fā),或脫離生活實(shí)際,或超越學(xué)生認(rèn)知,難以跟學(xué)生的生活建立有意義的聯(lián)接。第二,程序設(shè)計(jì)教學(xué)忽視學(xué)科思維的培養(yǎng)。因信息技術(shù)學(xué)科實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn),教師在教學(xué)中往往過(guò)于強(qiáng)調(diào)知識(shí)的傳授與技能的訓(xùn)練,沒(méi)有把學(xué)科核心素養(yǎng)有機(jī)滲透在程序設(shè)計(jì)教學(xué)之中,忽視了學(xué)科思想方法和學(xué)科思維的培養(yǎng)。第三,程序設(shè)計(jì)教學(xué)忽視情感態(tài)度價(jià)值觀的培養(yǎng)。信息技術(shù)作為一門(mén)年輕的學(xué)科,一直缺乏系統(tǒng)而穩(wěn)定的學(xué)科思想沉淀,課程定位偏重于技術(shù)體驗(yàn)和應(yīng)用,課堂帶有濃厚的經(jīng)驗(yàn)選擇和工具取向的色彩,以至于仍舊停留在“工具主義”“技能至上”層面的程序設(shè)計(jì)教學(xué),忽視了情感態(tài)度價(jià)值觀的培養(yǎng),忽視了課程的文化融入和育人功能。
訪談?wù)撸簽閮?yōu)化程序設(shè)計(jì)教學(xué),您開(kāi)展過(guò)哪些嘗試?
阮銘?。横槍?duì)程序設(shè)計(jì)教學(xué),前期我嘗試應(yīng)用信息技術(shù)學(xué)科常用的任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法,根據(jù)教材中的知識(shí)與技能目標(biāo),設(shè)計(jì)短小精悍的練習(xí)任務(wù)。但在實(shí)踐中也存在一些問(wèn)題。一方面,任務(wù)式的程序教學(xué),學(xué)生在“一用到底”的練習(xí)中更多是關(guān)注知識(shí)與技能,解決問(wèn)題的能力、邏輯思維、創(chuàng)新思維等高階認(rèn)知能力的培養(yǎng)難以落實(shí)。另一方面,任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)中的任務(wù)來(lái)源于老師的預(yù)設(shè),教學(xué)存在明顯的任務(wù)痕跡,學(xué)生學(xué)習(xí)往往為了應(yīng)付課堂任務(wù),任務(wù)驅(qū)動(dòng)常異化為任務(wù)驅(qū)使,學(xué)生主體性難以得到彰顯。
為了進(jìn)一步優(yōu)化程序設(shè)計(jì)教學(xué),我開(kāi)始致力于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的研究與實(shí)踐。項(xiàng)目學(xué)習(xí)是課程改革倡導(dǎo)的一種有效的學(xué)習(xí)方式,是一種以學(xué)生為中心的教學(xué)模式。它可以將程序設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容和知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行重新編排和系統(tǒng)整合,并形成跨學(xué)科的多元課程模塊,體現(xiàn)跨學(xué)科融合、跨學(xué)時(shí)設(shè)計(jì)的理念。它強(qiáng)調(diào)學(xué)生從真實(shí)世界的基本問(wèn)題出發(fā),圍繞真實(shí)的主題情境,在教師精心設(shè)計(jì)的任務(wù)和項(xiàng)目中,以小組合作的方式開(kāi)展主動(dòng)探究和創(chuàng)新實(shí)踐,并以主題作品的形式呈現(xiàn)學(xué)習(xí)成果,最終讓學(xué)生達(dá)到知識(shí)的自主建構(gòu),提升信息素養(yǎng)和綜合素質(zhì)。因此,項(xiàng)目學(xué)習(xí)既是一個(gè)學(xué)習(xí)知識(shí)、培養(yǎng)技能的過(guò)程,更是一個(gè)獲得經(jīng)驗(yàn)、培養(yǎng)能力、提升素質(zhì)、感悟思想的過(guò)程。
訪談?wù)撸耗唧w采用過(guò)哪些策略或方法以項(xiàng)目學(xué)習(xí)來(lái)優(yōu)化程序設(shè)計(jì)教學(xué)?請(qǐng)結(jié)合案例談一談。
阮銘?。喉?xiàng)目學(xué)習(xí)中,學(xué)習(xí)情境應(yīng)該是真實(shí)而具體的,學(xué)習(xí)內(nèi)容是綜合而開(kāi)放的,學(xué)習(xí)途徑是多樣而協(xié)同。在項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方面,要回歸學(xué)科本位,聯(lián)結(jié)生活實(shí)際,注重學(xué)科融合,體現(xiàn)學(xué)以致用,引發(fā)深度學(xué)習(xí),突顯思維培養(yǎng)。在程序設(shè)計(jì)教學(xué)中組織項(xiàng)目式學(xué)習(xí),除了常規(guī)的操作步驟,我總結(jié)梳理了以下教學(xué)策略。
首先,項(xiàng)目驅(qū)動(dòng),情境創(chuàng)設(shè)。把任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式轉(zhuǎn)變?yōu)橐皂?xiàng)目驅(qū)動(dòng),以項(xiàng)目學(xué)習(xí)方式重構(gòu)程序設(shè)計(jì)課程,并以項(xiàng)目整合任務(wù)。例如,針對(duì)廣州市小學(xué)信息技術(shù)教材第三冊(cè)APP Inventor模塊教學(xué),我立足地方文化特色,根據(jù)六年級(jí)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和認(rèn)知水平,以“嶺南民俗體育運(yùn)動(dòng)”項(xiàng)目與程序設(shè)計(jì)教學(xué)相融合,并以每一課時(shí)對(duì)應(yīng)一項(xiàng)體育運(yùn)動(dòng),形成“大主題統(tǒng)領(lǐng)模塊,小情境貫穿課時(shí)”的特點(diǎn)。這樣,使項(xiàng)目學(xué)習(xí)的主題連貫統(tǒng)一,避免活動(dòng)主題的碎片化,更讓項(xiàng)目主題、學(xué)習(xí)情境與學(xué)生的生活緊密結(jié)合。
第二,范例研習(xí),搭建支架。在情境化的學(xué)習(xí)項(xiàng)目中,教師要把新知系統(tǒng)融入到項(xiàng)目設(shè)計(jì)中,整合到具體的范例里。通過(guò)范例展示,直觀、形象地幫助學(xué)生搭建范例支架、指令支架、問(wèn)題鏈支架,結(jié)合“程序流程圖”,循序漸進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生分析程序、理解程序,歸納總結(jié)指令的特點(diǎn)和用法,使新課中的知識(shí)系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化,再把“指令集”應(yīng)用于類似項(xiàng)目或問(wèn)題的解決,舉一反三,觸類旁通。以此,讓學(xué)生經(jīng)歷“問(wèn)題求解”的過(guò)程,逐步培養(yǎng)“具體-抽象-自動(dòng)化”的思維過(guò)程。
第三,模仿制作,驗(yàn)證過(guò)程。程序設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)之初,可以鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合教師提供的“范例”開(kāi)展模仿,嘗試運(yùn)用代碼制作完成難度較小的作品,目的是鞏固本課新知的學(xué)習(xí),經(jīng)歷運(yùn)用代碼、驗(yàn)證代碼、調(diào)試代碼、優(yōu)化代碼的過(guò)程,讓學(xué)生獲取成功的體驗(yàn),并為進(jìn)一步開(kāi)展自由創(chuàng)作建立信心。
第四,項(xiàng)目創(chuàng)作,小組合作。學(xué)習(xí)程序要避免單純的語(yǔ)法學(xué)習(xí)和指令講授,要避免類似于軟件功能、用法的灌輸,必須回歸到生活中問(wèn)題的解決,必須要體現(xiàn)思維的培養(yǎng)過(guò)程,必須要在創(chuàng)造性活動(dòng)中啟發(fā)孩子的創(chuàng)新思維,讓孩子建立程序思維方式,提升邏輯思維水平,促進(jìn)學(xué)生的合作探究和深度學(xué)習(xí)。因此,在項(xiàng)目學(xué)習(xí)過(guò)程中,通過(guò)小組合作的方式,啟發(fā)學(xué)生深度思考如何綜合運(yùn)用指令開(kāi)展創(chuàng)意設(shè)計(jì),把自己的想法轉(zhuǎn)變?yōu)槌晒Φ淖髌贰Mㄟ^(guò)綜合而開(kāi)放的項(xiàng)目,小組成員分工協(xié)作,聚焦項(xiàng)目效用,明確思維責(zé)任,發(fā)揮想象,群策群力,綜合運(yùn)用代碼開(kāi)展創(chuàng)作,創(chuàng)意表達(dá)小組的集體決策,再次經(jīng)歷“猜測(cè)-設(shè)計(jì)-運(yùn)行-調(diào)試-優(yōu)化-再調(diào)試-驗(yàn)證”的循環(huán)過(guò)程,在創(chuàng)作中實(shí)現(xiàn)知識(shí)與技能的綜合、靈活運(yùn)用,創(chuàng)造性地解決實(shí)際問(wèn)題,發(fā)展邏輯思維、抽象思維、創(chuàng)新思維等高階思維。
第五,成果展示,學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)。在學(xué)生完成項(xiàng)目作品制作后,教師鼓勵(lì)學(xué)生把自己的作品展示出來(lái),分享交流,分別開(kāi)展教師點(diǎn)評(píng)、學(xué)生自評(píng)、組內(nèi)互評(píng),讓學(xué)生在獲得成功體驗(yàn)的同時(shí),取長(zhǎng)補(bǔ)短,共同提高,總結(jié)收獲,提出有待解決的問(wèn)題,為下一輪項(xiàng)目學(xué)習(xí)做鋪墊。
訪談?wù)撸盒Ч绾危?/p>
阮銘?。和ㄟ^(guò)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)開(kāi)展程序設(shè)計(jì)教學(xué),課堂效果是顯然易見(jiàn)的。
第一,程序設(shè)計(jì)的課堂品質(zhì)顯著提升。根據(jù)對(duì)項(xiàng)目學(xué)習(xí)的程序設(shè)計(jì)課堂的觀察,以及對(duì)學(xué)生的問(wèn)卷調(diào)查和訪談,我發(fā)現(xiàn)學(xué)生普遍喜歡這種學(xué)習(xí)方式。在基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)活動(dòng)中,教與學(xué)的方式發(fā)生了深刻的改變,教師成為學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者,學(xué)生則要通過(guò)對(duì)項(xiàng)目分析和理解,自主建構(gòu)知識(shí),并經(jīng)歷“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題—分析問(wèn)題—解決問(wèn)題”的全過(guò)程。課堂上沒(méi)有了老師一味的講解,沒(méi)有了學(xué)生的被動(dòng)接受,更多的是在真實(shí)的情境中解決實(shí)際問(wèn)題,更多的是課堂上的互動(dòng)與生成。課堂不再單純?yōu)榱苏莆罩R(shí)、熟練技能,重要的是學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì),更好地理解技術(shù)的實(shí)質(zhì),體會(huì)信息技術(shù)課程的精髓,培養(yǎng)學(xué)科思想方法和思維品質(zhì),并用學(xué)科思想方法去思考、理解現(xiàn)實(shí)生活,去分析、解決實(shí)際問(wèn)題,這樣的程序設(shè)計(jì)課堂才更具實(shí)效,更具品質(zhì),更具生命力。
第二,學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)更加突顯。項(xiàng)目學(xué)習(xí)應(yīng)用于程序設(shè)計(jì)教學(xué),是幫助學(xué)生理解計(jì)算思維、培養(yǎng)計(jì)算思維、發(fā)展計(jì)算思維的有效途徑。在課堂活動(dòng)項(xiàng)目中,有機(jī)滲透算法思想、程序結(jié)構(gòu)、編程技術(shù)、數(shù)據(jù)處理等,學(xué)生在設(shè)計(jì)問(wèn)題求解的方法或方案時(shí),需要運(yùn)用遞推法、迭代法、遞歸法等,用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言描述求解時(shí)需要體悟順序、循環(huán)、選擇三種程序結(jié)構(gòu),在驗(yàn)證和調(diào)試程序的過(guò)程中需要使用測(cè)試和調(diào)試等技術(shù),使計(jì)算思維的培養(yǎng)貫穿程序設(shè)計(jì)教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié),使學(xué)科思維方法在具體的學(xué)習(xí)情境中通過(guò)解決實(shí)際問(wèn)題得到落實(shí)。
第三,教師的課程領(lǐng)導(dǎo)力明顯增強(qiáng)。開(kāi)展項(xiàng)目式學(xué)習(xí),信息技術(shù)教師需要打破學(xué)科壁壘和界限,用大課程觀統(tǒng)領(lǐng)教學(xué),教學(xué)設(shè)計(jì)需要立足學(xué)科特點(diǎn)和學(xué)生已有認(rèn)知,針對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)真實(shí)的學(xué)習(xí)情境,科學(xué)合理設(shè)計(jì)課堂活動(dòng)項(xiàng)目,創(chuàng)造性開(kāi)展程序設(shè)計(jì)教學(xué)。這種為學(xué)生的發(fā)展設(shè)計(jì)和實(shí)施課程,正是教師課程領(lǐng)導(dǎo)力的真切體現(xiàn)。
訪談?wù)撸涸谖磥?lái)的教學(xué)實(shí)踐與研究中,您在項(xiàng)目學(xué)習(xí)支持的程序設(shè)計(jì)教學(xué)方面還會(huì)做哪些嘗試?
阮銘?。何艺J(rèn)為未來(lái)小學(xué)信息技術(shù)程序設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)踐與研究,應(yīng)立足國(guó)家的教育方針和戰(zhàn)略定位,把握社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步的方向,尤其要抓住《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》發(fā)布的契機(jī),從黨和國(guó)家對(duì)教育的時(shí)代要求、社會(huì)需要、學(xué)科發(fā)展、學(xué)習(xí)者需求等方面開(kāi)展學(xué)科教學(xué)的探索和改革。因此,我們的團(tuán)隊(duì)還會(huì)從以下兩方面深化對(duì)項(xiàng)目學(xué)習(xí)的研究。
一方面,開(kāi)展基于項(xiàng)目的程序設(shè)計(jì)教學(xué)與人工智能教育相融合的研究。當(dāng)前我國(guó)信息化發(fā)展正處于“數(shù)字化轉(zhuǎn)型,智能化升級(jí)”的關(guān)鍵時(shí)期,人工智能作為未來(lái)社會(huì)發(fā)展方向已上升為國(guó)家戰(zhàn)略。人工智能的實(shí)現(xiàn)要以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法作支撐,需要一定的算法思想、編程能力以及人工智能應(yīng)用場(chǎng)景體驗(yàn)。把握新形勢(shì),抓住新機(jī)遇,教師應(yīng)為未知而教,學(xué)生要為未來(lái)而學(xué),小學(xué)信息技術(shù)程序設(shè)計(jì)教學(xué)要與人工智能教育有機(jī)融合,通過(guò)項(xiàng)目式學(xué)習(xí),把對(duì)人工智能的感知、體驗(yàn)、分辨融入程序設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)之中,進(jìn)一步探索面向個(gè)性化教學(xué)的人工智能啟蒙教育的新方法、新策略、新模式,逐步深化計(jì)算思維的培養(yǎng),讓信息技術(shù)課程真正成為落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)的載體。
另一方面,開(kāi)展與中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化教育相融合的研究。信息技術(shù)課程偏重于技術(shù)體驗(yàn)和應(yīng)用的定位,在一定程度上容易忽視課程的文化融入和育人功能。2021年1月教育部頒發(fā)了《中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化進(jìn)中小學(xué)課程教材指南》,為中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化融入小學(xué)信息技術(shù)課程提供了方案和標(biāo)準(zhǔn)。程序設(shè)計(jì)教學(xué)可以通過(guò)項(xiàng)目學(xué)習(xí)的方式,圍繞核心思想理念、中華人文精神、中華傳統(tǒng)美德三大主題,將中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化中“經(jīng)典篇目”“人文典故”“基本常識(shí)”等載體形式與信息技術(shù)課程相融合,重構(gòu)課程目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容,設(shè)計(jì)課堂活動(dòng)項(xiàng)目,形成全新課程,構(gòu)建新的教學(xué)模式,以此推動(dòng)程序設(shè)計(jì)課堂教學(xué)走向課程育人、文化育人的深化與提升。