吳瑩穎 福建省廈門市湖里區(qū)教師進修學(xué)校附屬小學(xué)

逆向教學(xué)設(shè)計包含明確預(yù)期結(jié)果、確定預(yù)期結(jié)果達到的證據(jù)、安排學(xué)習(xí)和教學(xué)活動三個階段。基于大概念、大單元的逆向教學(xué)設(shè)計能將分散的知識點有機重組，有利于學(xué)生更好地建立體系化、結(jié)構(gòu)性、立體關(guān)聯(lián)的知識建構(gòu)，引導(dǎo)學(xué)生在真實的生活情境中恰當(dāng)?shù)剡B接、理解和使用離散的計算概念，提升學(xué)生的計算思維。筆者基于可視化編程軟件，以小學(xué)信息技術(shù)“農(nóng)場管理系統(tǒng)”單元為例，具體闡述指向計算思維培養(yǎng)的逆向教學(xué)設(shè)計。

● 以終為始，以結(jié)果組織教學(xué)

逆向教學(xué)設(shè)計，以終為始，以結(jié)果組織教學(xué)，目標(biāo)設(shè)計先行于活動設(shè)計，從而避免重“技術(shù)”缺“素養(yǎng)”、重“活動”缺“內(nèi)涵”的信息技術(shù)教學(xué)兩大設(shè)計誤區(qū)，更好地幫助學(xué)生建構(gòu)立體的知識結(jié)構(gòu)，明確預(yù)期結(jié)果，緊扣學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展，促進學(xué)生思維的培養(yǎng)。

根據(jù)《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》，結(jié)合計算思維三維目標(biāo)，將“農(nóng)場管理系統(tǒng)”單元的預(yù)期結(jié)果分為三大層面：①知識層（計算概念）。熟練掌握坐標(biāo)、條件、變量、重復(fù)等基本命令。②實踐層（計算實踐）。學(xué)會分析問題、尋找信息之間的關(guān)系、優(yōu)化算法。③觀念層（計算觀念）。能夠合理使用平臺身份，借助平臺創(chuàng)作、展示、交流，具有知識產(chǎn)權(quán)保護意識，尊重數(shù)字作品所有者的權(quán)益。此預(yù)期結(jié)果貫穿整個單元教學(xué)始終。

● 以實為證，落實證據(jù)設(shè)計

在逆向教學(xué)設(shè)計中，評價設(shè)計先于活動設(shè)計。在明確“做什么”之后，需落實“怎么證明”。通過設(shè)計表現(xiàn)性任務(wù)，以評價量規(guī)的形式驗證學(xué)生能否達成預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果，實現(xiàn)“教—學(xué)—評”的一致性。在“農(nóng)場管理系統(tǒng)”單元設(shè)計中表現(xiàn)性任務(wù)是學(xué)生通過綜合運用坐標(biāo)、條件、變量、重復(fù)等基本命令制作農(nóng)場數(shù)據(jù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)能簡單模擬植物從種子到開花結(jié)果的過程，并統(tǒng)計相應(yīng)的農(nóng)產(chǎn)品數(shù)量。完成這一任務(wù)需要學(xué)生熟練掌握坐標(biāo)、條件、變量、重復(fù)等基本命令，同時學(xué)生將親身經(jīng)歷分析問題、算法設(shè)計、優(yōu)化算法等計算實踐過程。這一任務(wù)能夠呈現(xiàn)學(xué)生對計算概念的掌握情況，綜合分析問題、解決問題的計算實踐能力水平以及質(zhì)疑、表達、分享的計算觀念水平（如下表）。

● 以行促學(xué)，增進學(xué)習(xí)理解

在“農(nóng)場管理系統(tǒng)”單元中，教師根據(jù)預(yù)期結(jié)果設(shè)計了四個任務(wù)，以任務(wù)促進學(xué)習(xí)，以任務(wù)檢驗學(xué)習(xí)。通過四個任務(wù)引導(dǎo)學(xué)生在活動的過程中理解、應(yīng)用、遷移所學(xué)，體驗計算實踐的過程，提升計算觀念，從而達成預(yù)期的學(xué)習(xí)結(jié)果，提升學(xué)生的計算思維水平。

教師構(gòu)建單元場景：我們經(jīng)常會看到或聽到農(nóng)戶農(nóng)產(chǎn)品滯銷、瓜果蔬菜賤賣或爛在地里的新聞，這是市場供需問題引起的，而如果把農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和銷售過程中的數(shù)據(jù)匯總起來，可實現(xiàn)“供需平衡”。學(xué)生通過討論，以思維導(dǎo)圖的形式預(yù)設(shè)了自己的《農(nóng)場管理系統(tǒng)》設(shè)計圖（如下頁圖1）。在此情境之下，教師設(shè)計了四個任務(wù)：播種、生根發(fā)芽、開花結(jié)果、谷物糧倉。每個任務(wù)側(cè)重學(xué)習(xí)不同的計算概念，由簡單命令到復(fù)雜命令，逐層遞進。教師通過九個問題、九個活動聯(lián)結(jié)四個任務(wù)，使主題活動逐步深入，整體結(jié)構(gòu)設(shè)計如下頁圖2所示。

圖1

圖2

1.任務(wù)一：播種（學(xué)習(xí)坐標(biāo)）

單元任務(wù) 預(yù)期結(jié)果 學(xué)習(xí)證據(jù)播種1.學(xué)會分析問題的方法2.熟練掌握使用“當(dāng)角色被[按下]積木，使用“移動到X/Y坐標(biāo)”積木塊1.根據(jù)任務(wù)情境分析問題，能夠應(yīng)用思維導(dǎo)圖，繪制設(shè)計圖2.能夠?qū)崿F(xiàn)當(dāng)種子被單擊時，種子被移入農(nóng)場對應(yīng)的位置生根發(fā)芽1.熟練掌握“等待[ ]”積木2.熟練掌握“下一個造型”積木3.學(xué)會使用“重復(fù)執(zhí)行”積木塊4.學(xué)會優(yōu)化算法1.能夠用語言描述“重復(fù)執(zhí)行”與“重復(fù)執(zhí)行[ ]次”的區(qū)別2.能夠模擬植物從種子到生根發(fā)芽的過程3.記錄問題與解決方法，討論交流，優(yōu)化算法開花結(jié)果1.學(xué)會使用“當(dāng)[ ]”積木2.學(xué)會使用偵測積木3.學(xué)會設(shè)計算法、舉一反三1.能夠?qū)崿F(xiàn)當(dāng)鐮刀碰到果實時，果實移動到糧倉2.能夠歸納總結(jié)“偵測—決策”模型，實現(xiàn)其他“觸碰—果實移動”的效果谷物糧倉1.熟練掌握變量積木2.學(xué)會優(yōu)化算法3.能夠表達、分享、質(zhì)疑1.能夠通過變量實現(xiàn)果實數(shù)量的統(tǒng)計2.結(jié)合變量，實現(xiàn)需求與供給的計算3.借助平臺展示自己作品，用語言描述自己的作品、簡述自己在完成時遇到的問題與解決問題的過程等4.與同伴討論交流，優(yōu)化算法，改進作品

在這一任務(wù)中，教師展示《播種》范例，引導(dǎo)學(xué)生思考問題1：制作這個案例需要添加什么角色？發(fā)生什么事件？通過任務(wù)分析，使學(xué)生學(xué)會分析程序，提取程序要素，化繁為簡。接著，提出問題2：如何實現(xiàn)“當(dāng)種子被單擊時，種子將被移入農(nóng)場對應(yīng)的位置”？教師先展示一張電影票，學(xué)生根據(jù)非連續(xù)性文本閱讀，分析座位，再通過電影票的座位遷移到坐標(biāo)的學(xué)習(xí)。教師通過連續(xù)追問，以“找一找”為活動，引導(dǎo)學(xué)生說出“坐標(biāo)對應(yīng)點”的思考方式，從而使學(xué)生思維外顯，再以“播種”這一活動，讓學(xué)生逐步掌握坐標(biāo)這一計算概念。

2.任務(wù)二：生根發(fā)芽（學(xué)習(xí)造型切換、重復(fù)命令）

在這一任務(wù)中，學(xué)生需要實現(xiàn)模擬種子的生根發(fā)芽，當(dāng)種子被種下2秒鐘后，種子逐漸開花結(jié)果。教師通過以下問題鏈引導(dǎo)活動的發(fā)生：①如何實現(xiàn)種子的生根發(fā)芽？（造型的切換）②為什么種子變成果實后又變回種子？（重復(fù)次數(shù)）學(xué)生在自主探究之后，發(fā)現(xiàn)“種子變成果實之后又變回種子這一問題”，從而引導(dǎo)學(xué)生思考“重復(fù)執(zhí)行”與“重復(fù)執(zhí)行[]次”的區(qū)別，掌握重復(fù)的計算概念，體驗發(fā)現(xiàn)問題、優(yōu)化算法的過程，培養(yǎng)學(xué)生勇于試錯的能力，在不斷調(diào)試中收獲成長。

3.任務(wù)三：開花結(jié)果（學(xué)習(xí)條件、偵測命令）

在學(xué)生熟練掌握坐標(biāo)、造型切換等命令的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生實現(xiàn)當(dāng)鐮刀碰到果實時，果實移動到糧倉的動畫效果。此任務(wù)進一步鞏固了坐標(biāo)、造型切換等命令，同時引入新的條件命令的學(xué)習(xí)。在這一環(huán)節(jié)中教師引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維：除了“鐮刀碰到果實，果實移動”這樣的效果之外，還能做出什么其他的效果呢？最后歸納總結(jié)“偵測—決策”模型，引導(dǎo)學(xué)生建立更抽象的模型結(jié)構(gòu)，促進知識遷移。

4.任務(wù)四：谷物糧倉

在該任務(wù)中，教師將此任務(wù)劃分為三個分層任務(wù)進行教學(xué)。任務(wù)1：實現(xiàn)果實數(shù)量的統(tǒng)計。在這一任務(wù)中，教師以動態(tài)的糧倉數(shù)量清點場景模擬總量的變化，以真實場景下的直觀數(shù)據(jù)變化，引導(dǎo)學(xué)生區(qū)分變量與常量，從而引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會創(chuàng)建變量，利用變量實現(xiàn)果實數(shù)量的統(tǒng)計。任務(wù)2：需求量統(tǒng)計。在這一環(huán)節(jié)中加入隨機數(shù)的理解，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會變量與隨機數(shù)的綜合應(yīng)用。任務(wù)3：供需比率計算。教師簡單講解供需比率，介紹供需比率公式：商品供需比率=商品供應(yīng)量/商品需求量。引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用運算公式與變量的嵌套來模擬供需比率的變化過程。通過三個逐層遞進的任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生熟練掌握變量，在實踐過程中不斷優(yōu)化算法設(shè)計，并在與同伴的討論、分享、交流中進一步提升計算觀念，優(yōu)化作品。

任務(wù)之間由簡到難，層層遞進，從簡單命令到復(fù)雜命令，從分析問題到算法設(shè)計，從表象到抽象，通過這四個任務(wù)的串聯(lián)，形成一個完整的作品。學(xué)生在活動中有清晰的目標(biāo)架構(gòu)，有完整的評價指導(dǎo)，能夠在任務(wù)中綜合應(yīng)用離散的計算概念，形成立體關(guān)聯(lián)的知識建構(gòu)，體驗計算實踐的過程。除此之外，在教學(xué)過程中還進行了跨學(xué)科融合，滲透道德教育以及跨學(xué)科學(xué)習(xí)。