馬 云 王榮良

摘 要:本文試圖把任務(wù)分析的理論和技術(shù)引入到我國(guó)的中小學(xué)機(jī)器人教學(xué)中,使我國(guó)的中小學(xué)機(jī)器人教學(xué)更加符合教與學(xué)的規(guī)律。為此,本文先介紹了任務(wù)分析的含義與基本步驟,然后就任務(wù)分析的教學(xué)理論和技術(shù)分析了教學(xué)目標(biāo)中的學(xué)習(xí)結(jié)果類型、分析學(xué)習(xí)的支持性條件、確定學(xué)生的起點(diǎn)能力和將學(xué)習(xí)任務(wù)進(jìn)行排序,并就如何應(yīng)用于中小學(xué)機(jī)器人教學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)踐作初步的嘗試和探討。

關(guān)鍵詞:中小學(xué)機(jī)器人教學(xué);任務(wù)分析;起點(diǎn)能力;使能目標(biāo);學(xué)習(xí)類型

中圖分類號(hào):G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1673-8454(2009)20-0048-02

一、任務(wù)分析的含義與基本步驟

任務(wù)分析作為一門復(fù)雜的教學(xué)設(shè)計(jì)技術(shù),直到現(xiàn)在,教學(xué)專家尚難形成一致的任務(wù)分析定義。廣義教學(xué)設(shè)計(jì)中的任務(wù)分析包括教學(xué)目標(biāo)分析、編寫教材、編制形成性或終結(jié)性測(cè)試題和選擇教學(xué)的策略等。其中任務(wù)分析應(yīng)從目標(biāo)設(shè)置與陳述開(kāi)始,當(dāng)然所有的教學(xué)步驟的設(shè)計(jì)也離不開(kāi)任務(wù)分析。本文主張的任務(wù)分析指的是課堂教學(xué)設(shè)計(jì)中的任務(wù)分析,它是為教師選擇教學(xué)策略服務(wù)的,教師的任務(wù)就是把本課程的教學(xué)目標(biāo)落實(shí)到每個(gè)教學(xué)單元或每一節(jié)課中,教師在安排課時(shí)計(jì)劃時(shí)首先需要設(shè)置和陳述清晰的教學(xué)目標(biāo)。在陳述了具體的教學(xué)目標(biāo)后,在進(jìn)行任務(wù)分析時(shí)應(yīng)有以下三個(gè)基本步驟:(1)將陳述的教學(xué)目標(biāo)納入學(xué)習(xí)結(jié)果的相應(yīng)類型中,也就是運(yùn)用目標(biāo)分類理論對(duì)教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行分類;(2)分析每一個(gè)學(xué)習(xí)結(jié)果需要的條件,分析要教的任務(wù)得以實(shí)現(xiàn)的內(nèi)部和外部學(xué)習(xí)條件,并排列出它們的先后順序;(3)確定與教學(xué)目標(biāo)有關(guān)的起點(diǎn)能力,包括基礎(chǔ)知識(shí)、智慧技能和認(rèn)知策略等。

二、分析教學(xué)目標(biāo)中的學(xué)習(xí)結(jié)果類型

教學(xué)目標(biāo)是預(yù)期的學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果,它將所學(xué)課程提出的理念和目標(biāo)具體化,并為學(xué)習(xí)結(jié)果的測(cè)量與評(píng)價(jià)提供了依據(jù),而任務(wù)分析這一技術(shù)的核心思想就是分析教學(xué)目標(biāo),揭示教學(xué)目標(biāo)所屬學(xué)習(xí)結(jié)果的類型,是確定學(xué)習(xí)條件及其學(xué)習(xí)任務(wù)順序關(guān)系的基礎(chǔ)。目前指導(dǎo)任務(wù)分析理論比較常用的有加涅的學(xué)習(xí)結(jié)果分類理論和奧蘇貝爾“同化”理論等,加涅將人類學(xué)習(xí)分成五類,分別是言語(yǔ)信息、智慧技能、認(rèn)知策略、動(dòng)作技能和態(tài)度,其中前三類學(xué)習(xí)結(jié)果屬于認(rèn)知領(lǐng)域,第四類屬于動(dòng)作領(lǐng)域,第五類屬于情感領(lǐng)域。[2]

根據(jù)中小學(xué)機(jī)器人學(xué)科的特點(diǎn),并結(jié)合加涅的學(xué)習(xí)結(jié)果分類,我們?cè)噲D將中小學(xué)機(jī)器人課程的教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行分類,表1列出了本課程教學(xué)目標(biāo)中學(xué)習(xí)任務(wù)舉例及其所代表的學(xué)習(xí)結(jié)果類型,其中左邊一欄是用行為動(dòng)詞陳述的目標(biāo),行為動(dòng)詞“陳述”、“選用”、“搭建”、“用……”和“察看”分別暗含的學(xué)習(xí)結(jié)果類型是言語(yǔ)信息、智慧技能中運(yùn)用規(guī)則、認(rèn)知策略、執(zhí)行動(dòng)作技能和態(tài)度。

三、分析每一個(gè)學(xué)習(xí)結(jié)果需要的條件

不同類型的學(xué)習(xí),要求有不同的學(xué)習(xí)條件。我們往往把影響學(xué)習(xí)中小學(xué)機(jī)器人學(xué)科的條件分為學(xué)生自身的內(nèi)部條件和外部條件。內(nèi)部條件又分為必要條件和支持性條件。必要條件是不可缺少的學(xué)習(xí)條件,支持性條件是一般有助于學(xué)習(xí)的條件。

在中小學(xué)機(jī)器人教學(xué)中,學(xué)生要掌握“制作分揀機(jī)器人”一課內(nèi)容時(shí),[1]如“傳感器概念及其功能、分揀機(jī)器人模型設(shè)計(jì)及搭建、分揀機(jī)器人控制電路設(shè)計(jì)與連接和相應(yīng)程序的設(shè)計(jì)與調(diào)試”等知識(shí)技能是學(xué)習(xí)制作分揀機(jī)器人的必要條件,缺少其中一個(gè),學(xué)習(xí)就不能發(fā)生。而“用調(diào)試程序測(cè)試各類傳感器”是一種認(rèn)知策略,它有助于制作分揀機(jī)器人的學(xué)習(xí),所以被稱為支持性條件。此外學(xué)生的注意力、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)等也是支持性條件。由于這些情感領(lǐng)域的條件是對(duì)如何學(xué)習(xí)都起支持作用的,這種一般性條件就不必具體分析。沒(méi)有支持性條件,其學(xué)習(xí)不一定能發(fā)生,但會(huì)影響學(xué)習(xí)的效率。

我國(guó)的現(xiàn)行教學(xué)理論及最新課改目標(biāo)的描述中只有含糊的“知識(shí)與技能”概念,沒(méi)有智慧技能概念,更談不上學(xué)習(xí)的必要條件和支持性條件。這樣就導(dǎo)致教師的教學(xué)設(shè)計(jì)跟著感覺(jué)走,這種現(xiàn)象應(yīng)通過(guò)現(xiàn)代教學(xué)設(shè)計(jì)原理的學(xué)習(xí)予以避免。

機(jī)器人學(xué)科教師應(yīng)掌握智慧技能的必要條件和支持性條件,一般我們要求強(qiáng)調(diào)學(xué)生的動(dòng)手能力,并不是說(shuō)學(xué)生手的肌肉不會(huì)動(dòng),而是指他們可能缺乏智慧技能,不知道如何借“手”來(lái)完成一定的智力任務(wù)。在機(jī)器人教學(xué)中,認(rèn)知策略很重要,但不能單獨(dú)學(xué)和單獨(dú)教,必須滲透在智慧技能和言語(yǔ)信息中學(xué)和教,態(tài)度和認(rèn)知策略一樣,也沒(méi)有必要單獨(dú)教,也應(yīng)滲透在學(xué)科知識(shí)和技能中學(xué)和教。

四、根據(jù)內(nèi)部條件分析,將學(xué)習(xí)任務(wù)排序

任務(wù)分析一般是從終點(diǎn)目標(biāo)開(kāi)始。在確定學(xué)習(xí)結(jié)果類型之后,從終點(diǎn)目標(biāo)逆向反復(fù)提問(wèn):“學(xué)生要完成這一目標(biāo),他必須先具備哪些能力?”一直追問(wèn)到學(xué)生的起點(diǎn)能力為止,然后把學(xué)生需要掌握的學(xué)習(xí)目標(biāo)分層次一一排列出來(lái)。教師在進(jìn)行上述任務(wù)分析時(shí),可依據(jù)已有的機(jī)器人教材,將要上的某個(gè)教學(xué)單元或某一節(jié)課所需完成的學(xué)習(xí)任務(wù)按序列分成若干步驟即可。

例如,在“制作分揀機(jī)器人”中,[1] 其中有一個(gè)“認(rèn)識(shí)和實(shí)現(xiàn)光反射傳感器(簡(jiǎn)稱光感)對(duì)環(huán)境(顏色)的識(shí)別”的學(xué)習(xí)任務(wù),對(duì)此進(jìn)行了任務(wù)分析,從起點(diǎn)目標(biāo)開(kāi)始,依次實(shí)現(xiàn)子目標(biāo)(任務(wù))……直到終點(diǎn)目標(biāo)。子目標(biāo)又稱為使能目標(biāo),它是使終點(diǎn)目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)的次級(jí)目標(biāo),一旦任務(wù)分析完成后,教學(xué)的順序也就確定了。

五、分析學(xué)生的起點(diǎn)能力

學(xué)生的起點(diǎn)能力是指學(xué)生在學(xué)習(xí)新的知識(shí)技能之前學(xué)生原有的學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)方法,具備的相關(guān)知識(shí)和技能水平等。通過(guò)任務(wù)分析方法,我們就可以清楚地知道學(xué)生要達(dá)到“認(rèn)識(shí)和實(shí)現(xiàn)光感對(duì)環(huán)境(顏色)的識(shí)別”這一學(xué)習(xí)目標(biāo)所需要的起點(diǎn)能力是什么,其中“會(huì)選擇合適的光感,能確定主控板上光感接口,知道驅(qū)動(dòng)光感的接口函數(shù)”,同時(shí)也是本教學(xué)單元所要的學(xué)習(xí)目標(biāo),因此,教師在教學(xué)中就應(yīng)該十分重視上述內(nèi)容的教學(xué),才能達(dá)到總的教學(xué)目標(biāo)。倘若學(xué)生不具備起點(diǎn)能力,教師要及時(shí)補(bǔ)救;否則,就不能進(jìn)行新知識(shí)技能的教學(xué)。即使強(qiáng)行進(jìn)行知識(shí)技能的教學(xué),也勢(shì)必導(dǎo)致機(jī)械學(xué)習(xí)的發(fā)生。

由于學(xué)習(xí)者的起點(diǎn)狀態(tài)水平對(duì)新的學(xué)習(xí)成敗起著決定性作用,所以一般有經(jīng)驗(yàn)的優(yōu)秀教師在講新課前或者是在新課的教學(xué)過(guò)程中通常采用課堂提問(wèn)、課前小測(cè)驗(yàn)或觀察學(xué)生的操作等方法,對(duì)學(xué)生的起點(diǎn)能力進(jìn)行分析與診斷,在確保達(dá)成規(guī)定教學(xué)目標(biāo)的85%后,才能進(jìn)行下一步的學(xué)習(xí)。其目的是確保學(xué)生在接受新知識(shí)前,必須具備適當(dāng)?shù)钠瘘c(diǎn)能力。此外,機(jī)器人學(xué)習(xí)往往離不開(kāi)其他學(xué)科的知識(shí)學(xué)習(xí),所以例如數(shù)學(xué)、物理等技能學(xué)習(xí)也是決定機(jī)器人知識(shí)學(xué)習(xí)的重要起點(diǎn)能力。

任務(wù)分析需要有堅(jiān)實(shí)的學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ),它是一門比較復(fù)雜的教學(xué)設(shè)計(jì)技術(shù)。目前我國(guó)中小學(xué)機(jī)器人教學(xué)設(shè)計(jì)主要還是依據(jù)個(gè)人的經(jīng)驗(yàn),缺少科學(xué)的理論分析。如果在中小學(xué)機(jī)器人教學(xué)設(shè)計(jì)中引進(jìn)了任務(wù)分析思想,而且能用任務(wù)分析的思想指導(dǎo)教學(xué)過(guò)程的設(shè)計(jì),那么不論教學(xué)目標(biāo)是否列出過(guò)程目標(biāo),教師都會(huì)根據(jù)學(xué)習(xí)的規(guī)律進(jìn)行創(chuàng)造性的教學(xué)。

參考文獻(xiàn):

[1]王榮良.小學(xué)智能機(jī)器人[M].上海:上海教育出版社,2007.

[2][美]加涅,皮連生譯.教學(xué)設(shè)計(jì)原理[M].上海:華東師范大學(xué)出版社,1999.

(編輯:劉軒)