天津經濟技術開發(fā)區(qū)教育促進中心 韓 蕾
在中小學,創(chuàng)意編程是開展機器人教育、創(chuàng)客教育以及電腦設計的重要技能基礎,其具有趣味性、易操作、適用廣等特點,是培養(yǎng)學生創(chuàng)造能力、提升學生信息素養(yǎng)的有力抓手。
隨著信息技術的不斷發(fā)展,學校越來越重視創(chuàng)意編程課程,目前主要開展的課程有scratch、編程貓、arduino、app inventor、樂高等。然而在推動創(chuàng)意編程課程在學校實施的過程中,我們發(fā)現(xiàn)了諸多問題,主要表現(xiàn)在創(chuàng)意編程教學偏重經驗式的教法,欠缺先進教育理念的引領;偏重編程學科本位的教學,欠缺對學生思維的深入培養(yǎng)。究其具體原因,一方面,由于編程涉及代碼編寫與算法設計,非常注重邏輯性與規(guī)范性,因而師生都存在一定的畏難情緒;另一方面,在創(chuàng)意編程課堂實踐過程中,教師對學生信息素養(yǎng)的培養(yǎng)缺乏理論支撐與系統(tǒng)性的模式建構,大多停留在經驗認識與感性認識層面。
基于此,天津經濟技術開發(fā)區(qū)(以下簡稱“開發(fā)區(qū)”)在創(chuàng)意編程課程實施現(xiàn)狀分析的基礎上,力圖凝聚全區(qū)相關教師合力,解構課堂,探索適合中小學生思維發(fā)展的創(chuàng)意編程教學策略,并通過組織教師專業(yè)技能培訓、學生社團活動、搭建平臺挖掘優(yōu)秀案例等方式,促進創(chuàng)意編程課程在學校的良性發(fā)展。
在我區(qū)承擔創(chuàng)意編程課程教學的多為信息技術教師,具有較扎實的專業(yè)背景及專業(yè)能力。為了使研究更加深入,更能凝聚一線教師智慧,我們組建了以信息技術教師為主要成員,跨學校、跨學段,新老教師相結合的研究團隊,將以往散兵獨立作戰(zhàn)的狀態(tài)轉變?yōu)閳F隊聯(lián)合作戰(zhàn)的模式。
在確定研究主題之后,團隊積極申報課題,通過理論引領教學實踐,梳理研究成果,探討心得經驗。在研究過程中,團隊成員的教學能力與學術能力都得以提升。此外,為了補足短板,開拓成員們的思維與眼界,開發(fā)區(qū)還定期開展專家匯報、專項培訓,從而提振團隊的學習與研究熱情。
通過文獻梳理與專家訪談,我們發(fā)現(xiàn),隨著新課改進程的不斷推進,深度學習越來越受到教育從業(yè)者的關注,其對教育教學的指導價值被廣泛認可,在培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)領域的應用已成為必然趨勢。
深度學習是指在理解的基礎上,學生能夠批判地學習新思想和事實,并將它們融入原有的認知結構中,能夠在眾多思想間進行聯(lián)系,并能夠將已有的知識遷移到新的情境中,做出決策和解決問題的學習。
本研究試圖以深度學習理論為指導,以培養(yǎng)學生思維能力為目標,提出教學設計的總體要求與原則,選擇合適的實現(xiàn)深度學習的方法論工具,描述具體的教學環(huán)節(jié),構建基本的教學策略。
1.指向高階思維發(fā)展的目標設計。
目前,教師在設計教學目標時多采用傳統(tǒng)的三維目標描述方法,這導致教師在撰寫教學目標時過于關注知識點,而非其所承擔的思維發(fā)展任務。而以深度學習為指向的教學設計,要求每一層次的教學目標都要承擔思維發(fā)展任務,并且要關注學生高階思維的發(fā)展。同時,教學目標設計還要具有科學性,注重學、教、評的一致性,充分發(fā)揮教學目標導學、導教、導評的作用。
2.基于問題解決的教學情境設計。
教學情境的設計強調與學生已有經驗的聯(lián)結,以分析教學內容為基礎,設計貼近學生生活經驗且趣味性強的教學情境,能夠幫助學生進行積極的知識建構。在創(chuàng)意編程教學中,教學情境分為生活類、應用類、游戲類、故事類等。
其中生活類指以學生生活經驗為情境內容,展示學生日常生活中的現(xiàn)象,提出問題以引出教學內容,并啟發(fā)學生從編程的角度思考生活中所蘊含的學科思想;應用類指將學生角色轉變?yōu)椤肮こ處煛?,以解決用戶需求為目的,在分析具體需求的基礎上提出解決方案,使用編程軟件開發(fā)應用,從而提高學生的工程設計能力;游戲類指使用各類編程軟件制作趣味化的游戲,實現(xiàn)課堂激趣,調動學生的積極性,使學生在輕松愉快的學習氛圍中獲取新知;故事類指根據教學內容構建故事情境,指定學生在故事中的角色,提煉故事中的關鍵情節(jié),促使學生使用所學內容逐步推動故事情節(jié)的發(fā)展,在代入感強、趣味性強的故事情境中學習新知。
3.提高學生參與度的教學環(huán)節(jié)設計。
學生在課堂中的參與度是衡量深度學習是否發(fā)生的重要指標,在教學設計過程中,要加強學生探究、合作的環(huán)節(jié)設計。
(1)有效的探究。
在實際的探究活動中,教師可根據教學內容設計有效的探究環(huán)節(jié),加強對學生的指導。此時可以應用導學案或者學習檔案袋的方式幫助學生開展探究活動。首先,具體、合理地描述探究主題,易于學生理解;其次,有梯度地設計探究問題,逐步推進,兼顧學有不足與學有余力的學生;再次,在學生探究過程中及時反饋,針對重點問題給予指導。
(2)有意義的合作。
在實際教學過程中,合作學習由于分工不明確、任務主題不適宜、時間控制不合理等原因可能會流于形式。對此,在創(chuàng)意編程教學中,教師可以結合學生的學習風格與學習特點,采用結對編程的方式開展合作學習,使學生在角色的切換中學會合作、掌握新知、體驗編程過程、理解編程思想,從而提高教學效率。
4.運用SOLO分類法設計教學任務。
高階思維是深度學習的核心特征,高階思維能力的提升是判斷深度學習目標達成與否的標準之一。SOLO(Structure of the Observed Learning Outcome)分類法可以用于判斷學習者所處的認知反應水平及認知發(fā)展階段,從而確定其對問題的理解深度及學習質量。
學習者思維從前結構到抽象拓展結構的變化,是學習者反應水平由量變到質變的過程,當學習者思維處于關聯(lián)結構和抽象拓展結構時,深度學習發(fā)生。因此,在設計教學任務時,要考慮任務的梯度與知識點間的關聯(lián)性,促進學生的認知發(fā)展,提高學生的理解水平。
5.有針對性的教學評價。
教學評價是深度學習不可或缺的一環(huán)。在創(chuàng)意編程教學過程中,強調教學評價的針對性。教學中,過程性評價可以側重學生對知識點的掌握程度、對算法的運用能力、對程序設計過程的元認知水平;總結性評價則側重學生舉一反三的能力、思維遷移水平和創(chuàng)造性解決問題的能力。
創(chuàng)意編程課程教學策略的優(yōu)化使得教學水平不斷提高,教學過程中師生的成果不斷涌現(xiàn),為此,開發(fā)區(qū)采取市、區(qū)、校三級聯(lián)動的方式為師生搭建展示平臺。
在校級層面,主要展示學生創(chuàng)意作品,由學生在社團、科技節(jié)等活動中向其他師生系統(tǒng)地介紹作品的設計及完成過程;在區(qū)級層面,重點展示教師的教學經驗及成果,以起到骨干教師的帶動示范作用,并激發(fā)青年教師的創(chuàng)新突破勁頭;在市級層面,我們積極推薦教師的教學成果和學生的優(yōu)秀作品參加全市乃至全國的評比活動。
在實踐過程中,我區(qū)非常重視教師與學校的反饋,在每學期的工作推動會中,積極聽取學校意見,調整研究思路。同時,將研究團隊成員優(yōu)秀的教學案例與學生們的創(chuàng)意作品制成集錦分享給相關領域工作人員,從而擴大研究的影響力。作為課題研究,我們積極地將研究成果轉化為學術論文,投刊發(fā)表,以此作為團隊重要的研究產出。
通過剖析創(chuàng)意編程課程中的主要問題,我區(qū)組織本區(qū)教師進行了線上學習與線下研討,針對本文所提出的教學策略開展了學習與實踐。相較于以往的教學形式,基于深度學習的創(chuàng)意編程教學設計策略更能體現(xiàn)學生的主體性,關注學生的思維發(fā)展,促使學生深入參與到教學的各個環(huán)節(jié)。對學生編程能力的培養(yǎng)不僅是指導學生完成課上簡單的任務,更要關注學生對編程思想的理解,幫助學生建構思維能力。
隨著研究的不斷推進,我們將繼續(xù)著眼課堂,關注學生成長,引領教師發(fā)展,不斷推進開發(fā)區(qū)創(chuàng)意編程課程的科學實施。