俞淑燕

（浙江郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江紹興 312000）

最新修訂的《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》（以下簡稱《高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)》）中明確提出，高中信息技術(shù)課程的基本目標(biāo)是全面培養(yǎng)和提高學(xué)生的信息素養(yǎng)。[1]任友群（2017）教授認(rèn)為，這里的信息素養(yǎng)包括信息意識、計算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新和信息社會責(zé)任。[2]祝智庭（2015）教授認(rèn)為，信息技術(shù)課程更著重于幫助學(xué)生形成利用信息技術(shù)認(rèn)識世界的獨(dú)特思維方式。這些思維方式主要包括計算思維、設(shè)計思維和批判性思維。[3]可見信息素養(yǎng)的培養(yǎng)，尤其是利用信息技術(shù)解決問題的思維培養(yǎng)是高中信息技術(shù)教學(xué)的核心目標(biāo)。

從趙杉（2015）、孫崇青（2018）對高中信息技術(shù)課程教學(xué)的研究中了解到，相對于高中信息技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容，目前課程課時量偏少，通過課堂內(nèi)的學(xué)習(xí)要培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)，尤其是計算思維有一定的難度，學(xué)生面對問題的解決能力有待提高，對知識內(nèi)容的應(yīng)用、遷移能力不足，不能舉一反三。[4-5]

針對課程教學(xué)困境，顏士剛（2015）、劉海斌（2017）、郭守超（2014）等不少學(xué)者進(jìn)行了教學(xué)改革的研究和探索，他們提出：翻轉(zhuǎn)課堂、微視頻等在信息技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用，使用Scratch平臺、App Inventor等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺開展教學(xué)活動，基于項(xiàng)目、問題解決等等進(jìn)行教學(xué)設(shè)計。[6-11]這些教學(xué)改革在優(yōu)化教學(xué)過程、提高教學(xué)效果上都起到了不同程度的作用，但是這些研究所采用的教學(xué)環(huán)境大多為虛擬的環(huán)境，對于學(xué)生來說缺少沉浸感，可提供的教學(xué)情境不夠真實(shí)等。本文提出一種基于GitHub平臺的信息技術(shù)教學(xué)設(shè)計，將課程學(xué)習(xí)空間搭建在計算機(jī)從業(yè)人員云集的GitHub平臺中，師生形成線上線下學(xué)習(xí)共同體，創(chuàng)設(shè)信息素養(yǎng)發(fā)展的教學(xué)情境，在深度交互的過程中促進(jìn)計算思維能力的發(fā)展，在更為真實(shí)的信息世界中培養(yǎng)信息素養(yǎng)。

一、基于GitHub平臺教學(xué)的特色及其優(yōu)勢

（一）基于GitHub平臺教學(xué)的特色

1.GitHub為學(xué)生信息素養(yǎng)的培養(yǎng)提供了一種有效的學(xué)習(xí)環(huán)境

杜威（1990）指出：“人的心智是人類逐漸成功地適應(yīng)環(huán)境的過程中進(jìn)化的?！薄敖逃ㄒ环椒ㄊ强刂扑麄儯▽W(xué)習(xí)者）的環(huán)境，讓他們在這個環(huán)境中行動、思考和感受，通過環(huán)境間接地進(jìn)行教育。[12]建構(gòu)主義認(rèn)為，知識就是在學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)環(huán)境相互作用的過程中構(gòu)建起來的。理想的信息技術(shù)學(xué)習(xí)環(huán)境應(yīng)該要有豐富的信息化資源，易于創(chuàng)設(shè)信息技術(shù)支持的交互性、真實(shí)性的學(xué)習(xí)活動，能夠體驗(yàn)到信息技術(shù)行業(yè)實(shí)踐者真實(shí)的工作模式，能夠讓學(xué)生感受到信息技術(shù)所引發(fā)的價值沖突，從而能思考個體信息化行為對自然及人文環(huán)境的影響。

GitHub是一個開源協(xié)同開發(fā)平臺，支持代碼庫（Repository）、項(xiàng)目分支（Fork）、代碼提交（Commit）、代碼合并請求（Pull Request）、代碼合并（Merge）等功能，最初用于項(xiàng)目的協(xié)同開發(fā)。平臺中活躍著兩千多萬用戶，很多優(yōu)秀的開發(fā)者在平臺上貢獻(xiàn)資源，分享經(jīng)驗(yàn)，他們的資源、社區(qū)中的行為都是計算機(jī)領(lǐng)域最“新鮮”的學(xué)習(xí)資源；借鑒GitHub的協(xié)同開發(fā)模式可以形成協(xié)同學(xué)習(xí)模式，學(xué)生可以真切地感受到信息技術(shù)從業(yè)人員真實(shí)的工作模式和思考方式，在這種模式中容易創(chuàng)設(shè)促進(jìn)信息素養(yǎng)發(fā)展的教學(xué)情境，激起多樣的認(rèn)知沖突，激發(fā)學(xué)習(xí)者內(nèi)在學(xué)習(xí)動因；與從業(yè)人員一同活躍在社區(qū)中，可以學(xué)習(xí)到這些信息技術(shù)從業(yè)人員的精神和理念，也更易激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和熱情，為日后從事相關(guān)行業(yè)奠定基礎(chǔ)；此外利用GitHub平臺搭建線上線下相結(jié)合的課程學(xué)習(xí)空間，也是當(dāng)下信息社會生態(tài)環(huán)境的縮影，為學(xué)生適應(yīng)信息社會奠定了基礎(chǔ)；社區(qū)中用戶的價值沖突，也能夠激起學(xué)生思考個體信息行為對社會的影響。

2.基于GitHub平臺的協(xié)同學(xué)習(xí)模式有利于促進(jìn)知識的深度理解、應(yīng)用和遷移

社會建構(gòu)主義理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)是基于一定的社會文化背景，在他人（老師或同伴）的幫助下，通過社會性參與和互動完成的意義建構(gòu)（Vygotsky＆Cole，1978）。教師在GitHub中創(chuàng)建的課程空間，可以與教師的個人空間、學(xué)生的個人空間聯(lián)通，通過交互促進(jìn)知識的深層互動，并通過課程空間或者個人空間將個體的學(xué)習(xí)資源進(jìn)行聚合以及分享，構(gòu)建課程的協(xié)同學(xué)習(xí)模式。就某個知識內(nèi)容，亦可以形成協(xié)同學(xué)習(xí)模式，此時組建項(xiàng)目小組，來解決學(xué)習(xí)情境中的項(xiàng)目任務(wù)。老師、學(xué)生甚至GitHub中的技術(shù)專家形成課程學(xué)習(xí)共同體，通過協(xié)調(diào)共同體中成員、學(xué)習(xí)資源等各要素之間的關(guān)系，可以促進(jìn)學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)內(nèi)容、“老手”與“新手”之間的深度互動，有利于共同體成員知識的構(gòu)建。上述知識的聚合、分享、構(gòu)建的過程中，提高學(xué)生解決不同問題的能力，促進(jìn)知識的深度理解、應(yīng)用和遷移。

3.基于GitHub平臺構(gòu)建的線上線下課程空間，可以拓展學(xué)習(xí)時空

一般普通高中的信息技術(shù)課程必修與選修一周共計2課時，對于其包含的教學(xué)內(nèi)容來講，課時相對不足。此外，也不能滿足部分對信息技術(shù)感興趣的同學(xué)進(jìn)一步學(xué)習(xí)的需求。基于GitHub平臺構(gòu)建線上線下的課程學(xué)習(xí)空間之后，部分的教學(xué)內(nèi)容可以拓展到課外。

（二）基于GitHub教學(xué)的優(yōu)勢

1.GitHub能提供豐富、優(yōu)質(zhì)、便于訪問的學(xué)習(xí)資源

GitHub作為當(dāng)前全球最大的軟件項(xiàng)目托管平臺（開源社區(qū)），來自世界各地的數(shù)以千萬的開發(fā)者活躍其中[13]。因其強(qiáng)調(diào)源代碼的免費(fèi)、開放，平臺上共享了很多的軟件數(shù)據(jù)、產(chǎn)品以及開發(fā)者的技術(shù)交流心得、學(xué)習(xí)資料等等，并且這些資源包含的內(nèi)容豐富，更新及時。

GitHub提供的功能可以使教師和學(xué)生方便的獲取資源，實(shí)現(xiàn)資源的互通：Watch功能可以讓學(xué)習(xí)者關(guān)注某一個人或者項(xiàng)目；Star功能可以用于收藏某個用戶，方便后期進(jìn)入項(xiàng)目庫；Fork、Pull和Push功能可以實(shí)現(xiàn)資源的上傳和下載。

教師可以在GitHub平臺中構(gòu)建課程空間，在空間中可以為學(xué)生提供教學(xué)大綱、進(jìn)度計劃等指導(dǎo)性文件，課程視頻、PPT、工具等教學(xué)資源，也可以將與課程相關(guān)的其他的資源或者開發(fā)者的空間鏈接到課程空間中。

2.GitHub協(xié)同開發(fā)模式契合計算機(jī)學(xué)科問題求解的思維路徑

《高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：“計算思維是指個體運(yùn)用計算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的思想方法，在形成問題解決方案的過程中產(chǎn)生的一系列思維活動?！盵14]美國《K-12計算機(jī)科學(xué)框架》將計算思維的概念延伸到設(shè)計算法、分解問題、建?，F(xiàn)象等能力。[15]GitHub協(xié)同開發(fā)模式主要流程包括創(chuàng)建組織、創(chuàng)建項(xiàng)目倉庫（Repository）、根據(jù)項(xiàng)目創(chuàng)建分支（Fork）、解決各分支問題、合并分支（Merge），這個過程與計算思維解決問題的路徑（包括問題建模、算法設(shè)計、問題分解）非常契合。在基于GitHub的教學(xué)設(shè)計中教師創(chuàng)設(shè)一個任務(wù)教學(xué)情境，學(xué)生分組來完成。各個小組根據(jù)這個任務(wù)將問題進(jìn)行建模、分解并建立分支（Fork），每個分支去設(shè)計算法或者步驟來解決各個分支的問題，然后檢查、合并（Merge），最終完成項(xiàng)目任務(wù)。在這樣一種真實(shí)的協(xié)同開發(fā)模式中，將知識的理解、應(yīng)用和遷移融入問題的解決過程，讓學(xué)生領(lǐng)會計算機(jī)學(xué)科問題求解的方式，在完成任務(wù)的同時發(fā)展計算思維。

3.GitHub的開源API為教學(xué)提供學(xué)習(xí)過程的智能化學(xué)習(xí)分析與評價支持

利用GitHub平臺所提供的編程接口API，可以抓取到學(xué)生在課程空間的活動數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)行為分析。根據(jù)學(xué)生在項(xiàng)目中的貢獻(xiàn)、課程空間中的活躍程度、對課程空間知識的貢獻(xiàn)等對學(xué)生的平時學(xué)習(xí)情況形成評價?？梢詫W(xué)生的評價數(shù)據(jù)作為課程的即時訊息，顯示在課程空間中，幫助學(xué)生獲取評價信息，對學(xué)習(xí)情況進(jìn)行及時的反饋和跟蹤，促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

二、基于GitHub平臺的教學(xué)設(shè)計原則與實(shí)踐應(yīng)用

（一）設(shè)計原則

1.學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)

教師單向的輸出知識不能夠培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用信息手段解決問題的信息素養(yǎng)，而應(yīng)為學(xué)生創(chuàng)設(shè)提供知識支架的學(xué)習(xí)環(huán)境，教學(xué)過程充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，讓學(xué)生在不同的情境中，運(yùn)用信息技術(shù)手段分解問題、建?，F(xiàn)象、解決問題。在此過程中教師作為引導(dǎo)，讓學(xué)生能根據(jù)自身行動的反饋信息來形成對知識的認(rèn)知和解決實(shí)際問題的方案。

2.創(chuàng)設(shè)交互、協(xié)作、分享的學(xué)習(xí)情境

提倡在協(xié)作、交流中建立起對知識的意義建構(gòu)。建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)習(xí)者與周圍環(huán)境的交互作用，對于學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解起著關(guān)鍵性的作用。[16]除了面對面的協(xié)作和溝通之外，在線上構(gòu)建開放的、互聯(lián)互通的課程空間、個人空間，積極引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)建Issue提出疑問分享所學(xué)，激起成員之間的協(xié)商和辯論，成員間的認(rèn)知沖突能夠激發(fā)學(xué)生深度思維，促進(jìn)個體對知識的內(nèi)化、遷移，也利于集體智慧的生成和共享。

3.給學(xué)生提供自主學(xué)習(xí)的環(huán)境

《高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：在學(xué)生學(xué)習(xí)教材之后，要形成自主學(xué)習(xí)信息技術(shù)的能力，能熟練地對信息進(jìn)行獲取、加工和表達(dá)。[17]建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)習(xí)環(huán)境是學(xué)習(xí)者可以在其中進(jìn)行自由探索和自主學(xué)習(xí)的場所。將學(xué)生置身于信息化的資源中，適當(dāng)?shù)亟o予工具、方法的支持，讓其能夠根據(jù)需要從資源中提取信息，“在大量數(shù)據(jù)中尋找隱藏的模式、趨勢和相關(guān)性來關(guān)聯(lián)、整合，使之具有系統(tǒng)性，成為可擴(kuò)展的知識體系”（祝智庭等，2008）。

（二）實(shí)踐應(yīng)用

基于GitHub平臺的教學(xué)設(shè)計可以描述如下（如圖所示）：教師構(gòu)建課程學(xué)習(xí)空間，將班級學(xué)生鏈接進(jìn)入到課程空間，形成“人人通”的學(xué)習(xí)共同體；將教學(xué)資源托管到課程空間中，將與課程相關(guān)的行業(yè)內(nèi)技術(shù)專家的GitHub主頁鏈接到課程空間，便于學(xué)生對課程形成認(rèn)知；課前課后任務(wù)可以通過Issue發(fā)布；課中利用庫中資源授課，布置項(xiàng)目任務(wù)，利用其協(xié)同開發(fā)模型［創(chuàng)建項(xiàng)目（Repository）—建立分支（Fork）—提交合并請求（Pull Request）—檢查項(xiàng)目（Review）—合并項(xiàng)目（Merge）］開展項(xiàng)目式教學(xué)；學(xué)生通過Issue提交作業(yè)，分享學(xué)習(xí)心得；教師根據(jù)線下學(xué)習(xí)情況以及評價系統(tǒng)對學(xué)生線上學(xué)習(xí)行為的評價，對學(xué)生形成整體評價。

基于GitHub平臺的課程教學(xué)

以高中信息技術(shù)基礎(chǔ)課程為例，學(xué)期之初教師在GitHub平臺中建立課程空間，將學(xué)期教學(xué)大綱、課程學(xué)習(xí)目標(biāo)、與信息技術(shù)課程相關(guān)的資源鏈接、課程的評價方式等放入課程空間中，讓學(xué)生明確課程學(xué)習(xí)目標(biāo)。第一次課程中為同學(xué)們介紹GitHub的資源情況和基本使用方法，也可以開帖（創(chuàng)建Issue）引導(dǎo)學(xué)生挖掘GitHub的使用方法，比如如何提交作業(yè)，如何搜尋資源、分享資源等。當(dāng)每位同學(xué)創(chuàng)建好各自的賬號后，將學(xué)生個人空間地址維護(hù)到課程空間中，形成學(xué)友鏈接。教師、課程、學(xué)生都進(jìn)行互相關(guān)注，教師也可以在課程空間中推薦相關(guān)的開發(fā)者的個人空間鏈接，讓學(xué)生關(guān)注，以獲悉其知識動態(tài)。以此形成互通的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)共同體，支撐學(xué)生開展線上線下的學(xué)習(xí)。

接下來以課程第六章《網(wǎng)頁的設(shè)計與制作》中“6.2網(wǎng)頁制作”這一節(jié)為例，介紹基于GitHub的課程教學(xué)。在此之前，學(xué)生已經(jīng)了解萬維網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)，理解網(wǎng)頁的作用，掌握網(wǎng)頁元素和網(wǎng)頁構(gòu)件的使用，對網(wǎng)頁制作的工具有所了解和使用。

1.創(chuàng)建任務(wù)

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為學(xué)習(xí)是在一定情境下發(fā)生的，因此在教學(xué)中必須創(chuàng)設(shè)有利于學(xué)生意義構(gòu)建的學(xué)習(xí)情境。在設(shè)計任務(wù)時候，要充分考慮到，學(xué)生通過任務(wù)的完成能夠掌握網(wǎng)頁策劃和設(shè)計的基本過程，學(xué)會設(shè)計和制作網(wǎng)頁，并給出工具和資源為學(xué)生學(xué)習(xí)提供支撐。在課前，教師在課程空間中提交一個Issue，給出課程任務(wù)：利用5課時時間制作一個介紹世界遺產(chǎn)的網(wǎng)站，并給出具體要求，如頁面基本要求、分工要求、最后的分享要求等；提供相關(guān)的示范性的網(wǎng)站，如：教師空間中的案例示范、中國世界遺產(chǎn)網(wǎng)（http：//www.whcn.org）、模板之家（http：//www.cssmoban.com）等；還提供工具、學(xué)習(xí)資源等，如：截圖小工具FSCapture.exe、千庫網(wǎng)（http：//588ku.com）、網(wǎng)站制作技術(shù)專家阮一峰GitHub中相關(guān)的資源（https：//github.com/ruanyf）以及他所著的Web學(xué)習(xí)網(wǎng)站 W3CSchool（http：//www.w3school.com.cn）等等。

2.任務(wù)確定

教師在課上講解課程任務(wù)、制作要求，介紹示范網(wǎng)站、工具、資源等，要求以小組的形式完成網(wǎng)站，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自身的特長進(jìn)行組隊，一般3—4人一組為宜。此階段要求明確課程任務(wù)、明確分組、明確學(xué)生在小組中承擔(dān)的任務(wù)。一般組內(nèi)設(shè)項(xiàng)目經(jīng)理1名，負(fù)責(zé)網(wǎng)站的策劃構(gòu)思，把控任務(wù)進(jìn)程；美工1—2名，負(fù)責(zé)頁面素材的收集和制作；網(wǎng)站制作1名，負(fù)責(zé)制作工具的深入學(xué)習(xí)、組內(nèi)分享制作方法、指導(dǎo)組員共同完成網(wǎng)站。教師就分組和分工進(jìn)行協(xié)調(diào)，并引導(dǎo)小組就任務(wù)展開討論。

3.分工協(xié)作

項(xiàng)目經(jīng)理在其個人空間中建立一個任務(wù)庫（Repository），對任務(wù)目標(biāo)、時間進(jìn)程、組員分工等進(jìn)行描述。組員建立任務(wù)的分支庫（Fork），將工作結(jié)果上傳到分支庫中。以上過程中，組員分析各種信息資源，運(yùn)用信息技術(shù)完成任務(wù)，組員之間既要分工也要協(xié)作。除了上課時候面對面的協(xié)作，也可以通過GitHub平臺建立Issue進(jìn)行商討。同理，教師曾在課前開設(shè)的Issue中，除了要求各個小組把就網(wǎng)站制作建立的任務(wù)庫地址上傳之外，也可以在此提交一些問題，分享一些資源。教師在此過程中關(guān)注各個小組的問題，必要的時候進(jìn)行集中講解。比如涉及網(wǎng)站制作的時候，教師可以就知識點(diǎn)、問題點(diǎn)展開講解。

4.任務(wù)合并

在任務(wù)的開展過程中，對于階段成果（視頻、圖片、文檔、源代碼等），組員可以根據(jù)情況提交，便于組內(nèi)分享。GitHub平臺中的協(xié)同開發(fā)模式方便項(xiàng)目組進(jìn)行版本控制，便于項(xiàng)目組內(nèi)的合作。組員發(fā)送合并請求（Pull Request），項(xiàng)目經(jīng)理對上傳文檔進(jìn)行檢查（Review）與合并（Merge）。這里的合并是一個不斷迭代的過程，隨著網(wǎng)站制作工作的開展，組內(nèi)可能會有新的想法或者需求迸發(fā)，因此任務(wù)的合并會存在多次。教師都可以通過關(guān)聯(lián)的任務(wù)庫查看各個小組的情況，以便提供適時的幫助和指導(dǎo)。

5.提煉分享

各小組完成網(wǎng)站后，教師在課程空間中開設(shè)就本項(xiàng)目的分享Issue，要求將網(wǎng)站成果、小組成員的工作內(nèi)容、工作亮點(diǎn)、學(xué)習(xí)收獲等提前分享到Issue中，其他同學(xué)都可以在Issue中跟帖評論。教師收集評價系統(tǒng)對學(xué)生在這個項(xiàng)目學(xué)習(xí)行為中的評價數(shù)據(jù)，結(jié)合課堂表現(xiàn)，生成評價，為后續(xù)課堂點(diǎn)評做好準(zhǔn)備。在課堂內(nèi)設(shè)置演講環(huán)節(jié)，各小組派代表分享網(wǎng)站制作過程的經(jīng)驗(yàn)得失，教師針對完成的過程和情況進(jìn)行點(diǎn)評，也可以引導(dǎo)其他同學(xué)一起參與點(diǎn)評。通過分享、評價，引發(fā)師生進(jìn)行深度思考，實(shí)現(xiàn)對知識的深度加工，從而將思維引入高階發(fā)展的階段。

GitHub平臺天生為開發(fā)者而生，但不局限于對于開發(fā)的協(xié)作，因此課程中非實(shí)踐類的教學(xué)，也同樣可以在平臺上開展。

隨著GitHub平臺用戶的增加，GitHub逐漸成為最流行的開源軟件開發(fā)平臺之一，出現(xiàn)了許多基于GitHub社交編碼服務(wù)、特性和方法的教學(xué)方法[18]。我們經(jīng)過教學(xué)實(shí)踐認(rèn)為，在GitHub平臺中搭建課程空間，有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，有利于學(xué)生感知真實(shí)的開發(fā)者世界，從而感知信息社會，培養(yǎng)信息意識；將學(xué)生置身于數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境中，讓其真切感受到海量的學(xué)習(xí)資源，從而思考和學(xué)習(xí)如何搜索和使用資源；通過在GitHub平臺中搭建個人空間，并且和其他空間進(jìn)行交互，從而感知和形成網(wǎng)絡(luò)時代信息化的交互方式；通過基于協(xié)同開發(fā)模式的項(xiàng)目合作，相互對話、彼此互動來加深對知識的理解，批判地學(xué)習(xí)，在解決問題的過程中，促成學(xué)生信息素養(yǎng)的提升；通過學(xué)習(xí)內(nèi)容、教師、學(xué)生、資源的關(guān)聯(lián)與聚合，促進(jìn)知識的融合與創(chuàng)新。