徐琪琪

摘? 要 設(shè)計型學(xué)習(xí)以設(shè)計為核心，重在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力和反思批判精神。將設(shè)計型學(xué)習(xí)的基本理念運(yùn)用在編程課堂上，分析設(shè)計型學(xué)習(xí)的內(nèi)涵與基本模型，面向編程課堂提出以“問題—設(shè)計—反思”為核心、以評價為具體調(diào)控手段的設(shè)計型學(xué)習(xí)模式，用具體實(shí)例來進(jìn)行論證，形成一套系統(tǒng)完善的學(xué)習(xí)模式。

關(guān)鍵詞 編程;數(shù)字化學(xué)習(xí);創(chuàng)新能力;設(shè)計型學(xué)習(xí);教學(xué)模式

中圖分類號：G652? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2019）06-0063-03

Research on Design-based Learning Mode for Programming Classroom//XU Qiqi

Abstract The design-based learning takes design as the core， focus on cultivating students ？creativity and reflective critical spirit， the article applies the basic idea of design learning to the programming class， first analyzes the connotation and basic model of design lear-ning， and then puts forward the 損roblem-design-reflection？as the core of the programming class， 揺valuation？for the specific control means of the design-based learning model， finally with concrete examples to demonstrate， formed a system of perfect learning mode.

Key words programming; digital learning; innovation ability; design-

based learning; teaching model

1 引言

在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，提升學(xué)生的編程能力和數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力受到前所未有的關(guān)注。2014年，英國將編程課程列入每所學(xué)校的必修課中。2017年，芬蘭、葡萄牙、澳大利亞等國家也陸續(xù)推行全國編程教育。2017年7月，我國頒布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》通知，要求在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程，逐步推廣編程教育[1]。兒童編程教育已經(jīng)如火如荼，在此背景下，探索面向編程課堂的教學(xué)模式，以期提高學(xué)生的編程能力，成為教育領(lǐng)域關(guān)注的重點(diǎn)。

目前，我國各地已在逐步推廣編程教育，但是在推廣的同時，由于教師在講授過程中容易忽視編程的實(shí)際應(yīng)用而只關(guān)注具體的語法實(shí)例講解，因此在編程課堂上容易導(dǎo)致學(xué)生出現(xiàn)學(xué)習(xí)興趣不濃厚、畏難情緒嚴(yán)重，教師教授困難等問題。設(shè)計型學(xué)習(xí)具有以問題為核心，在迭代學(xué)習(xí)過程中逐漸鍛煉學(xué)生的邏輯思維和計算思維能力的特點(diǎn)，并且能夠在項目式學(xué)習(xí)過程中發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造力和個性化學(xué)習(xí)能力，因此，本文面向編程課堂，構(gòu)建基于設(shè)計型學(xué)習(xí)的教學(xué)模式。

2 編程課堂中設(shè)計型學(xué)習(xí)模式的構(gòu)建

設(shè)計型學(xué)習(xí)內(nèi)涵? 設(shè)計型學(xué)習(xí)（Design-based Lear-ning）是一種將項目設(shè)計與知識學(xué)習(xí)緊密結(jié)合的學(xué)習(xí)方式[2]。

美國的克羅德納曾提出：“將我們所學(xué)的知識運(yùn)用到實(shí)踐中或通過語言表達(dá)出來之前，需要經(jīng)過多次的循環(huán)設(shè)計才能實(shí)現(xiàn)?！盵3]這一觀點(diǎn)被認(rèn)為是設(shè)計型學(xué)習(xí)的概念雛形。目前，設(shè)計型學(xué)習(xí)正在受到越來越多的重視，許多研究者從不同的角度對設(shè)計型學(xué)習(xí)的內(nèi)涵進(jìn)行了解釋，主要包括以下兩點(diǎn)。

1）設(shè)計型學(xué)習(xí)是以設(shè)計為中心的迭代性學(xué)習(xí)過程。設(shè)計型學(xué)習(xí)的重點(diǎn)在“設(shè)計”上，它的最大特點(diǎn)是迭代性學(xué)習(xí)，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不斷地發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，在這一過程中形成自身的認(rèn)知和學(xué)習(xí)。有研究者歸納出設(shè)計型學(xué)習(xí)的過程一般包括：“挑戰(zhàn)性任務(wù)——教師給學(xué)生提出挑戰(zhàn)任務(wù)發(fā)散學(xué)生思維;整合型思維——學(xué)生將各科知識進(jìn)行整合，回憶利用已學(xué)知識設(shè)計能反映主題的制品;迭代性設(shè)計——再通過新學(xué)的知識，重新加以修改和設(shè)計。”[4]

2）設(shè)計型學(xué)習(xí)是一種基于項目的探究性學(xué)習(xí)方式。設(shè)計型學(xué)習(xí)運(yùn)用的主要方式是項目式學(xué)習(xí)法或基于問題的學(xué)習(xí)，是在完成項目的過程中學(xué)習(xí)相關(guān)的知識與技能。項目式探究學(xué)習(xí)是一種以真實(shí)性問題為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)方式，這就容易激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造力。但是設(shè)計型學(xué)習(xí)的偏重點(diǎn)有所不同，它更注重的是學(xué)生發(fā)現(xiàn)錯誤、改正錯誤，從而形成正確的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的過程。

設(shè)計型學(xué)習(xí)實(shí)踐模型? 目前，國外關(guān)于設(shè)計型學(xué)習(xí)的模型研究有很多，最典型的是美國的尼爾森基提出的設(shè)計型學(xué)習(xí)的“逆向思維”學(xué)習(xí)模型和克羅德納的“雙循環(huán)探究模型”[5-6]，這兩者的模型各有特點(diǎn)。

1）“逆向思維”學(xué)習(xí)模型是偏重于從已有的課程內(nèi)容或結(jié)構(gòu)中找到問題，然后不斷地去探索，配合教師對于新知識的講授，學(xué)生的認(rèn)知在這個過程中加以構(gòu)建。

2）“雙循環(huán)探究模型”強(qiáng)調(diào)的是設(shè)計與迭代，它主要由兩部分構(gòu)成：一部分是由理解挑戰(zhàn)、規(guī)劃設(shè)計、展示分享、建構(gòu)測試和分析解釋組成的設(shè)計/再設(shè)計循環(huán)模式;另一部分是由建立假設(shè)、澄清疑問、展示分享、分析結(jié)果、產(chǎn)品調(diào)查和設(shè)計調(diào)研組成的調(diào)查研究循環(huán)模型。

可以看出，這兩個模型共同強(qiáng)調(diào)的都是“發(fā)現(xiàn)問題—設(shè)計構(gòu)建”的一個循環(huán)過程，并且更加強(qiáng)調(diào)學(xué)生自己的動手實(shí)踐。本文主要結(jié)合這兩種模型的共同特點(diǎn)并且適應(yīng)于我國編程教學(xué)的特點(diǎn)來設(shè)計面向編程課堂的模型。

編程課堂中設(shè)計型學(xué)習(xí)模式的構(gòu)建? 設(shè)計型學(xué)習(xí)是一個循環(huán)迭代的過程，本文基于設(shè)計型學(xué)習(xí)的實(shí)踐模型，結(jié)合我國編程教育的特點(diǎn)，設(shè)計出圖1所示模型。在該模型中以“問題—設(shè)計—反思”為核心來進(jìn)行循環(huán)，運(yùn)用“評價”來進(jìn)行整體的調(diào)控，具體內(nèi)容包括七大部分。

1）課堂導(dǎo)入。在教學(xué)過程中應(yīng)當(dāng)設(shè)置課堂導(dǎo)入情境，導(dǎo)入方式與教學(xué)內(nèi)容相契合，富有啟發(fā)性的導(dǎo)入語言對于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣有一定的幫助。

2）確定問題。學(xué)生的學(xué)習(xí)挑戰(zhàn)往往是從一個問題或者主題出發(fā)，所以說它可以是教師基于這節(jié)課所學(xué)知識所提出的問題，也可以是來源于生活中的問題，這樣的問題使得學(xué)習(xí)能夠從生活中來，最終到生活中去。教師可以和學(xué)生共同制定評估標(biāo)準(zhǔn)，列出程序編寫的具體要求;或者教師展示要實(shí)現(xiàn)一定效果的程序，讓學(xué)生按照這個要求來評價自己的程序是否符合標(biāo)準(zhǔn)。

3）查閱資料。學(xué)生在確定了問題之后開始分析問題，理解這項挑戰(zhàn)是什么，怎樣解決問題，也就是說針對面臨的挑戰(zhàn)分析出自己需要的知識內(nèi)容，用到的程序模塊有哪些，教師可以提供參考資料和內(nèi)容講解，這也是一個知識學(xué)習(xí)的過程。

4）設(shè)計程序。學(xué)生在理解要搭建的程序后，開始探究如何實(shí)現(xiàn)。學(xué)生可能會對編程的新內(nèi)容進(jìn)行探究，也可能用到以前學(xué)過的程序模塊，這就體現(xiàn)了解法的多樣性，并且能夠充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性和個體創(chuàng)造性。

5）展示分享。這個過程需要學(xué)生個人或以小組的形式對自己的程序進(jìn)行展示分享，并且展示程序能達(dá)到的效果，以及編寫程序的思路和想法。在這個過程中，教師就可以知道學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，或者學(xué)生可以了解自己的程序的問題，進(jìn)行相互之間的學(xué)習(xí)。

6）總結(jié)反思。總結(jié)反思的過程主要以教師為中心進(jìn)行開展，教師對于學(xué)生編寫的程序提出指導(dǎo)意見和建議，對于知識點(diǎn)薄弱的地方進(jìn)行講解，鼓勵學(xué)生進(jìn)一步完善自己的程序。

7）評價。評價的過程貫穿于整個流程，也就是將形成性評價和總結(jié)性評價運(yùn)用在模型中，評價對象可以是教師，也可以是學(xué)生，包括教師對于學(xué)生的評價和學(xué)生的自評、互評。在評價之后，學(xué)生可以重新確定問題，制定標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過調(diào)查研究，進(jìn)行迭代性的再設(shè)計。

3 設(shè)計型學(xué)習(xí)模式在編程課堂中的應(yīng)用

筆者在設(shè)計型學(xué)習(xí)模型的基礎(chǔ)上提出以“‘問題、設(shè)計、反思為主線，以評價為主要監(jiān)控手段”的教學(xué)活動模型。為檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷挠行?，筆者在北京市某中學(xué)開展“Arduino圖形化編程”教學(xué)實(shí)踐。該課程每周兩學(xué)時，共五周（總共10學(xué)時），主要包括Arduino-Mixly模塊的學(xué)習(xí)與Mixly

的綜合實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容;選課學(xué)生為六年級的學(xué)生（共15人），他們已經(jīng)學(xué)過“Scratch基礎(chǔ)編程”課程，對于Mixly編程中所用到的模塊有一個基本了解;上課場地為多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，每位學(xué)生配備一臺計算機(jī)。

組建小組團(tuán)隊? 一個學(xué)習(xí)團(tuán)隊的人數(shù)以3～5人比較合適，由于本次課程的學(xué)生人數(shù)較少，因此，每個團(tuán)隊三人，共分為五組。在組建設(shè)計團(tuán)隊時，教師根據(jù)學(xué)生的興趣、知識水平、性別等因素進(jìn)行分組，使各個團(tuán)隊的整體水平相對平衡，確保每個團(tuán)隊有一名認(rèn)真負(fù)責(zé)、積極主動、協(xié)調(diào)能力好的學(xué)生作為負(fù)責(zé)人[7]。

具體環(huán)節(jié)設(shè)計? 本文以“Mixly—遙控小車的編程與制作”為例，說明教師與學(xué)生的學(xué)習(xí)活動，如表1所示。

4 結(jié)語

本文基于設(shè)計型學(xué)習(xí)的原有模式，以數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)為導(dǎo)向，構(gòu)建出一個面向編程課堂的設(shè)計型學(xué)習(xí)模式并將其運(yùn)用到課堂上。由于設(shè)計的作品更尊重原創(chuàng)，并且提倡學(xué)生的主觀能動性，輔以教師的良好調(diào)控，本次編程課堂取得良好的教學(xué)效果。筆者希望在這次實(shí)踐中得到驗(yàn)證的模型能夠得到進(jìn)一步的完善、推廣和應(yīng)用?！?/p>

參考文獻(xiàn)

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