王衛(wèi)全

學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生在真實的情境中解決問題時所表現(xiàn)出來的價值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力，而關(guān)鍵能力形成的關(guān)鍵是培養(yǎng)學(xué)生的知識遷移能力。在培養(yǎng)計算思維的過程中，如何通過培養(yǎng)學(xué)生的知識遷移能力，實現(xiàn)“為遷移而教”來達(dá)到“計算思維的應(yīng)用效能”呢？筆者基于圖形化編程的學(xué)習(xí)，來探索小學(xué)生計算思維的培育。本文以小學(xué)信息技術(shù)《寵物貓的表演秀——初識圖形化編程》一課為例，嘗試從道、法、術(shù)三個層面予以探討。

● 道：“為遷移而教”何以可能？

道即教學(xué)理念，它指引教學(xué)的目標(biāo)和方向。

“為遷移而教”，此道的精髓在于，遵循深度學(xué)習(xí)的基本規(guī)律，促進(jìn)知識的有效遷移。關(guān)于“遷移”的學(xué)習(xí)理論最早由奧蘇貝爾提出，奧蘇貝爾在有意義言語學(xué)習(xí)理論的基礎(chǔ)上提出了認(rèn)知結(jié)構(gòu)遷移理論。建立合理的認(rèn)知結(jié)構(gòu)是知識遷移的基礎(chǔ)，“為遷移而教”就是要強(qiáng)調(diào)學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上，經(jīng)歷深度動機(jī)、深度體驗、高階思維、深度協(xié)作和深度建構(gòu)的深度學(xué)習(xí)過程，達(dá)成將所學(xué)知識應(yīng)用到新的問題情境中的預(yù)期目標(biāo)，實現(xiàn)“教是為了不教”，從而培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

建構(gòu)主義理論強(qiáng)調(diào)，教學(xué)的關(guān)鍵是要不斷地讓學(xué)生建立新舊知識之間的聯(lián)系和促進(jìn)新舊經(jīng)驗的重組，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行持續(xù)的知識建構(gòu)過程，而知識的持續(xù)建構(gòu)是以問題解決為基礎(chǔ)的，學(xué)生只有經(jīng)歷真實的問題解決的過程，知識建構(gòu)才有可能發(fā)生。所以，在教學(xué)設(shè)計時，運用整體思維，在深度分析教材和學(xué)情的基礎(chǔ)上，基于學(xué)科大概念，提煉核心知識，并將核心知識轉(zhuǎn)化為核心問題，課堂教學(xué)圍繞核心問題的解決，促進(jìn)知識的完整建構(gòu)，使得“為遷移而教”成為可能。

● 法：如何用問題驅(qū)動實現(xiàn)“為遷移而教”？

法即方法，是實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的方法體系或教學(xué)模式。問題驅(qū)動即是一種實現(xiàn)“為遷移而教”的良好方法：讓學(xué)生經(jīng)歷完整的問題解決過程和持續(xù)的知識建構(gòu)過程。問題解決和知識建構(gòu)是課堂教學(xué)的兩條線索，前者是明線，后者是暗線，兩者相輔相成。

1.讓學(xué)生經(jīng)歷完整的問題解決過程

學(xué)生的知識遷移是在解決問題的過程中逐步發(fā)生的，問題驅(qū)動教學(xué)的三個環(huán)節(jié)是：創(chuàng)設(shè)情境、發(fā)現(xiàn)問題，分解問題、解決問題，回顧問題、知識建構(gòu)。在課堂教學(xué)中，要讓學(xué)生經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題、分解問題、解決問題和回顧問題的完整過程。本節(jié)課從“如何制作寵物貓的表演秀動畫”這個核心問題開始，引導(dǎo)學(xué)生將核心問題分解為五個子問題：動畫是用什么制作的（制作工具），寵物貓是在哪里表演的（在哪里），動畫是如何制作的（怎么辦），如何讓寵物貓的表演更精彩（怎么樣），下一節(jié)課如何再次觀看動畫（還可以怎樣）。在這一過程中，學(xué)生學(xué)會了從情境中如何發(fā)現(xiàn)核心問題，并用分解思維將核心問題分解為子問題。問題鏈的設(shè)計，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)回歸真實的生活世界，明白知識源于生活，知識也將應(yīng)用于生活中的問題解決，為知識遷移奠定了基礎(chǔ)。

2.讓學(xué)生經(jīng)歷持續(xù)的知識建構(gòu)過程

在問題驅(qū)動教學(xué)中，知識建構(gòu)的過程，是教師帶著學(xué)生進(jìn)入“情境場”，圍繞“問題鏈”，基于“活動串”，跨過“思維橋”，建構(gòu)“知識樹”的過程，所以，問題驅(qū)動教學(xué)的五大要素是情境場、問題鏈、活動串、思維橋和知識樹。情境場追問知識建構(gòu)的意義，回答為什么學(xué);問題鏈?zhǔn)侵R建構(gòu)的載體，回答學(xué)什么;活動串是知識建構(gòu)的基礎(chǔ)，回答怎么學(xué);思維橋是知識建構(gòu)的關(guān)鍵，回答如何學(xué)得有深度;知識樹是知識建構(gòu)的結(jié)果，回答學(xué)到了什么。在本節(jié)課中，大部分學(xué)生對寵物貓具有深厚感情，寵物貓表演秀情境能表達(dá)學(xué)生的愛心和善意，使“情境場”有意義、有意思、有挑戰(zhàn)，易于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和深層學(xué)習(xí)動機(jī);“如何制作寵物貓的表演秀動畫”這一核心問題，能引發(fā)學(xué)生的好奇心和探究欲，調(diào)動學(xué)生動手實踐的積極性，五個層層遞進(jìn)的子問題也為學(xué)生解決核心問題提供了合適的支架，問題設(shè)計實現(xiàn)了知識邏輯、生活邏輯和學(xué)習(xí)邏輯的有機(jī)統(tǒng)一，“問題鏈”促進(jìn)了知識與知識、知識與生活、知識與學(xué)習(xí)需求之間建立有機(jī)關(guān)聯(lián);以看書自學(xué)、嘗試操作、小組討論、分享收獲等豐富的“活動串”，實現(xiàn)了基礎(chǔ)問題自主學(xué)習(xí)、提高問題合作學(xué)習(xí)、拓展問題探究學(xué)習(xí)的多樣化學(xué)習(xí)方式的融合;在活動中通過不斷地追問和評價，引導(dǎo)學(xué)生反思與同伴對話，在思維橋的輔助下，促進(jìn)學(xué)生高階思維的發(fā)生和知識的主動建構(gòu);最后通過動態(tài)的思維導(dǎo)圖，梳理知識發(fā)生、發(fā)展和總結(jié)的過程，知識樹讓學(xué)生的思維過程清晰可見。

● 術(shù)：計算思維如何在問題驅(qū)動中培養(yǎng)？

術(shù)即技術(shù)實現(xiàn)方案，是將方法落地的具體實踐操作。計算思維的術(shù)在于概括出解決問題的一般過程：將復(fù)雜問題分解成一系列簡單的問題（分解）→分別研究這些簡單的問題，關(guān)注重要特征，忽略不相關(guān)的細(xì)節(jié)，概括解決問題的思路（抽象與建模）→編寫解決問題的程序（算法設(shè)計與實施）→對設(shè)計的解決方案進(jìn)行評估（評估）→將解決問題的思路遷移到生活中（遷移）。如何通過問題驅(qū)動培養(yǎng)小學(xué)生的計算思維呢？本課基于以上思路，分別從分解、抽象與建模、算法設(shè)計與實施、評估和遷移等五個方面進(jìn)行闡述。

1.分解

不斷地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會分解問題是培養(yǎng)小學(xué)生計算思維的必要環(huán)節(jié)，問題驅(qū)動教學(xué)特別強(qiáng)調(diào)對問題的分解，除了將核心問題分解為若干子問題外，還通過追問，將子問題進(jìn)一步分解，直至可通過有限步驟解決。例如，子問題2提出了問題“寵物貓是在哪里表演的？”之后，追問：動畫制作的窗口與生活中的舞臺有什么聯(lián)系？引導(dǎo)學(xué)生回憶生活中的舞臺表演經(jīng)歷，類比窗口的功能，通過對比，將生活中的經(jīng)驗有效遷移到新知識的學(xué)習(xí)中，化抽象為具體，順利實現(xiàn)經(jīng)驗的重組。

2.抽象與建模

問題分解后，如何將子問題轉(zhuǎn)化為計算機(jī)可解決的問題，則需要提煉問題的關(guān)鍵要素和結(jié)構(gòu)模型。例如，針對問題3“寵物貓怎樣在舞臺上表演的？”，進(jìn)一步追問：“寵物貓要表演哪些動作？”“如何讓寵物貓的動作連貫起來？”引導(dǎo)學(xué)生聚集“寵物貓發(fā)出‘喵的聲音”和“走起來”這兩個關(guān)鍵動作，同時啟發(fā)學(xué)生探究動作之間的關(guān)系，這兩個過程就是抽象和建模的過程。

3.算法設(shè)計與實施

算法設(shè)計的過程，是將解決問題的模型具體化的過程。例如，提出問題4“如何讓寵物貓的表演更精彩呢？”是因為在問題3中，發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生從控件區(qū)拖拽到腳本區(qū)的控件不能正常運行，經(jīng)分析，主要有兩大原因：一是控件之間沒有建立連接，二是沒有啟動腳本的開始控件（綠旗），深層次原因是沒有形成算法思維，所以，要引導(dǎo)學(xué)生思考基于圖形化編程平臺設(shè)計動畫的一般過程：開始→動作對應(yīng)的控件→控件的有效連接。

4.評估

在學(xué)生的作品完成之后，通過分組展評，讓學(xué)生反思作品制作的過程，完成對算法的優(yōu)化。例如，有的學(xué)生增加了背景圖片，有的學(xué)生讓寵物貓翻跟頭，還有的學(xué)生讓寵物貓?zhí)琛ㄟ^評估，學(xué)生再現(xiàn)了算法設(shè)計的過程，并通過相互啟發(fā)，獲得優(yōu)化算法的策略。

5.遷移應(yīng)用

課堂最后，教師總結(jié)：本節(jié)課掌握制作動畫的一般方法是下一節(jié)課學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，寵物貓的成長過程和每一位同學(xué)的成長過程是一致的，暗示每一位同學(xué)都可以像寵物貓一樣，通過自身的努力和實踐，變得越來越聰明，越來越可愛。

綜上所述，“為遷移而教”的道是“深度學(xué)習(xí)”，法是“問題驅(qū)動”，術(shù)是“計算思維”，三者前后關(guān)聯(lián)，不可分割。