基于學(xué)生認(rèn)知差距的信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)設(shè)計指導(dǎo)

李呈林++黃宇星

【摘要】本文首先簡述了信息技術(shù)教師教學(xué)設(shè)計的不足，然后借鑒認(rèn)知設(shè)計的原則，基于學(xué)生知識、技能、動機(jī)、環(huán)境和溝通五方面的認(rèn)知差距對教學(xué)設(shè)計進(jìn)行了審視。文章以清晰的實例說明了信息技術(shù)教師該如何清晰辨識和有效設(shè)定學(xué)習(xí)目標(biāo)，如何情境化處理教學(xué)內(nèi)容，如何合理設(shè)計練習(xí)內(nèi)容，如何為學(xué)生學(xué)習(xí)提供有效支持以及如何優(yōu)化學(xué)習(xí)環(huán)境的具體方法。這些方法具體、實用、可操作性強(qiáng)，對中小學(xué)信息技術(shù)教師課堂教學(xué)實踐有重要的指導(dǎo)意義。

【關(guān)鍵詞】教學(xué)設(shè)計 信息技術(shù) 學(xué)生認(rèn)知。

【分類號】G633.67

一、引言

中小學(xué)信息技術(shù)教師在落實課程目標(biāo)于教學(xué)設(shè)計往往容易迷失，在教學(xué)設(shè)計的具體形式上，普遍存在如下問題[1][2]：

1 教學(xué)思路分析表面化

教學(xué)思路分析主要不足為：①學(xué)生特征分析缺失，或只注重知識基礎(chǔ)（學(xué)過什么），不關(guān)注學(xué)生的實際能力水平、學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)風(fēng)格等內(nèi)容。②僅從教材分析得出教學(xué)目標(biāo)、重點難點，與實際教學(xué)需求相悖。③教學(xué)內(nèi)容分析缺乏知識點相互關(guān)系的描述，難以確保學(xué)生有效進(jìn)行知識建構(gòu)。④對如何突破教學(xué)重點難點則缺乏針對性的描述。

2 教學(xué)目標(biāo)定位泛化

教學(xué)目標(biāo)主要錯誤有：①教學(xué)目標(biāo)過程化，將教學(xué)過程當(dāng)作教學(xué)目標(biāo)。②教學(xué)目標(biāo)模糊化，采用抽象的行為動詞，行為對象過于概括、模糊。③教學(xué)目標(biāo)虛假化。過分?jǐn)U大教學(xué)目標(biāo)范圍，無中生有地寫上情感態(tài)度與價值觀的教學(xué)目標(biāo)。

3 教學(xué)反思形式化

教學(xué)反思普遍存在四個問題：①描述教學(xué)成績多、記錄教學(xué)失誤和不足少。②反思抽象化，缺少怎么做的或打算怎樣做的具體改進(jìn)策略或措施。③反思缺乏深度和廣度，缺乏對教學(xué)片段的具體分析，也沒有嘗試提出改進(jìn)意見、辦法。④很少從學(xué)生“學(xué)”角度反思教學(xué)，缺少“學(xué)生的學(xué)習(xí)需要和狀態(tài)需要我怎么做”的認(rèn)知。

總之，中小學(xué)信息技術(shù)教師教學(xué)上的迷失歸根結(jié)底就是教師沒能從學(xué)生學(xué)習(xí)的角度充分把握學(xué)生認(rèn)知上的差距。

二、基于學(xué)生認(rèn)知差距的教學(xué)設(shè)計維度

學(xué)生學(xué)習(xí)的成功體驗應(yīng)該能充分運用知識提高自身能力，能夠做到學(xué)習(xí)前無法做到的事情。學(xué)生要有一定程序的實踐練習(xí)和必要的技能訓(xùn)練，以及積極的學(xué)習(xí)態(tài)度和較強(qiáng)的人際交往能力。在教學(xué)設(shè)計上，可以把學(xué)生學(xué)習(xí)前后的差距概括為知識、技能、動機(jī)、環(huán)境和溝通等五個方面差距。促進(jìn)學(xué)生有效學(xué)習(xí)，教師應(yīng)該努力幫助學(xué)生有效識別并跨越這五方面的具體問題[3]，主要問題如下：

知識學(xué)生達(dá)到成功前需要什么樣的信息？

學(xué)習(xí)旅程中學(xué)生需要什么？

對于學(xué)生何種方式的支持將會是最好的？

技能什么將是學(xué)生需要練習(xí)以達(dá)到熟悉掌握的？

學(xué)生實踐的機(jī)會在哪里？

動機(jī)學(xué)生面對變化的態(tài)度是怎么樣的？

他們是否會對產(chǎn)生變化的知識進(jìn)行排斥？

環(huán)境環(huán)境中是什么阻止學(xué)生達(dá)到成功？

需要什么以支持學(xué)生達(dá)到成功？

溝通目標(biāo)是否清晰地得到傳達(dá)？

信息技術(shù)教師通過對這些學(xué)生認(rèn)識差距問題上的清晰呈現(xiàn)，能有效幫助他們在教學(xué)設(shè)計時優(yōu)化內(nèi)容和技術(shù)選擇，突破重點難點，有的放矢地設(shè)計教學(xué)。

三、基于學(xué)生認(rèn)知差距的信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)設(shè)計方法

1.觸發(fā)學(xué)習(xí)的內(nèi)在動機(jī)，協(xié)助學(xué)生構(gòu)建積極的個人學(xué)習(xí)體驗

（1）觸發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在動機(jī)

學(xué)習(xí)積極性高的學(xué)生都能有效地進(jìn)行學(xué)習(xí)。教師要從不同的角度思考學(xué)生想要什么。學(xué)生是什么樣的學(xué)習(xí)者更多取決于主要問題和情境，同樣的學(xué)習(xí)內(nèi)容，內(nèi)在動機(jī)的學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)更為高效，而外在動機(jī)的學(xué)習(xí)者隨時可能放棄。

內(nèi)在動機(jī)的學(xué)生只要有足夠的時間完成常規(guī)的活動或挑戰(zhàn)，他們就會取得更大的進(jìn)步。如果他們能分享想到的學(xué)習(xí)經(jīng)驗，教學(xué)將更為有效。而對于外在動機(jī)的學(xué)生，教師要把學(xué)習(xí)內(nèi)容與社會生活緊密聯(lián)系，促使學(xué)生轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)在動機(jī)的學(xué)習(xí)者。

（2）技術(shù)接受的行為感知與實踐

技術(shù)授受模型[4]是由美國學(xué)者戴維斯根據(jù)理性行為理論，在信息系統(tǒng)或計算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展而來的理論，用于解釋和預(yù)測人們對于信息技術(shù)的接受程度。該模型的核心作用兩個變量如表1所示：

在實際學(xué)習(xí)中，學(xué)生并不能快速理解某項技術(shù)的有用性和易手性，教師應(yīng)該充分展示技術(shù)使用帶來的效果，促使學(xué)生有效地模仿和實踐。把學(xué)習(xí)體驗主題和技術(shù)行為及其結(jié)果共同考慮，讓學(xué)生明白課程學(xué)習(xí)的目標(biāo)是要他們知道如何利用相關(guān)知識來解決具體的任務(wù)，如何為未來生活做好準(zhǔn)備。信息技術(shù)教師每教給學(xué)生一項新的技術(shù)時，應(yīng)努力向他們展示如何利用此技術(shù)完成一個項目或生成一個作品。具體實例如表2所示：

2.提供相關(guān)背景信息，協(xié)助學(xué)生高效重組學(xué)習(xí)內(nèi)容

（1）搭建必要的學(xué)習(xí)腳手架

教師為讓學(xué)生的學(xué)習(xí)達(dá)到一定的目標(biāo)，要營造出一些學(xué)習(xí)難度。對初學(xué)者往往需要大量的知識架構(gòu)和指導(dǎo)。

教師的支持要注意：①指導(dǎo)不要太細(xì)致；②只教給學(xué)生可操作的解決問題的概念和原則，并給學(xué)生充裕的時間自己動手學(xué)習(xí)；③為學(xué)生提供大量范例。即要讓學(xué)生有效學(xué)習(xí)，應(yīng)該給學(xué)生提供學(xué)習(xí)線索而非答案，并盡量保持學(xué)生的學(xué)習(xí)信心。

信息技術(shù)教師可以有三種方式搭建腳手架：

降低學(xué)習(xí)環(huán)境的復(fù)雜性

演示簡化的學(xué)習(xí)流程

為學(xué)習(xí)提供參考

例如，學(xué)生學(xué)習(xí)Word文檔編輯，初期只要求在文字錄入后能正確地使用字體和段落設(shè)置，然后逐漸要求能對文檔中的圖片、表格進(jìn)行編輯，最后能懂得樣式使用和排版技巧等內(nèi)容。教師可以簡短地演示一段文字的編輯，最后再提供包括頁眉頁腳目錄等較復(fù)雜論文格式要求學(xué)生進(jìn)行長文檔編輯。這樣學(xué)生學(xué)習(xí)就有更強(qiáng)烈的參與感和更高的學(xué)習(xí)效率。endprint

（2）重組學(xué)生自己的學(xué)習(xí)框架

學(xué)生要高效參與學(xué)習(xí)，問題關(guān)鍵是教師如何幫助學(xué)生組織自己的學(xué)習(xí)框架，而不是教師對教學(xué)內(nèi)容有多了解。教師幫助學(xué)生重組教學(xué)內(nèi)容的方式可以有：使用概念圖等方式有序組織、使用可視化信息直觀呈現(xiàn)、使用故事描述表達(dá)、通過問題解決方式引領(lǐng)、使用比喻或類比方式聯(lián)想和學(xué)生設(shè)計自己的學(xué)習(xí)框架等。最有效的方式是讓學(xué)生自行設(shè)計自己的學(xué)習(xí)框架，并把學(xué)習(xí)內(nèi)容固化在學(xué)習(xí)框架上。

例如，學(xué)習(xí)算法和程序設(shè)計中順序結(jié)構(gòu)內(nèi)容時，可以先演示一張圖片如何在VB窗體中裝載、顯示的技巧，然后再演示如何在VB窗體中顯示春、夏、秋、冬四季圖片的方法，最后要求學(xué)生仿照這個方法設(shè)計自己的程序。這時，學(xué)生利用這一程序來構(gòu)建的學(xué)習(xí)框架可以是十二月份與星座、生辰石與月份、八大行星與地球等等學(xué)生自己賦予的方式。重要的是學(xué)生能利用正在學(xué)習(xí)的技術(shù)展示學(xué)生自己的不同內(nèi)容，是引導(dǎo)學(xué)生思考技術(shù)使用的有效方式。

（3）設(shè)計故事化的學(xué)習(xí)體驗

通過故事所表達(dá)的內(nèi)容主題，不斷地制造懸念而引人入勝，把學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)計成故事化的學(xué)習(xí)體驗，可以使學(xué)習(xí)體驗融入游戲化的英雄情結(jié)、緊迫感和意外獎勵等。在游戲的情境下，學(xué)生會因游戲時間或資源限制陷入一種自然的困境，形成一種學(xué)習(xí)緊迫感。同時，學(xué)生會隨著游戲體驗的深入而有意外多樣化的期待和成就感。

例如在學(xué)習(xí)利用“宏”操作進(jìn)行程序設(shè)計時，可以設(shè)置這樣的情境：①假如你是某機(jī)關(guān)辦公室的工作人員，由于文檔規(guī)范化需要，要把給定的100個Word文檔，按要求進(jìn)行字體、段落、行距等格式化操作。要求每個文檔的格式都是一樣的。②假如你是某單位財務(wù)工作人員，原來單位人員的工資在一張共同的Excel表格中呈現(xiàn)，因保護(hù)個人信息的原因，需要生成單張表中只包括一個職工的工資信息，請生成所有單位職工的個人工資表。

這樣的學(xué)習(xí)體驗會使學(xué)生本身有充分的成就感，能更好地遷移學(xué)習(xí)效果。

3.設(shè)計明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)，協(xié)助學(xué)生構(gòu)建個性化的學(xué)習(xí)過程

好的課程設(shè)計會有效地增加學(xué)生的學(xué)習(xí)期待，如何保持這份學(xué)習(xí)期待和熱忱，教師要傳達(dá)給學(xué)生明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)和清晰的學(xué)習(xí)路徑。要明確學(xué)習(xí)目標(biāo)應(yīng)該從學(xué)習(xí)問題開始，逐步分解細(xì)化目標(biāo)，并構(gòu)建聯(lián)系緊密又與原有知識“沖突”的學(xué)習(xí)內(nèi)容。

（1）問題差距導(dǎo)向的目標(biāo)選擇

由問題導(dǎo)向的內(nèi)容設(shè)計可聚焦學(xué)生學(xué)習(xí)的重點難點問題。具體例子如下：

問題差距：高一年級奧林匹克班新生利用信息獲取的方式，熟悉校園環(huán)境、學(xué)校歷史和人文知道。

學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)生能嘗試有效地獲取自己所需的信息，培養(yǎng)學(xué)生獲取信息的能力，養(yǎng)成科學(xué)、高效、正當(dāng)?shù)孬@取信息的意識。

可行方案：了解信息獲取的一般過程；知道信息來源的多樣性及其實際意義；學(xué)會根據(jù)問題確定信息需求和信息來源，并選擇適當(dāng)?shù)姆椒ǐ@取信息；掌握網(wǎng)絡(luò)信息檢索的幾種主要策略與技巧，能夠合法地獲取網(wǎng)上信息。掌握信息價值判斷的基本方法，學(xué)會鑒別與評價信息。

加了入學(xué)習(xí)問題情境后，學(xué)生的學(xué)習(xí)能更好地達(dá)到遷移水平，也更符合課標(biāo)要求。學(xué)生通過學(xué)習(xí)也能更好地理解信息來源的概念，而不會局限于“網(wǎng)絡(luò)信息”或“圖文信息”這樣的范圍。

（2）有效的目標(biāo)分解

信息技術(shù)學(xué)科強(qiáng)調(diào)技術(shù)的實踐性，學(xué)習(xí)被看作是一種學(xué)習(xí)者外顯行為的變化過程。《普通高中技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗）》（信息技術(shù)）課程設(shè)計思路中的描述也使用類似行為目標(biāo)形式的：知識性目標(biāo)、技能性目標(biāo)和情感性目標(biāo)的分類。教師在創(chuàng)建自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)時，應(yīng)該問自己：①在實際的環(huán)境中，學(xué)生能否做到這些？②能分辨他們是否做到了？如果有任何一個回答是否定的，就要對學(xué)習(xí)目標(biāo)重新考慮。如以下學(xué)習(xí)目標(biāo)：

①學(xué)生能養(yǎng)成使用計算機(jī)的良好習(xí)慣。

描述過于長遠(yuǎn)的目標(biāo)，難以判斷“是”或“否”。

②了解信息的一般特征。

目標(biāo)描述得太模糊，很難說“是”或“否”。難以評價，最好將目標(biāo)分解成更小更具體的目標(biāo)。

③學(xué)生應(yīng)能夠建立一個網(wǎng)站，并能夠在五種最常見瀏覽器里正常運行。

可做到，可分辨。

④學(xué)生將理解VB作為一個開發(fā)工具的局限性。

目標(biāo)有點模糊和寬泛，可能需要更清晰一點的目標(biāo)。難以分辨。

修改后可能的學(xué)習(xí)目標(biāo)是：

學(xué)生能舉例說出養(yǎng)成良好計算機(jī)使用習(xí)慣的重要性。

學(xué)生能舉例說明信息的基本特征，如載體依附性、價值性、時效性、共享性。

學(xué)生能夠陳述VB適合作為哪些特定任務(wù)的開發(fā)工具，并給出理由。

如果一些實際任務(wù)中的學(xué)習(xí)目標(biāo)無法量化，那么教師可能要對學(xué)習(xí)目標(biāo)進(jìn)行更有效的分解。

（3）構(gòu)造與學(xué)生原有知識的認(rèn)知“摩擦”

學(xué)習(xí)目標(biāo)有效界定之后，要誘發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)激情，教師可以觸發(fā)學(xué)生的元認(rèn)知，為學(xué)生學(xué)習(xí)提供認(rèn)識清單，促使學(xué)生對照完成。同時，要構(gòu)造與學(xué)生興趣或原有知識關(guān)聯(lián)但又不一致的認(rèn)知“摩擦”。教師可以利用圖片、視頻或把其它學(xué)科的內(nèi)容有效嫁接，別具一格地創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境。

例如，對于高中信息技術(shù)基礎(chǔ)第一課《信息及特征》的教學(xué)，可以讓學(xué)生在理解“烽火連三月，家書抵萬金?！?、“兒童相見不相識，笑問客從何處來?！薄敖鑶柧萍液翁幱校磕镣b指杏花村。”等詩句意義的過程中，理解古詩詞中隱含的信息及其特征[5]。詩句的含義是學(xué)生已有的知識，但這些詩句所代表的信息表現(xiàn)形式、載體、特征是教師教學(xué)設(shè)計所賦予的認(rèn)知“摩擦”，這種認(rèn)知“摩擦”可以對學(xué)生的學(xué)習(xí)可以產(chǎn)生深刻的印象，促成師生之間更有效的交互。

（4）設(shè)計“流”式練習(xí)模式，確保學(xué)生自信地完成合理的學(xué)習(xí)任務(wù)

信息技術(shù)的學(xué)習(xí)過程應(yīng)該是“練習(xí)+反饋”的交替結(jié)構(gòu)，學(xué)生在進(jìn)入下一階段學(xué)習(xí)之前必須適應(yīng)和吸收所學(xué)習(xí)到的新信息。捷克心理學(xué)家米哈里·奇克森特米哈伊（Mihaly Csikszent- mihaly）是把這種感受稱為“流”（flow），即“歡樂、有創(chuàng)意的、全身心投入的過程”[6]?！傲鳌蹦Ｐ偷暮诵脑瓌t之一就是平衡“能力”和“挑戰(zhàn)”。endprint

“流”式練習(xí)設(shè)計主要包括的內(nèi)容有：①學(xué)習(xí)內(nèi)容盡可能按時間分隔實踐練習(xí)，內(nèi)置有結(jié)構(gòu)化的目標(biāo)和反饋點。②行之有效的反饋可以避免養(yǎng)成錯誤的習(xí)慣。③為學(xué)生學(xué)習(xí)創(chuàng)建當(dāng)前、近期、中期和長期學(xué)習(xí)目標(biāo)的游戲結(jié)構(gòu)設(shè)計，提升學(xué)習(xí)的成就感。信息技術(shù)教師練習(xí)設(shè)計的游戲結(jié)構(gòu)設(shè)計可以基于項目的學(xué)習(xí)模式：把學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)置成一個個或獨立或相關(guān)的學(xué)習(xí)項目，以小組合作的形式共同完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

例如，學(xué)習(xí)文字信息處理時可以要求以小組為單位編輯一本圖書并茂的書籍。項目時間可以控制為5-6周，項目內(nèi)置的評價反饋點可以分別為：書籍的結(jié)構(gòu)設(shè)計和內(nèi)容提要、圖文素材收集和評價、文本錄入與結(jié)構(gòu)設(shè)置、書籍排版格式、書籍發(fā)布與展示、書籍再版完善。每個內(nèi)置的反饋點可以作項目學(xué)習(xí)下的子項目。

學(xué)生親歷過這樣的學(xué)習(xí)過程之后，就會對所學(xué)的技能理解深刻、熟練掌握、靈活使用。

（5）把知識嵌入到相應(yīng)的學(xué)習(xí)環(huán)境，確保學(xué)生只須專注于完成特定學(xué)習(xí)目標(biāo)

把知識嵌入到相應(yīng)的學(xué)習(xí)環(huán)境，可以大大減少學(xué)生學(xué)習(xí)需要的信息，學(xué)生可以專注于學(xué)習(xí)目標(biāo)。教師可以把學(xué)生學(xué)習(xí)涉及的資源、行為和提示清晰的放置在學(xué)習(xí)環(huán)境之外，在學(xué)習(xí)需要時學(xué)生可以自由獲取，從而減少學(xué)習(xí)的負(fù)擔(dān)。

信息技術(shù)教師可能的具體方法有：①提供有效的輔助工具，在現(xiàn)實世界上放置一個虛擬的信息“層”來增強(qiáng)現(xiàn)實世界的理解等。②把輔助工具盡可能放在實際操作會用到的地方，在正常學(xué)習(xí)時隱藏，只有學(xué)生需要時就可以方面使用，如百度百科知識、網(wǎng)絡(luò)論壇等方式。③將輔助性的教學(xué)指導(dǎo)嵌入到學(xué)習(xí)環(huán)境中，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的效率。如教學(xué)中可能用到的函數(shù)公式、對象屬性的解釋和使用方法。④把較復(fù)雜的信息和行為嵌入到教學(xué)系統(tǒng)或工具中，把大量的記憶負(fù)擔(dān)轉(zhuǎn)換為簡單的識別問題。例如教學(xué)評價量表通過把具體標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容信息轉(zhuǎn)換成等級或分?jǐn)?shù)。

四、結(jié)論

綜上所述，本文借鑒認(rèn)知設(shè)計的原則，從學(xué)生在知識、技能、動機(jī)、環(huán)境和溝通五方面的認(rèn)知差距來反思教學(xué)設(shè)計，強(qiáng)調(diào)信息技術(shù)教師要從如何有效辨析和設(shè)定學(xué)習(xí)目標(biāo)、如何處理教學(xué)內(nèi)容、如何設(shè)計清晰合理的練習(xí)內(nèi)容、如何為學(xué)生提供有效學(xué)習(xí)支持以及如何優(yōu)化學(xué)習(xí)環(huán)境等方面入手，以案例引導(dǎo)教學(xué)、具體可行，對中小學(xué)信息技術(shù)教師教學(xué)有重要的指導(dǎo)意義和實踐意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 鐘柏昌，劉建明，李忠軍.信息技術(shù)教學(xué)案例中三大常見問題分析[J].中小學(xué)信息技術(shù)教育，2007（11）：21-23

[2][5] 李藝，鐘柏昌.高中信息技術(shù)（必修）新課程案例與評析[M].北京：高等教育出版社，2007.P13-20.

[3][6] Julie Dirksen著.認(rèn)知設(shè)計：提升學(xué)習(xí)體驗的藝術(shù)[M]，簡駕 譯.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013.P15，P100，P145.

[4] Davis，F(xiàn).D.1989.Perceived usefulness， perceived ease of use， and user acceptance of information technology [J].MIS Quarterly 13（3）：319-340.

第一作者簡介：

李呈林，男，江西石城人，講師，碩士，主要研究方向為信息技術(shù)教育、數(shù)據(jù)挖掘。endprint