秋色宜人知百色：UbD模式在信息技術教學中的應用研究

王蕾

教學現(xiàn)場

隨著普通高中信息技術課程標準中有關物聯(lián)網(wǎng)技術的明確標識，多地中小學信息技術教材中相繼引入了物聯(lián)網(wǎng)技術的單元模塊，人體紅外傳感器是其中的經(jīng)典內(nèi)容之一。筆者日前進行了《神奇的人體紅外傳感器》一課的教學設計實驗，初期采用了常規(guī)的信息技術教學模式進行設計，教學實踐中出現(xiàn)了課時緊、關鍵性知識點表述不清楚的情況，引發(fā)了筆者的思考。那么，面對新技術，該如何調(diào)整已有的教學設計模式？

問題分析

常規(guī)的信息技術教學設計一般包括導入、新授、鞏固、小結四個環(huán)節(jié)，通過三至四個任務來推進整體的教學進程。對于信息技術基礎內(nèi)容模塊，該設計思路可以解決教學問題，但對于信息量較大、專業(yè)性較強的教學內(nèi)容而言，教學效能則難以維系，如“人體紅外傳感器”“物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新設計”等內(nèi)容，這些就需要相對專業(yè)的知識背景，而學生的認知基礎有限，課時不足，導致教學效果不理想。

● UbD理解模式的理論界定及主要內(nèi)容

UbD模式全稱為“理解為先的教學設計模式（Understanding by Design）”，簡稱UbD模式。該模式由美國當代教學改革專家格蘭特·威金斯（Grant Wiggins）和杰·麥克泰（Jay McTighe）提出。近年來，威金斯將UbD模式的應用重點置于單元設計中，并致力于運用這一理論重編美國中小學教材。UbD模式注重在設計單元教學時，運用“引導性問題”幫助學生從解釋、釋義、應用、洞察、移情和自知六個維度達到深入持久的理解。采用的教學過程包括明晰學習目標、激發(fā)學習動機、分步探究主題、反思學習過程、展評學習效能等五個步驟，對應學生獲取知識的五個思維過程。

● UbD模式在信息技術教學中的適用性分析

UbD模式可以應用于多個學科，它強調(diào)所有的學習都發(fā)生在學生的態(tài)度與感受中，通過對課堂學習環(huán)境的良性適應，培養(yǎng)學生運用良好的思維習慣進行具有批判性、創(chuàng)造性和調(diào)節(jié)性的學習。

信息技術課程具有鮮明的操作性、實踐性特征。在學科學習過程中，學生需要結合理論知識，通過大量的實踐探索和練習，創(chuàng)作出具有一定容量的、帶有個性化特征的信息化作品。UbD模式所倡導的“先明確再激發(fā)”“逐步探究、初步結論”“反思而后建構”的思維過程，與信息技術學科倡導的“大主題小途徑”“同主題異工具”“先成形再成型”的設計思路一致，這說明UbD模式適用于信息技術教學。

● UbD模式的教學結構

下面，筆者以《神奇的人體紅外傳感器》為例，探索UbD模式在信息技術教學設計中的應用，并與常規(guī)設計進行對比，發(fā)現(xiàn)其中的區(qū)別，彰顯基于UbD模式設計教學的優(yōu)勢。

環(huán)節(jié)一：有的放矢——明晰學習目標，激發(fā)學習動機

UbD模式的第一階段為教師設計出具體的、可鑒別性的學習目標，讓學生明確：我應該要學什么，我可能達到怎樣的學習程度，我最后的作品會呈現(xiàn)出什么樣子，即學習目標的具體內(nèi)容；哪些人會評價我的作品，他們會依照什么樣的標準來評價我，即學習評價的具體標準和方式。教師在此基礎上，通過多種方式來鼓勵學生積極參與到學習過程中去，為后期的學習建立良好的動機預設。

（1）原設計

《神奇的人體紅外傳感器》一課是“物聯(lián)網(wǎng)技術”模塊的內(nèi)容，從其模塊位置而言，屬于中小學信息技術課教學的新內(nèi)容，因此可參考的教學案例屈指可數(shù)。在第一部分的學習中，教師們慣常的做法是：通過實物案例導入課題→學生觀看生活中的智能樓道燈應用（如視頻、動畫等素材）→觀察其中的工作方式→揭示課題：人體紅外傳感器+燈泡→介紹人體紅外傳感器的工作原理。自此完成導入與新授部分的教學。

（2）思考焦點

此設計看似從實際出發(fā)，結合了學生的生活經(jīng)驗，有一定的認知聯(lián)動性，但在授課中不難發(fā)現(xiàn)，生活中的樓道燈包括聲控樓道燈、人體感應樓道燈、光線感應燈等多種形式，學生往往不能立刻領悟到人體紅外傳感器和樓道燈之間的感性聯(lián)系，因此在認知過程中目標模糊。另外，傳統(tǒng)設計中的學習模式不利于學生進行作品創(chuàng)新，物聯(lián)網(wǎng)技術的創(chuàng)新設計理念無法落實。

（3）改進型設計

（播放一組智能開關門、智能樓道燈、智能歡迎器的視頻）

師：大家在生活中見過這些有意思的設備嗎？你們還能舉出哪些實例？

學生聯(lián)想生活中的其他實例。

師：他們有什么共同的特點嗎？比如，它們是感應到什么以后做出動作的呢？

生：當有人靠近的時候，它們就會有聰明的反應。

師：這就是神奇的“人體紅外傳感器”，大家猜一猜，它的主要功能是什么呢？

生：感應人體、感知人的體溫、感知人的有效距離。

師：我們了解了人體紅外傳感器的工作原理，那么今天我們可以設計什么樣的智能作品呢？

（學生小組討論后，進行匯報）

組1：智能教室日光燈——有同學在里面的時候，它全亮；同學出去活動了，它自動全滅。

組2：智能防盜器——晚上放置在門口，有可疑人物走進時，鳴叫報警。

組3：智能汽車雷達——安裝在汽車的四周，一旦有行人接近，立刻啟動提示器，警告司機迅速離開。

……

教學評析：以上設計中，教師提供了豐富的前提性的素材資源，素材中的實例屬于“異應用同原理”，借助這些實例可以幫助學生反復理解人體紅外傳感器的實際意義。這種設計的特點是，將人體紅外傳感器的理論概念一筆帶過，轉(zhuǎn)而注重實際應用分析。在此基礎上，讓學生自主建立作品取向規(guī)劃，設計自己感興趣的人體紅外傳感器的應用設備。學生在理解知識內(nèi)容后，建立起明確的學習任務要求，并主動組織自我學習過程，實施學習行為。

環(huán)節(jié)二：有容乃大——逐步探究主題，形成初步結論

UbD模式的第二階段為針對研究主題進行逐步探究的過程，具體細化為各個小主題、小目標。在學生探究中，根據(jù)其進程，確定下階段研究成果，并在此基礎之上形成初步的學習結論。這時的學習結論是“不修邊幅”的、原生態(tài)的結論，需要在下一步的學習過程中，由學生完成自我修正與知識建構。endprint

（1）原設計

傳統(tǒng)的《神奇的人體紅外傳感器》一課的第二部分，一般是由教師給出大致的活動方案，帶領學生完成一項物聯(lián)網(wǎng)的應用實例，基本流程是：教師設計→學生模仿練習。具體過程如下頁圖1所示。

（2）思考焦點

傳統(tǒng)的信息技術教學設計過程中，概念的習得往往較為簡單，所以學生可以通過作品產(chǎn)生一定的認知圖景。但在物聯(lián)網(wǎng)模塊中，相關概念的理解難度增加，容易產(chǎn)生認知負擔。傳統(tǒng)的作品“舉一反三”會變成“舉一學一”，讓學生淪為技能模仿的工具，而不是信息工具的主人。

（3）改進型設計

根據(jù)上述分析，應注重在主題推進的過程中，強化大主題、小步驟的研習過程，通過一個個具體鮮活的任務層層推進學習過程，具體設計如圖2所示。

本設計將原本線性的學習過程進行主題化的調(diào)整，讓學生在設計之初就了解我要做好的成品是什么樣的，需要實現(xiàn)哪些功能。在隨后的過程中，通過四個具體的小任務，將學習任務分解，學生完成的情況良好。

教學評析：該設計注重了學生主觀知識建構的過程，在目標選擇中明確學習指向。學生在自主設計中逐步學會規(guī)劃自己的學習過程，通過對示范作品的歸納，提煉出適宜的結構模型，并進行實踐。

環(huán)節(jié)三：有口皆碑——反思學習過程，展評學習所得

UbD模式第三階段是對自我學習過程進行必要的反思和歸納，從中找到知識的脈絡，并評價自己的學習效能。這樣的設計方式，不但可以鞏固學習效能，而且可以讓學生對自己的學習過程進行進一步的調(diào)整，提升學習力。

（1）原設計

《神奇的人體紅外傳感器》一課的第三部分，安排較多的過程是展示與小結階段，設計過程多為：主題搭建智能樓道燈→各小組匯報實驗情況并展示作品→教師點評→獎勵部分優(yōu)秀作品→教師總結本課的學習內(nèi)容（人體紅外傳感器）→提出下節(jié)課的要求→下課。

（2）思考焦點

上述設計看似評價、展示、小結俱全，是相對完善的結構形式，但仔細分析會發(fā)現(xiàn)幾個問題：沒有前期的目標，評價標準如何而來？各小組采用怎樣的形式匯報？教師總結的內(nèi)容，是實驗中的問題，還是知識點的問題？這些問題在實際教學中未被關注也未能得到很好的解決。

（3）改進型設計

基于UbD模式的設計注重對學習過程的反思，將其融入學生的學習過程，讓學生發(fā)現(xiàn)問題后，進行必要的調(diào)整，從而達成學習目標。在這個過程中，結合小組最初的學習目標，對學習的過程進行評價，評價應由師生、組內(nèi)成員共同完成。具體設計采用了以下形式：

師：各小組出現(xiàn)了哪些難題？

各小組根據(jù)記錄單表述問題情況。

（鼓勵學生找到問題解決的途徑：尋求伙伴互助、查詢課本、咨詢老師、網(wǎng)絡搜索等）

師：已經(jīng)順利解決問題的小組，展示本組作品，請按照“匯報單、我們的主題、我們的工具、遇到的難題、如何解決的、我們還想如何修改”的流程來說明思路。

各小組根據(jù)匯報單的內(nèi)容，進行總結和匯報，其他小組對該小組進行點評。

教師整理問題，歸納出知識點圖景，帶領學生再次回顧學習過程，完成小結。

教學評析：這樣的教學設計看似復雜，操作中卻易于實施。匯報單的問題為學生提供了支架，學生借此對本組作品進行歸納，整理了思路，形成了相關知識的理性經(jīng)驗，啟動了長期記憶的過程。在反思中，學生完成了自我調(diào)整、幫他人評價的過程，讓學習過程有的放矢、內(nèi)外兼顧，達成了較好的學習效果。

● UbD模式的教學要求

基于UbD模式設計教學時要注意以下幾個問題：①平衡教學活動的趣味性和實效性。信息技術的教學內(nèi)容較為豐富，有的注重技能實踐，有的強調(diào)組織規(guī)劃。教師在教學設計中，應對教學內(nèi)容進行必要的篩選，將適宜的活動安排到教學設計中，切勿用過于有趣卻耗時過長的活動影響課時目標的達成。②為學生提供繼續(xù)探究的機會?；赨bD模式設計教學強調(diào)學習的延展性，鼓勵學生進行多維度的探究，為學生提供更豐富的后續(xù)探究的機會，讓學習時時處處發(fā)生。③強調(diào)易錯內(nèi)容的甄別。本課設計中多次出現(xiàn)“試誤”的過程。實際上，為了促進學生對易錯內(nèi)容甄別能力的提升，教師需要提供必要的知識背景，幫助學生順利地完成學習任務，達成學習目標。endprint