SOLO模型在信息技術(shù)教學中的應(yīng)用研究（下）

王蕾

教學現(xiàn)場

SOLO模型關(guān)注的是思維的深度和廣度，在信息技術(shù)教學中，它有著較為廣闊的應(yīng)用前景，如何在學生具備一定思維深度的情況下，繼續(xù)提升思維的品質(zhì)，是本文研究的重點。

問題分析

在上一期內(nèi)容中，我們嘗試了運用SOLO模型對學生的學習過程進行動態(tài)評價和相關(guān)學情的處理的應(yīng)用方式，本期將繼續(xù)推進對思維深度的理解，鼓勵學生進行意義學習。

● 歸因認知本源：厘清多點結(jié)構(gòu)層次

在信息技術(shù)教學中，教師應(yīng)對學生進行及時評價，并判斷當前其所處的思維層次。當學生的思維進入多點結(jié)構(gòu)水平時，他們就會找到構(gòu)成問題的越來越多的正確的相關(guān)特征，但此階段的學生只是簡單羅列這些要點，還沒有能力將它們有機整合。這時，教師就需要幫助學生厘清認知內(nèi)容，并為其補充相應(yīng)的學習資料，為學習過程進行有效的規(guī)劃。

1.原設(shè)計

《機器人撿球》的內(nèi)容源自相關(guān)的技能競賽，在長期的教學中，此課的教學公開課甚少，教學案例也屈指可數(shù)。因其教學任務(wù)過于復雜，在一課時的情況下一般難以完成，所以很多信息技術(shù)教師不愿采用機器人撿球的內(nèi)容作為自己的研究方向。在能夠找到的教學案例中，大多數(shù)教案采用了“準培訓式”的結(jié)構(gòu)形式，即示范機器人的搭建方式→學生模仿演示搭建相關(guān)部件→在機器人平臺上編程→小組合作調(diào)試→教師糾錯→總結(jié)。從中可以發(fā)現(xiàn)，此過程是單一線性的，學生在第二節(jié)課中，往往難以再現(xiàn)制作撿球機器人的任務(wù)，似乎有失憶的嫌疑。

2.思考焦點

此處的失憶是由學生并未完全理解認知結(jié)構(gòu)造成的，學生對第一節(jié)課所學習的內(nèi)容處于短期記憶狀態(tài)，未能有效地激發(fā)學生的深層思維，便很難使其記住復雜的搭建和程序編寫過程，因此后期教學效能不足。

3.改進型設(shè)計

南京師范大學附屬中學樹人學校某位教師在《機器人撿球》的教學中，為學生設(shè)立了動作過程圖來厘清前期實驗的結(jié)果，幫助學生對已有的認知內(nèi)容進行結(jié)構(gòu)性的梳理，從而幫助學生建立了完整的思維腳手架，其中的過程值得推薦。

活動起始階段：簡單出示球場中撿球的設(shè)問，提出撿球機器人的任務(wù)目標。

階段一：反思前一階段的學習成果。

師：你覺得這個撿球機器人應(yīng)該如何設(shè)計？包含哪些功能？（學生提出功能目標）

教師總結(jié)：功能目標——找球、抓球、放球；結(jié)構(gòu)目標——超聲波距離傳感器、機械爪、球筐等。

階段二：集成認知內(nèi)容。

實踐1：師生共同搭建機械手撿球，經(jīng)過結(jié)構(gòu)分析，組裝搭建機械手。

認知點1：學生了解舵機（伺服電機），將電壓信號轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動控制對象，它能精準控制速度和位置，并討論舵機數(shù)量。

認知點2：使用什么樣的電機？

實踐2：完成機械手的組裝搭建。

階段三：構(gòu)建認知腳手架。

實踐3：以班級為單位，展示反饋階段成果。

思考：機器人撿球的整體流程是什么？并繪制動作過程圖。

實踐4：完成機器人撿球的整體功能，包括檢測球、超聲波距離傳感器組裝、連接、測距球筐的搭建等整體代碼的編寫。

階段四：創(chuàng)新設(shè)計外延。

實踐5：引發(fā)學生思考以下問題。①讓你的撿球機器人與眾不同：增加鳴叫、閃光等功能。②能否讓你的撿球機器人程序統(tǒng)計撿球個數(shù)？③如果是撿乒乓球，機械爪該如何設(shè)計？

總結(jié)：如何在下節(jié)課中對作品進行改進。

教學評析：教師在教學過程中，不斷提供整體的結(jié)構(gòu)框架，讓學生思考自己作品的制作方案及達成的形式，引出對已有認知內(nèi)容的知識框架，這就有效地把學生的思維過程引向深入。因此，此教學案例具有一定的參考價值，被推薦收錄在江蘇省信息技術(shù)九年級教學參考用書中。

● 融合串聯(lián)：關(guān)聯(lián)相關(guān)結(jié)構(gòu)層次

關(guān)聯(lián)水平是學生進入到思維的較為高級的階段，在此水平狀態(tài)下，學生會整合各部分內(nèi)容使其成為一個有機整體，表現(xiàn)為能夠回答或解決較為復雜的信息技術(shù)問題。當偵測到學生處于此思維狀態(tài)時，教師可以利用多種途徑，最大程度地提供融合資料，幫助學生串聯(lián)起相關(guān)的認知內(nèi)容，使得學習過程形成結(jié)構(gòu)性的組織，獲取意義學習的機會。

1.原設(shè)計

《觸動傳感器》是義務(wù)教育階段S4A涉硬模塊、機器人模塊和物聯(lián)網(wǎng)模塊共同的內(nèi)容，該課的教學目標指向認識觸動傳感器，認識相關(guān)的程序模塊，編寫相應(yīng)的腳本來控制觸動傳感器。此部分內(nèi)容教學案例較多，有的教師將觸動傳感器定位為游戲的按鈕，通過觸動傳感器控制角色的動作；有的教師將觸動傳感器設(shè)定成遙控器，注重硬件的原理講授；有的教師將教學重點設(shè)定為程序模塊的搭建，將觸動傳感器作為支持程序模塊的硬件支持。以上常規(guī)設(shè)計中，有關(guān)觸動傳感器和程序腳本之間的關(guān)聯(lián)，并未能有效界定，缺乏有效的知識鏈接，因此教學過程是生硬的、單調(diào)的。

2.思考焦點

在涉及硬件的教學中，可以通過多種方式來激發(fā)學生的高階思維。其中，可尋找適宜的教學載體，并依據(jù)該載體將硬件的原理和軟件的搭建進行有效融合，且可以將兩者進行關(guān)聯(lián)。因此，對于認知內(nèi)容的主題選擇，是鼓勵思維的關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次的關(guān)鍵點。

3.改進型設(shè)計

江蘇省南京市力學小學的劉映川老師執(zhí)教的《神奇的莫爾斯密碼》提供了別具匠心的設(shè)計思路。劉老師打破了傳統(tǒng)設(shè)計中“重編程輕應(yīng)用”的缺陷，巧妙地將實用性作為教學明線，將程序模塊和觸發(fā)器作為物化載體，通過設(shè)置具有個性化的作品表達來串聯(lián)整個教學過程。

導入階段，播放《無線電展示》視頻，引出莫爾斯密碼。

板書課題：神奇的莫爾斯密碼。

認知1：認識無線電，電流在導體中強弱的變化就會產(chǎn)生無線電波。

認知2：認識莫爾斯電碼。

教師介紹莫爾斯發(fā)明密碼的故事。

學生：游戲1《小小特工隊》→將一張密碼翻譯紙對照密碼表進行翻譯。一組：I LOVE CHINA轉(zhuǎn)莫爾斯密碼；二組：莫爾斯密碼轉(zhuǎn)句子。

認知關(guān)聯(lián)1：莫爾斯密碼與自然語言的關(guān)聯(lián)。

教師對比兩組符號，提出關(guān)聯(lián)點。

認知3：認識無線電傳播方式。

教師：發(fā)送方通過調(diào)制來達到信息傳遞的目的。

學生：調(diào)制文本轉(zhuǎn)化電碼，注意其中解調(diào)的方式，將電碼轉(zhuǎn)化為文本，并進行游戲2《猜一猜》。

認知關(guān)聯(lián)2：信號傳播方式與標記方式的關(guān)聯(lián)。

認知4：了解硬件模塊。

師：我們先來認識一下它都有哪些部分？你們可以拿起桌上的設(shè)備和圖片一一比對。

核心控制→大腦；拓展模塊→中樞神經(jīng)；電池底座→能源；觸動傳感器→輸入設(shè)備；彩燈、蜂鳴器→輸出設(shè)備。

學生完成游戲3《小小翻譯官》，兩人一組，一人利用莫爾斯密碼發(fā)送一個英文單詞，另一個人對照密碼表破譯。

認知關(guān)聯(lián)3：程序與硬件之間的連接關(guān)系。

認知關(guān)聯(lián)4：加入觸動傳感器再次編寫密碼，讓同桌猜一猜。

教學評析：在上述教學過程中，教師以莫爾斯密碼為認知明線，將觸動傳感器作為暗線，通過搭建的四層思維框架，帶領(lǐng)學生逐步進入深層思維的過程。通過多次的認知構(gòu)建，學生建立起立體式的知識關(guān)聯(lián)，形成了較為完整的學習結(jié)構(gòu)圖示，為思維進入抽象拓展階段埋下了伏筆，提供了良好的認知預設(shè)。

● 反思重整：激發(fā)抽象拓展層次

擴展抽象水平是信息技術(shù)教學中最為理想的思維狀態(tài)，在此階段中，學生可以進行問題的歸納，學習更多的抽象知識，將各類相關(guān)認知內(nèi)容進行有機的串聯(lián)和知識遷移，進入后智能的高階過程。此維度代表了一種更高水平的學習能力，這一水平的學生表現(xiàn)出更強的鉆研和創(chuàng)造意識。

在此層次中，教師的身份發(fā)生了本質(zhì)性的變化，他們從教學過程的組織者變?yōu)閷W習過程的參與者，創(chuàng)設(shè)更加豐富的角色體驗，幫助學生進行自我反思和知識重整，提供正反例、認知腳手架、學習支架等多層次的探究工具，協(xié)同學生選擇適宜的學習資料，激發(fā)抽象思維的進階，鼓勵認知外延的拓展，延伸個性化作品的生成。

1.原設(shè)計

《調(diào)整圖形》是小學信息技術(shù)三年級“畫圖”單元的經(jīng)典內(nèi)容，在許多教學研究活動中反復被老師們研究實踐，具有豐富的教學案例。在已經(jīng)獲取的教學案例中，教學過程大多采用以下的流程：教師給出不合時宜的圖形，引發(fā)學生的調(diào)整需要；教師講解調(diào)整圖形的方法，學生模仿操作調(diào)整的方式；教師給出一定的任務(wù)要求，學生按照要求完成一定的作品；教師小結(jié)調(diào)整圖形的工具，學生歸納小結(jié)。

在已經(jīng)收集到的課例中，有相當比例的學生作品缺乏主題表達，有的甚至是隨意的涂畫，并沒有自我構(gòu)建創(chuàng)作目的的過程，因此學情差異較大。

2.思考焦點

這樣的教學流程立意在于教會學生使用畫圖的相關(guān)工具，可以運用這樣的工具進行信息化作品的創(chuàng)作，完成一定的任務(wù)。但是此教學過程對學生思維能力的訓練是較為低階的，學生僅僅進行了知識技能的機械訓練和任務(wù)記憶，沒有調(diào)動自身的思維進行深層的意義學習，因此其創(chuàng)作過程是無意識的技能訓練，而非意義表達。

3.改進型設(shè)計

在近期的一場教學活動中，來自南京市天正小學的青年教師馮凱執(zhí)教的《調(diào)整圖形》讓我們眼前一亮，他的學生作品達成率較高，并且學生大多能夠及時地設(shè)定自我的任務(wù)主題，創(chuàng)作畫圖作品。簡而言之，學生已經(jīng)進入了高階思維的層次，產(chǎn)生了自我重構(gòu)作品的需要。

導入：肢體游戲“排排隊”，教師帶領(lǐng)學生完成體育站隊的游戲。

任務(wù)一：“站站好”。

師：懶羊羊沒站好，別的小羊向右看齊，它偏要向左，怎樣才能讓它站好呢？

學生嘗試解決，發(fā)現(xiàn)解決途徑的同學上臺演示。（板書：水平翻轉(zhuǎn)）

教師再次設(shè)問：為什么我的“圖像”菜單下“翻轉(zhuǎn)/旋轉(zhuǎn)”不能點擊呢？（師生探究）板書呈現(xiàn)：“選中”字樣，說明該指令的使用方式。

教師提出選中的解決方式。

任務(wù)二：“排排齊”。

范例呈現(xiàn)“躺倒懶羊羊”。

師：懶羊羊躺倒在地上了。這回我們又該怎么辦呢？

學生嘗試解決，小組討論。

教師板書展示：垂直翻轉(zhuǎn)，并解釋其使用方式。

任務(wù)三：“猜猜看”。

師：剛剛我們認識了兩種翻轉(zhuǎn)效果，那我們來加深鞏固一下。

任務(wù)菜單呈現(xiàn)“女王還是老太婆”的圖例。

教師講解水平翻轉(zhuǎn)與垂直翻轉(zhuǎn)的區(qū)別。

學生說明解決方式，開始操作練習。（有多種開放形式可以達成目標）

教師提供第二備選運動項目——花樣游泳，大家?guī)脱蜓蜿犈乓幌玛犘?，學有余力的學生可打開“花樣游泳”進行練習。

任務(wù)四：“我創(chuàng)造”。

師：你們能利用我們今天學習的知識幫忙整理一下房間嗎？

學生打開“整理房間”素材，根據(jù)自我的喜好進行練習，并匯報思路，展示作品。

教學評析：在本節(jié)課的設(shè)計中，教師不斷弱化技術(shù)主線，突出反思過程，給學生充分的思考空間，不斷進行自我作品的調(diào)整，因此學生能夠有機會進行自我認知規(guī)整和內(nèi)容梳理，建立起個性化的表達形式。在本課綜合練習環(huán)節(jié)，教師跳出原有的框架，讓學生進行綜合整理房間的練習，這看似離開了主題，卻給學生更為豐富的主觀設(shè)計的機會，及時對原有的知識技能進行鞏固，深化了思維，因此收到了良好的教學效果。

● SOLO模型在信息技術(shù)教學中應(yīng)用的關(guān)注點

SOLO模型的分類評價理論在信息技術(shù)教學中有著廣泛的應(yīng)用可能，因此它適用于一線教學及自我學習的過程中。帶有SOLO模型設(shè)計理念的信息技術(shù)教學，可以提高學生的思維可見度，鼓勵學生進行深度思維，拓展思維廣度，延伸思維的范疇，供給學生更有針對性的學習資源和認知途徑。在進行基于SOLO模型的設(shè)計中，要關(guān)注以下幾點內(nèi)容。

首先是教師的定位。在基于SOLO模型的教學中，教師的角色不僅僅是教學過程的組織者、教學活動的主導者，還應(yīng)該是整個認知過程的設(shè)計者。在學習過程的前期教師要對學習目標進行定性的分析，對生源進行定量的考察，以便及時診斷出適宜的思維層次；在學習過程中，教師要及時對學生的思維層次進行監(jiān)控和評估，以便調(diào)整教學方案和學習素材；在學習過程后，教師要幫助學生及時地反饋學習情況，追蹤思維的穩(wěn)定度和持久度，并據(jù)此調(diào)整下一課的教學內(nèi)容。

其次是學習資料的供應(yīng)。思維的不斷深入需要學習資源的保證，教師給出的學習資料應(yīng)根據(jù)生源的思維狀況及時調(diào)整。傳統(tǒng)的“一份學件走天下”形式，無法觸發(fā)深層思維，難以滿足不同層次生源的需要。所以學習資料應(yīng)該是多層次的、可變通的素材依據(jù)思維的不同層次供應(yīng)的。在理想的情況下，學習資料的供應(yīng)可選擇互動式APP、移動學習資源、內(nèi)網(wǎng)iH5等不同的形式，為思維提供全面的資料補充，并能及時生成需要的信息化半成品任務(wù)單，為學生服務(wù)。

最后是課堂結(jié)構(gòu)的要求。關(guān)注思維的生成是信息技術(shù)學科核心素養(yǎng)的要求之一，為達到這一目標，在有可能的情況下，需要對信息技術(shù)課堂結(jié)構(gòu)本身進行一定程度的調(diào)整。因教師對思維關(guān)注度的密度增加，需要對相應(yīng)的學習人數(shù)有所控制，常見的容量為30人以內(nèi)的普通班級授課環(huán)境；因檢測思維層次的需要，可借助多種輔助工具及時評價學生的思維層次，如采用問卷星等方便快捷的外設(shè)及時采集信息；教室的結(jié)構(gòu)形式也不能忽略，在傳統(tǒng)的長條形教室結(jié)構(gòu)中，教師無法顧及后座的學生情況，可采用花瓣式的結(jié)構(gòu)，有利于師生及時互動。