基于核心素養(yǎng)的類比遷移

張鈺

筆者參與了河北教育音像電子出版社出版的七年級(jí)信息技術(shù)教材的編寫，內(nèi)容主要包括數(shù)據(jù)處理（WPS表格）、圖像處理（Photoshop）、音頻處理（CoolEdit）、視頻處理（Windows Live影音制作）和演示文稿制作（WPS演示）。教材旨在培養(yǎng)學(xué)生在數(shù)據(jù)處理、圖像處理、音頻編輯、視頻編輯、學(xué)習(xí)辦公以及相關(guān)軟件的使用等方面的能力，重在體現(xiàn)多媒體的應(yīng)用，使學(xué)生全方位地掌握技能。與此同時(shí)，教材在編寫時(shí)更關(guān)注過(guò)程的學(xué)習(xí)，遵循規(guī)劃與設(shè)計(jì)、制作與評(píng)價(jià)的完整流程。教材內(nèi)容中單元與單元之間具有某些連續(xù)性或相似性，因此，筆者在編寫過(guò)程中強(qiáng)調(diào)了類比，希望能夠幫助學(xué)生通過(guò)將已學(xué)知識(shí)進(jìn)行遷移來(lái)理解新內(nèi)容。類比遷移是一種問(wèn)題解決策略，是指當(dāng)人們遇到一個(gè)新問(wèn)題即靶問(wèn)題時(shí)，往往想起一個(gè)過(guò)去已經(jīng)解決的相似的問(wèn)題即源問(wèn)題，并運(yùn)用源問(wèn)題的解決方法和程序去解決靶問(wèn)題。[1]信息技術(shù)教學(xué)中不乏類比遷移的應(yīng)用，如常見的利用窗口界面、操作方式、工作原理等方面的相似性，促進(jìn)學(xué)生知識(shí)的遷移。

目前，信息技術(shù)課程已經(jīng)發(fā)展到關(guān)注核心素養(yǎng)的階段，本文針對(duì)核心素養(yǎng)關(guān)注類比遷移問(wèn)題。核心素養(yǎng)可以刻畫為由雙基層、學(xué)科思維層和問(wèn)題解決層構(gòu)成的“三層結(jié)構(gòu)”。[2]界面和基礎(chǔ)操作的類比，顯然是基于雙基層的，是比較淺層的，教學(xué)不能停留于淺層的知識(shí)與技能傳授，需要引導(dǎo)學(xué)生在掌握“雙基”的基礎(chǔ)上，提高知識(shí)與技能的應(yīng)用能力及問(wèn)題解決能力，進(jìn)一步形成相對(duì)穩(wěn)定的思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的思維方法和價(jià)值觀。[3]因此，在立足雙基層的基礎(chǔ)上，需要將研究的目光放到問(wèn)題解決和學(xué)科思維的層面上。筆者著眼于此，以七年級(jí)信息技術(shù)教材為例，從對(duì)象操作、對(duì)象屬性、對(duì)象管理三個(gè)角度來(lái)說(shuō)明教材中是如何運(yùn)用類比的，希望這不僅可以促進(jìn)學(xué)生知識(shí)的遷移，同時(shí)也為教師的教學(xué)提供些許建議或方法。

對(duì)象操作

對(duì)象在信息技術(shù)學(xué)科中，一般是指需要處理的目標(biāo)事物。對(duì)象可以有很多類型，如圖標(biāo)、文字、圖層、圖片、音頻、視頻等。對(duì)對(duì)象進(jìn)行操作，需要先選中對(duì)象再操作。選中對(duì)象的方式因?qū)ο蟮牟煌煌?。例如，選中圖標(biāo)，單擊鼠標(biāo)即可選中，而文字的選中則需單擊并拖動(dòng)鼠標(biāo)。需要說(shuō)明的是，教材中反復(fù)強(qiáng)調(diào)對(duì)象操作需要先選中再操作，凡涉及對(duì)象操作的部分，都會(huì)建議教師在教學(xué)中重點(diǎn)關(guān)注并提醒學(xué)生注意。

教材中對(duì)象操作層面的類比有很多。例如，在圖像處理單元《圖像的合成》一課中，圖層的選中與圖標(biāo)的選中類似，因此在處理這部分內(nèi)容時(shí)，教材將小學(xué)階段學(xué)習(xí)的圖標(biāo)的選中進(jìn)行遷移，說(shuō)明單擊鼠標(biāo)即可選中圖層。圖像的部分選取則有別于圖層的選中，選取圖像的特性不同，工具也不同。例如，選取規(guī)則形狀（矩形、橢圓形）的對(duì)象，可以使用專門的選框工具。又如，選取與對(duì)象顏色反差較大、周圍顏色單一的不規(guī)則形狀的對(duì)象，可以使用快速選擇工具或魔棒工具。類似部分，與畫圖中的選擇具有相似之處，可以利用已有經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行遷移。

《音頻獲取》一課中使用CoolEdit進(jìn)行音頻片段的刪除、剪切、復(fù)制、粘貼，教材中強(qiáng)調(diào)這些操作與文字編輯相似，都需要先選中對(duì)象再操作。選取方法也類似，單擊鼠標(biāo)左鍵并拖動(dòng)來(lái)選中對(duì)象，然后進(jìn)行下一步操作。整段音頻的相關(guān)操作與圖片的處理類似，也是先選中再操作，單擊選中整段音頻后才能進(jìn)行下一步操作。

音（視）頻的處理有時(shí)需要對(duì)部分音頻或視頻進(jìn)行剪切等編輯操作，對(duì)部分音（視）頻的操作，原則上仍然是先選中再操作，但選中方式比較特殊。例如，教材介紹的Windows Live影音制作，使用該軟件編輯視頻時(shí)，選中部分視頻不是簡(jiǎn)單的鼠標(biāo)單擊，而是需要選中編輯的視頻范圍，這一點(diǎn)與四年級(jí)教材涉及的在GoldWave中選中部分音頻的操作是類似的。學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)已經(jīng)知道，使用GoldWave刪除音頻片段時(shí)，首先要在需刪除片段的起始位置暫停播放，右擊鼠標(biāo)設(shè)置開始標(biāo)記，在需要?jiǎng)h除片段的結(jié)束位置暫停，同樣設(shè)置結(jié)束標(biāo)記，然后再刪除。以此類推，使用Windows Live影音制作對(duì)視頻進(jìn)行剪裁也需要設(shè)置剪裁的起始點(diǎn)和終止點(diǎn)。教材中對(duì)二者的類比，正是對(duì)象操作角度上的類比遷移。

綜上所述，教材中反復(fù)強(qiáng)調(diào)了“先選中再操作”，還可以進(jìn)一步將其運(yùn)用到其他知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)中。例如，學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)VB時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生回憶之前的“先選中再操作”，就相當(dāng)于程序設(shè)計(jì)中的“先定義再使用”，這樣聯(lián)系起來(lái)有利于學(xué)生理解。

總而言之，學(xué)習(xí)前后、不同軟件之間的類比有利于促進(jìn)學(xué)生在知識(shí)之間建立關(guān)聯(lián)，加強(qiáng)他們的認(rèn)知并掌握操作。

對(duì)象屬性

信息技術(shù)課程中，對(duì)象屬性用來(lái)描述對(duì)象的性質(zhì)或特征，如文字的字體、樣式、大小、顏色等，圖像的像素、分辨率、大小、顏色、色調(diào)、飽和度、亮度等。除此之外，一些對(duì)象還具有空間、時(shí)間屬性，如音頻和視頻?？臻g屬性指的是對(duì)象在空間上的特性，一般在音頻、視頻的合成，圖像的編輯中有所體現(xiàn)；時(shí)間屬性指的是對(duì)象在時(shí)間上的延伸，多體現(xiàn)在時(shí)間軸上。

1.空間屬性

教材Photoshop單元介紹了圖層，一幅完整的圖像可能包含多個(gè)圖層，分散到每一個(gè)圖層的圖像最終疊加在一起構(gòu)成了完整的圖像。即不同的圖層占據(jù)不同的空間，它們互相獨(dú)立，互不干擾，所以圖層體現(xiàn)了對(duì)象的空間屬性。文字編輯或演示文稿中也涉及到層，不同類別的對(duì)象如圖片、文字位于不同層。相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行類比，可以促進(jìn)學(xué)生更好地理解。例如，音頻編輯中，音頻合成涉及多軌操作，音頻片段合成相當(dāng)于把不同軌道的音頻在同一空間中混合，最終合成在一個(gè)軌道上。教材中將其與Photoshop中的圖層進(jìn)行了類比：通過(guò)圖層可以合成圖像，通過(guò)音軌也可以合成音頻。圖層、音軌都體現(xiàn)了對(duì)象的空間屬性。不同的是，Photoshop中圖層只涉及對(duì)象的空間屬性，圖像的合成只在空間中進(jìn)行，而音頻的合成既與對(duì)象的空間屬性相關(guān)，也與其時(shí)間屬性相關(guān)。音頻合成時(shí)多個(gè)音軌不僅有空間上的疊加，還有時(shí)間軸上的延伸。通過(guò)類比，學(xué)生加深了對(duì)音頻空間屬性的理解，又可以在比較中認(rèn)識(shí)圖層與音軌的差異。endprint

2.時(shí)間屬性

時(shí)間軸表示對(duì)象在時(shí)間上的延伸，它體現(xiàn)了對(duì)象的時(shí)間屬性。在音頻單元中，用音頻編輯軟件打開音頻，時(shí)間窗中顯示音頻的時(shí)間屬性；通過(guò)視頻編輯軟件的時(shí)間軸可以查看視頻的長(zhǎng)度，并控制視頻的播放。教材中將兩部分內(nèi)容進(jìn)行類比，促進(jìn)學(xué)生對(duì)時(shí)間屬性的理解。Flash動(dòng)畫也涉及到對(duì)象的空間屬性與時(shí)間屬性，分別表現(xiàn)為圖層與時(shí)間軸。教材中將其與Photoshop的圖層、音頻視頻中的軌道、時(shí)間軸等進(jìn)行類比，有效促進(jìn)學(xué)生知識(shí)的遷移。另外，視頻的過(guò)渡效果與幻燈片的切換效果具有相似之處。教材中將二者進(jìn)行類比，意在引導(dǎo)學(xué)生將已學(xué)的演示文稿的知識(shí)遷移到視頻的過(guò)渡中，在已有基礎(chǔ)上理解和掌握視頻的相關(guān)操作。

3.對(duì)象管理

在信息技術(shù)課程中，對(duì)象管理的核心概念包括對(duì)象、屬性、關(guān)系、結(jié)構(gòu)。[4]對(duì)象是構(gòu)成信息世界的基本單位，但對(duì)象并非孤立的存在物，每個(gè)對(duì)象均有其特定的屬性，對(duì)象之間又可以形成不同的關(guān)系，進(jìn)而可以組成特定的結(jié)構(gòu)。[5]

教材中多處體現(xiàn)了對(duì)象管理思想，并據(jù)此進(jìn)行了類比。例如，在演示文稿單元中，幻燈片的管理與文件的管理存在相似之處：在資源管理器中可以對(duì)文件（夾）進(jìn)行刪除、復(fù)制及移動(dòng)調(diào)整順序等操作，類似在幻燈片的瀏覽視圖中，一張張幻燈片如同一個(gè)個(gè)文件，可以對(duì)幻燈片進(jìn)行相應(yīng)的刪除、復(fù)制、移動(dòng)等操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)幻燈片的管理。同樣，視頻編輯單元中，可以對(duì)故事板（類似幻燈片的縮略圖）中的視頻進(jìn)行順序調(diào)整、刪除等操作。文件的管理、幻燈片的管理、視頻的管理，共同指向?qū)ο蠊芾硭枷?，通過(guò)類比有助于學(xué)生對(duì)管理思想的理解與把握。

教材中，數(shù)據(jù)處理單元主要是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，數(shù)據(jù)管理本質(zhì)上是對(duì)象管理。從對(duì)象管理的核心概念一一來(lái)看，屬性指向單個(gè)對(duì)象，對(duì)象具有不同的屬性；根據(jù)屬性構(gòu)筑成關(guān)系，則涉及多個(gè)對(duì)象；由屬性及關(guān)系可以形成結(jié)構(gòu)，單個(gè)屬性形成的關(guān)系是樹狀結(jié)構(gòu)，多個(gè)屬性的樹與樹的集合形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。教材把數(shù)據(jù)管理與小學(xué)階段所學(xué)的文件管理進(jìn)行了類比。文件管理部分的內(nèi)容講到：一個(gè)文件夾下可以有多個(gè)文件，一個(gè)文件就是一個(gè)對(duì)象，其屬性可以是文件的大小、類型、日期等，多個(gè)文件（夾）就形成了一種關(guān)系結(jié)構(gòu)，多個(gè)文件放在同一個(gè)文件夾下，它們是同一級(jí)的關(guān)系，而為了分類保存文件，需要建立許多文件夾及子文件夾，多個(gè)文件夾就構(gòu)成了一種層級(jí)結(jié)構(gòu)，即樹狀結(jié)構(gòu)，計(jì)算機(jī)中的文件就是按照樹形結(jié)構(gòu)來(lái)存放的，樹與樹之間形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

文件過(guò)多時(shí)需要對(duì)文件進(jìn)行分組管理，文件分組是根據(jù)文件的屬性將其分類，根據(jù)不同的分類依據(jù)，分類結(jié)果也不同。這樣做的好處是查找文件時(shí)可以縮小查找范圍，更加快捷。這里所說(shuō)的不同的分類依據(jù)，體現(xiàn)的就是對(duì)象管理的思想。

從以上角度對(duì)數(shù)據(jù)處理單元的內(nèi)容解讀如下：《單表數(shù)據(jù)分析》一課，用電子表格來(lái)管理學(xué)生的信息表，學(xué)生信息表中的對(duì)象是“學(xué)生”，表格中的字段包括“姓名”“性別”“學(xué)號(hào)”和“班級(jí)”等，這些字段就是對(duì)象“學(xué)生”的屬性（如圖1），對(duì)其屬性的描述構(gòu)成了學(xué)生信息表的數(shù)據(jù)關(guān)系，多個(gè)屬性形成了關(guān)系結(jié)構(gòu)。

《多表數(shù)據(jù)分析》一課涉及多張表格，由表內(nèi)關(guān)系、表間關(guān)系進(jìn)而形成了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。教材內(nèi)容是結(jié)合學(xué)生信息表和班費(fèi)使用情況表來(lái)分析某一月份班費(fèi)使用較多的原因，通過(guò)兩張表格中共有的“學(xué)號(hào)”這一屬性建立表格間的聯(lián)系，綜合利用“出生日期”“金額”“用途”這些數(shù)據(jù)就可以得出結(jié)論（如圖2）。多表聯(lián)合分析旨在讓學(xué)生體會(huì)表與表之間可以通過(guò)對(duì)象的屬性建立聯(lián)系，多表的聯(lián)合分析可以發(fā)掘隱含的結(jié)論。

通過(guò)分析可知，文件管理與數(shù)據(jù)管理之間存在某些共性，其共性在屬性、關(guān)系、結(jié)構(gòu)方面均有體現(xiàn)，因此教材中將二者進(jìn)行了類比，使得對(duì)象管理的本質(zhì)趨向透明化，有助于學(xué)生深刻理解。就對(duì)象管理而言，在小學(xué)教材中，思維導(dǎo)圖、郵件管理等內(nèi)容也都有強(qiáng)調(diào)。

小結(jié)

本文著眼于核心素養(yǎng)，從對(duì)象操作、對(duì)象屬性、對(duì)象管理等角度對(duì)七年級(jí)信息技術(shù)教材中的類比進(jìn)行解讀，希望幫助教師從本質(zhì)上把握教材，對(duì)教學(xué)實(shí)踐有所啟發(fā)與借鑒。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，教師可以結(jié)合個(gè)人已有經(jīng)驗(yàn)有選擇地使用相關(guān)類比，幫助學(xué)生形成必要的認(rèn)知框架。endprint