打造深度學習的小學信息技術課堂

金鑫

【摘? ?要】基于深度學習的小學信息技術課堂，有助于培養(yǎng)學生的計算思維、創(chuàng)新能力。教師以Scratch編程學習為例，探索了基于深度學習的小學信息技術課堂的范式，即“主題呈現(xiàn)—思維向導—任務設計—提供腳本—修改腳本—創(chuàng)編設計—整理知識樹”，從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神，促進學生高階思維的發(fā)展，提升應用知識解決問題的能力。

【關鍵詞】深度學習;信息技術;Scratch編程

布魯姆教育目標分類學體系把學習認知領域從低到高分為記憶、理解、運用、分析、綜合、評價六個層次。由此可見，學習層次是有深淺之分的。深度學習強調對知識的深層加工、深度理解及長期保持，善于自主建構且能遷移應用，能在真實情境中解決復雜的問題。

Scratch是一款由美國著名的麻省理工學院 （MIT）設計開發(fā)的主要面向青少年的編程軟件，是一種圖像化的程序語言。小學階段學習Scratch編程，不只是讓學生掌握Scratch的命令和編程技術，而是以Scratch為載體，通過編程創(chuàng)作的形式培養(yǎng)學生的計算思維以及創(chuàng)新能力。

本文以Scratch編程中《球的行走》為例，對基于深度學習的信息技術課堂范式予以說明（見圖1）。

一、主題呈現(xiàn)，創(chuàng)設任務情境

打造深度學習的信息技術課堂的關鍵是讓學生能在綜合運用的項目設計中催發(fā)深度學習，使學生形成學用互通的課堂形態(tài)。

教師首先用Scratch王國的天才訓練營要設計一款訓練眼力和敏捷度的“躲避球”游戲的任務創(chuàng)設學習情境，呈現(xiàn)本次學習主題。雖然球類運動是學生生活中常見的運動項目，但要通過分析球的運動軌跡，設計球的得分規(guī)則等現(xiàn)實問題來學習《球的行走》，就需要教師設計主題情境，使學生在情境中把現(xiàn)實生活中的體驗自然表達出來，完成學習任務。

深度學習強調主題式學習，通過創(chuàng)設合理的任務或者問題情境，催發(fā)學生深度學習的興趣和動力，促使知識向運用轉化。

二、思維向導，分析游戲需求

基于深度學習的Scratch編程，往往注重學生發(fā)散思維和創(chuàng)造力的培養(yǎng)，不能局限于各種軟件的操作，要引導學生進行創(chuàng)新?！八季S向導”環(huán)節(jié)是以思維導圖的形式，對本次學習主題進行需求分析，在辨析、構建、歸納中，提高學生的思維品質。

學生通過小組合作討論，分析游戲可以在哪些方面提出需求，有可能出現(xiàn)的需求元素，如游戲角色、躲避對象、控制方法、躲避規(guī)則、成績評定等，并把在生活中躲避球感受到的體驗，融入到問題解決方案的思考中，最后用思維導圖的方式呈現(xiàn)出來（見圖2）。

深度學習不僅需要學生進行深度活動，更需要學生思維的深度參與。發(fā)散思維是創(chuàng)新的基礎，是一種沒有標準答案的、各種奇思妙想的碰撞。在需求分析的小組合作學習中，學生承擔著多面角色：既是客戶，又是軟件工程師;既是提問者，又是探究者;既是質疑者，又是評價者，改進者……需求分析的討論讓探究不斷深入，學生開闊了視野，享受了思維過程，實現(xiàn)了深度學習。

三、任務設計，呈現(xiàn)概念性構建

任務設計，是指學生按照作品定位的初步要求，在需求分析基礎上，對定位游戲應具備的目標功能系統(tǒng)進行概念性構建的創(chuàng)造活動，并呈現(xiàn)出來。

例如，學生基于需求分析，對“躲避球”的游戲規(guī)則做出一個具有可操作性的任務設計，即用鼠標控制角色躲避由慢到快隨機運動的小球，同時不能碰到舞臺邊緣，堅持時間越久，級別越高，堅持15秒以上的就是天才級別（見圖3）。

推進深度學習，需要任務驅動下的同伴合作。學生根據(jù)當前探究的問題，從Scratch編程軟件的特點出發(fā)，通過同伴之間的分享和交流、合作與啟發(fā)，使問題分析不斷深入，同時吸收小組成員的創(chuàng)意與想法，修正、改進任務設計。這是培養(yǎng)計算思維的重要環(huán)節(jié)。

四、提供腳本，學習編程技術

Scratch編程是學生學習和了解Scratch軟件的核心環(huán)節(jié)。雖然Scratch軟件是一款面向對象的編程軟件，學生的操作難度較低，但是這并不意味著編程環(huán)節(jié)的不重要。在重創(chuàng)意的同時，也要重技術。

深度學習，需要深度的體驗。教師提供關鍵腳本，就是給學生提供了一個學習支架，使他們有充分的時間獨立自主地探究編程軟件，初步嘗試游戲制作，獲得深度體驗。

在教師提供的關鍵腳本中（見圖4、圖5），單擊角色，角色跟隨鼠標移動，但不能碰到小球和邊緣，如果碰到就發(fā)送結束信號并終止游戲。

腳本還可以通過設置舞臺背景來顯示不同的級別。如圖6所示，游戲開始，舞臺切換到空白背景，計時器歸零，創(chuàng)建變量“成績”，并將“成績”設置為計時器的值。

當收到游戲結束的信號后，對成績進行判斷，根據(jù)設置的時間規(guī)則給出相應級別即切換到相應背景，堅持時間越久級別越高（見圖7）。

教師的引導在每一堂課中都很重要。在深度學習的課堂中，教師的作用不容小覷。深度學習的課堂，教師結合學生的最近發(fā)展區(qū)，結合學生的身心特點，選用合適、有趣的內容，借助教材提供的腳本，使之成為學生學習的腳手架，主動進行探究學習，滿足學生學習的內在需要。當然，學生的課堂學習不只是為了鞏固所學知識，更是為了通過對知識再加工（修改腳本），獲得更深層次的認知。

五、修改腳本，提升應用能力

修改腳本，是指學生根據(jù)主題任務，對提供的腳本提出修改和完善的建議，編寫新的腳本。這是從模仿走向創(chuàng)新的重要環(huán)節(jié)。

例如，學生認為在游戲中應該添加操作指引，即在游戲開始或一次游戲結束后需要重新挑戰(zhàn)時，給出必要的文字提示，也可以在游戲結束時，將挑戰(zhàn)者堅持的時間明確顯示出來，同時給出達到的級別（見圖8）。

模仿可能是學習的最初形式，但絕不是學習的終點?；谀７拢瑢W生在調試和修改的過程中，不僅進一步了解了編程的知識，還要運用所學知識去解決問題。因為深度學習的課堂，應該脫離灌輸式的技能訓練、單向的認知，倡導學生運用知識進行自主探究，走向思維發(fā)散。學生在教師的引導下，在思考與體驗的活動中，在發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題的過程中，接受學習內容，掌握學習方法，最終運用知識和方法解決真實性問題，培養(yǎng)學生的計算思維能力和應用能力。

六、創(chuàng)編設計，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

創(chuàng)編設計環(huán)節(jié)，是指在興趣的助推下，鼓勵學生展開奇思妙想，應用所學知識，創(chuàng)編自己想要的游戲，使學習不斷深入。

在深度學習課堂中，教師要給予學生自由的空間，引導學生自由地創(chuàng)想、自由地表達、自由地創(chuàng)作、自由地選擇學習方法、學習內容甚至學習伙伴。例如，學生以“躲避球”游戲為藍本，設計了“警察抓小偷”“大魚吃小魚”“攔住球”“小貓捉蝴蝶”等新游戲（見圖9），展現(xiàn)出強烈的創(chuàng)作欲望，激活了創(chuàng)造性思維，促進了同伴間的互助。這些都是深度學習中不可或缺的成分。

創(chuàng)編設計是有一定思維深度和廣度的綜合性學習，也是培養(yǎng)學生高階思維重要的路徑之一，能提升學生的綜合素養(yǎng)和學習能力。學生運用所學的知識與技能，結合想象力、創(chuàng)造力，再次整合意義聯(lián)結的核心能力，實現(xiàn)舉一反三的學習效果，加深對游戲編程本質的理解。

因為評價能夠對學生的學習發(fā)揮導向、激勵、調控和引導的作用。所以，教師要在創(chuàng)編設計環(huán)節(jié)為學生的自由展示和評價提供平臺。學生演示完整作品、闡述創(chuàng)作理念，能讓其獲得成功的體驗，學習成果也能在接受同伴的質疑和建議中得以不斷完善。這既是對知識的深度加工，也是對深度學習發(fā)揮導向、激勵、調控的作用，促進學生良好的心理、情感、理想和信念的形成。

七、整理知識樹，促使知識結構化

知識樹本質上就是一個層級式知識圖，它表達了為實現(xiàn)某一組織目標的所有相關組織知識間的因果關系或從屬關系。縱觀“躲避球”游戲的Scratch編程學習過程，教師始終將培養(yǎng)學生計算思維的目標貫穿其中。整理知識樹的環(huán)節(jié)，旨在引導學生對所學的知識進行系統(tǒng)整理，把有關“躲避球”游戲的知識結構清楚呈現(xiàn)（見圖10），是對累積的知識進行條理化、結構化的梳理。

整理知識樹是提升學生計算思維品質的關鍵環(huán)節(jié)。學生具備了結構化的信息技術領域的知識、概念和方法后，就能在開展信息活動中采用計算機可以處理的方式界定問題，抽象問題特征，建立結構模型，合理組織數(shù)據(jù);通過判斷、分析與綜合各種信息資源，運用算法設計解決問題的方案;總結利用計算機解決問題的過程與方法，并將其遷移到與其相關的其他問題解決之中。

深度學習的信息技術課堂，是從學生的原有認知經(jīng)驗出發(fā)，讓學生充分經(jīng)歷真實的循序漸進的學習過程，逐步形成高階思維的課堂;是注重知識的理解與批判，強調學習內容結構化的課堂;是注重知識遷移和解決問題，鼓勵學生運用所學的知識進行創(chuàng)造，培養(yǎng)計算思維和創(chuàng)新能力，提升核心素養(yǎng)的課堂。打造深度學習的信息技術課堂，從Scratch編程學習開始。

參考文獻：

[1] 錢瀾.深度學習的課堂的模樣：自由、開放與分享[J].江蘇教育，2017（12）.

[2] 楊義祥.做教學中的“有心人”——淺談小學信息技術教學創(chuàng)新[J].新課程（小學），2015（12）.

[3] 安富海.促進深度學習的課堂教學策略研究[J].課程·教材·教法，2014（11）.

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