設(shè)計(jì)思維在信息技術(shù)教學(xué)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用研究(下)

王蕾

教學(xué)現(xiàn)場

近兩年來，隨著計(jì)算思維的推廣和普及，在中小學(xué)信息技術(shù)課堂教學(xué)中，大量活動(dòng)重視計(jì)算思維的設(shè)計(jì)方式。但是，千篇一律關(guān)注計(jì)算思維的背后，缺乏有關(guān)設(shè)計(jì)思維的深度和廣度的關(guān)注度。如何在學(xué)生具備一定計(jì)算思維的前提下，繼續(xù)提升設(shè)計(jì)思維的品質(zhì)，是本文研究的重點(diǎn)。

問題分析

上一期文章探討了中小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中運(yùn)用設(shè)計(jì)思維進(jìn)行設(shè)計(jì)的實(shí)證案例，對學(xué)生的學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)認(rèn)知過程進(jìn)行了實(shí)時(shí)的評價(jià)，基于學(xué)情進(jìn)行個(gè)性化的處理。本文將繼續(xù)推進(jìn)對設(shè)計(jì)思維深度的理解，鼓勵(lì)學(xué)生構(gòu)建思維可見的信息化作品設(shè)計(jì)形式。

●設(shè)計(jì)思維在教學(xué)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用策略

1.融入多學(xué)科各相關(guān)內(nèi)容的設(shè)計(jì)元素

信息技術(shù)學(xué)科是一門多元化的課程，不僅承載著本學(xué)科的學(xué)習(xí)內(nèi)容，還具有較強(qiáng)的包容性，可以融合多種學(xué)科的相關(guān)元素，利用自身的高品質(zhì)交融性進(jìn)行合理的設(shè)置，形成良好的綜合課程開發(fā)態(tài)勢。設(shè)計(jì)思維作為融合多學(xué)科的兼容工具，能夠在不同性質(zhì)、不同質(zhì)地的認(rèn)知內(nèi)容之間架起有機(jī)的橋梁，通過設(shè)計(jì)思維工具，從中提取必要的共同元素，從而進(jìn)行有效的融合，促進(jìn)學(xué)生高階思維的發(fā)展。

設(shè)計(jì)思維對于多學(xué)科的融合順應(yīng)知識發(fā)展的規(guī)律：認(rèn)知內(nèi)容從綜合走向分科，再從分科走向融合，在每一個(gè)階段中產(chǎn)生新的認(rèn)知點(diǎn)，作為發(fā)展目標(biāo)。設(shè)計(jì)思維對信息技術(shù)學(xué)科相關(guān)內(nèi)容的融合，有利于培養(yǎng)學(xué)生的深層探究能九培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。在一線教學(xué)中，需要將多課程的綜合地帶進(jìn)行有效的統(tǒng)整，拓寬學(xué)生的視野為學(xué)生發(fā)展提供新的平臺。

（1）原設(shè)計(jì)

《初識Scratch圖章工具》一課是兒童編程單元的常見內(nèi)容，在多個(gè)版本的教材中均有涉及。此課的設(shè)計(jì)思維經(jīng)常是：介紹圖章模塊一提出圖章概念內(nèi)容一教師示范圖章的程序腳本一學(xué)生模仿搭建圖章腳本一教師總結(jié)評價(jià)。

（2）思考焦點(diǎn)

在以上的過程中不難發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的機(jī)械模仿的痕跡較重，自我創(chuàng)新設(shè)計(jì)的內(nèi)容不足。本課的教學(xué)重點(diǎn)包括大量的設(shè)計(jì)元素，常規(guī)的教學(xué)中難以提供充分的設(shè)計(jì)機(jī)會。學(xué)生需要一定的設(shè)計(jì)思維指導(dǎo)，提供學(xué)習(xí)支架，為自我作品的創(chuàng)作建立必要的認(rèn)知通道。

（3）改進(jìn)型設(shè)計(jì)

在改進(jìn)型的教學(xué)設(shè)計(jì)中，教師應(yīng)充分考慮到學(xué)生的認(rèn)知需要，提供設(shè)計(jì)參考思路，幫助學(xué)生規(guī)劃作品的框架和制作進(jìn)程。建議教學(xué)過程如下：

【心愿1.0】一花一世界

①教師出示一朵花瓣，引出問題：“是否是許愿花？”學(xué)生提出，一個(gè)花瓣不能組成一朵花，應(yīng)該有幾瓣花才能組成一朵花。

②教師通過一個(gè)花瓣變成一朵花的過程，引導(dǎo)學(xué)生思考變化過程——旋轉(zhuǎn)→復(fù)制粘貼，再重復(fù)此過程。歸納出五瓣花的語句，并遷移到六瓣花、七瓣花的繪制過程。

③教師通過scratch程序，對照花瓣變花朵的語句，編寫花瓣變花朵的程虎請學(xué)生完成六瓣花的語句。

④學(xué)生練習(xí)。（學(xué)有余力的學(xué)生完成“心愿1.5”如何靖除不需要的圖例）

【心愿2.0】五彩爛漫時(shí)

①教師講故事：不同顏色的花瓣，能實(shí)現(xiàn)不同的心愿，引發(fā)五彩花的主題。

②學(xué)生分析：想要連續(xù)變化花瓣的顏色，應(yīng)該如何實(shí)現(xiàn)。

③教師再已有學(xué)生探索成功的基礎(chǔ)上，再次演示加入外觀顏色模塊設(shè)置的程序。

④學(xué)生練習(xí)。（學(xué)有余力的學(xué)生完成“心愿2.5”如何調(diào)整色彩濃度）

【心愿3.0】動(dòng)態(tài)花精彩

①課件演示兩組不同的花——2.0的彩色花和另一個(gè)會不斷旋轉(zhuǎn)的花，讓學(xué)生思考兩者的區(qū)別和聯(lián)系。

②教師引導(dǎo)，分析兩者在執(zhí)行方式上的差別，再給學(xué)生探索的時(shí)間，找出實(shí)現(xiàn)“動(dòng)態(tài)花”的密碼。

③教師請?zhí)剿鞒龃鸢傅耐瑢W(xué)匯報(bào)：更換有限重復(fù)語句為無限重復(fù)語句，就能實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)花的動(dòng)畫效果。

④學(xué)生練習(xí)。（學(xué)有余力的學(xué)生完成“心愿3.5”如何控制旋轉(zhuǎn)速度）

【終極心愿】我花表心愿

①教師請學(xué)生相互試玩許愿花，再提出不同類型的心愿花瓣。

②學(xué)生討論想要實(shí)現(xiàn)什么心愿，需要什么許愿花，引出新加角色的需要。

③教師演示如何加入新角色：新建角色→導(dǎo)入→定位旋轉(zhuǎn)中心→復(fù)制修改程序。

④學(xué)生練習(xí)。（學(xué)有余力的學(xué)生完成如何選擇構(gòu)圖位置）

【認(rèn)識軟件】

①教師歸納四個(gè)心愿所完成的基本動(dòng)作為復(fù)制、變色、動(dòng)畫、多角。

②通過閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，認(rèn)識軟件基本界面“腳本區(qū)”“舞臺區(qū)”“積木區(qū)”“角色區(qū)”。歸納出scratch的常見功能，認(rèn)識其他功能的應(yīng)用。

教學(xué)評析：在以上的過程電圖章的認(rèn)知內(nèi)容融入了美術(shù)構(gòu)圖、語文節(jié)律詩：數(shù)學(xué)圓周面積等多學(xué)科的內(nèi)容，在一節(jié)課中進(jìn)行高效的融合，將具體的認(rèn)知要求內(nèi)化在每—個(gè)環(huán)節(jié)中。實(shí)際授課過程中，學(xué)生在融合性的環(huán)境中，高效地完成了認(rèn)知內(nèi)容。

2.提升信息技術(shù)學(xué)習(xí)力水平

提升信息技術(shù)學(xué)習(xí)力，是信息技術(shù)學(xué)科的教學(xué)總目標(biāo)之一。通過設(shè)計(jì)思維，可以拓展信息技術(shù)學(xué)習(xí)力的深度和廣度，通過與審美、設(shè)計(jì)之間產(chǎn)生的天然聯(lián)系，讓課程內(nèi)容與學(xué)習(xí)力的提升之間形成助力關(guān)聯(lián)，讓信息技術(shù)學(xué)習(xí)力提升成為設(shè)計(jì)過程的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)。在設(shè)計(jì)思維的引領(lǐng)下，進(jìn)行更為積極、有意義的學(xué)習(xí)，讓信息技術(shù)學(xué)習(xí)力成為學(xué)生發(fā)展的根本動(dòng)力之一。

（1）原設(shè)計(jì)

《WPS演示——設(shè)置動(dòng)畫路徑》是文字處理模塊演示文稿單元的重點(diǎn)內(nèi)容，教學(xué)目標(biāo)為掌握動(dòng)作路徑的設(shè)置方法，通過多種途徑對選中對象，設(shè)置必要的動(dòng)畫形式。常見的設(shè)計(jì)思路為：對比有（無）動(dòng)畫效果的演示文稿→學(xué)生發(fā)現(xiàn)變化→教師提出動(dòng)畫路徑主題一教師演示引導(dǎo)線動(dòng)畫→學(xué)生練習(xí)→教師演示自定義動(dòng)畫→學(xué)生練習(xí)→教師演示動(dòng)作路徑→學(xué)生練習(xí)→總結(jié)回顧。

（2）思考焦點(diǎn)

傳統(tǒng)的授課方式可以達(dá)到技能訓(xùn)練目的，但是細(xì)究之下，可以看出學(xué)生的創(chuàng)新過程乏善可陳。在學(xué)生作品的呈現(xiàn)中，可以看到任務(wù)達(dá)成情況千篇一律，缺少設(shè)計(jì)亮點(diǎn)。因此，對于學(xué)生信息技術(shù)學(xué)習(xí)力的提升效果一般。

（3）改進(jìn)型設(shè)計(jì)

在基于設(shè)計(jì)思維的教學(xué)過程中，技能訓(xùn)練融于具體的情境中，通過明晰的要求，給與學(xué)生創(chuàng)作的意境，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)際情節(jié)進(jìn)行任務(wù)推進(jìn)。建議教學(xué)過程如下：

設(shè)計(jì)背景：《小蝌蚪找媽媽》的故事背景，一群剛孵出的小蝌蚪逆流而上，去尋找自己的媽媽。

【第一個(gè)月】找到了魚媽媽

①鴨媽媽說，你的媽媽“有兩只大眼晾嘴巴又寬又大”。小蝌蚪發(fā)現(xiàn)了一位有兩只大眼睛，嘴巴又寬又大的媽媽，它向媽媽游去。請用你的手模擬小蝌蚪，應(yīng)該往哪個(gè)方向游呢？（學(xué)生模擬）

②演示課件如何加入蝌蚪運(yùn)動(dòng)的過程，引出問題為什么只游了一半？（學(xué)生猜測）揭秘引導(dǎo)線的起點(diǎn)和終點(diǎn)概念（出示板書）講解拉動(dòng)到終點(diǎn)的方法。

③學(xué)生練習(xí)：找到了魚媽媽。魚媽媽說：我不是你的媽媽，你的媽媽有四條腿。（引出下—個(gè)任務(wù)）

【第二個(gè)月】找到了龜媽媽

①小蝌蚪繼續(xù)尋找媽媽，它來到了上游的池塘，看見巨石后面有位四條腿的媽媽。小蝌蚪小心翼翼地.游過去，（演示剛剛的操作）問題出現(xiàn)——穿越不合理，引出曲線或者自由曲線工具。

②演示一種曲線，說明小心翼翼除了路徑，還要注意設(shè)置速度。

③學(xué)生練習(xí)：找到了烏龜媽媽。

④龜媽媽說：我不是你的媽媽，你的媽媽喜歡坐在荷葉上，呱呱唱著歌。（引出下一個(gè)任務(wù)）

【第三個(gè)月】找到了青蛙媽媽

①蝌蚪長大了，它也有了四肢，也能跳躍了，它逆流而上，終于找到了自己的媽媽。學(xué)生自主探索，完成練習(xí)。

②終于找到了媽媽，小蝌蚪會對媽媽說什么呢？媽媽又會回答什么呢？（請同學(xué)商量后回答）

③講解文本框的插入方法，并演示文字添加的過程。

④請二組同學(xué)演示表渙小蝌蚪找媽媽的故事。

【糾錯(cuò)與反思】

對三組反例進(jìn)行探究，找出錯(cuò)誤的原因，再出示評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：

順序合理路徑簡潔內(nèi)容健康

教學(xué)評析：在以上的教學(xué)過程電學(xué)生化身成小蝌蚪，在尋找青蛙媽媽的過程中，巧妙地融入多種動(dòng)畫方式達(dá)成目標(biāo)?；谠O(shè)計(jì)思維的創(chuàng)作，不斷提升學(xué)生的信息技術(shù)學(xué)習(xí)力，調(diào)動(dòng)多種認(rèn)知元素進(jìn)行故事的創(chuàng)編，并將信息工具作為創(chuàng)新的支架，幫助學(xué)生完成個(gè)性化的作品。本課的設(shè)計(jì)實(shí)際教學(xué)效果良好，受到了學(xué)生們的歡迎。

3.培養(yǎng)學(xué)生信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)

隨著新課程的推進(jìn)，信息技術(shù)課程的學(xué)科核心素養(yǎng)已經(jīng)成為信息技術(shù)學(xué)科教師關(guān)注的重點(diǎn)內(nèi)容。學(xué)科核心素養(yǎng)中，明確提出了對數(shù)字化作品的設(shè)計(jì)要求。因此，一節(jié)優(yōu)秀的信息技術(shù)課，既要關(guān)注技能素養(yǎng)的達(dá)成率，也要關(guān)注數(shù)字化作品的設(shè)計(jì)狀態(tài)。通過基于設(shè)計(jì)思維的有效統(tǒng)整，將學(xué)科核心素養(yǎng)進(jìn)行高度的聚合，形成必要的學(xué)科目標(biāo)，為學(xué)生服務(wù)。

（1）原設(shè)計(jì)

《初識Scratch》是小學(xué)信息技術(shù)課的常見課例，在各地的教材中均有涉及。該課為兒童編程單元的起始課，可以找到大量的教學(xué)參考案例。整理后可以發(fā)現(xiàn)，常規(guī)設(shè)計(jì)思路如下：認(rèn)識Scratch界面→指出主要功能區(qū)的名稱（舞臺區(qū)、腳本區(qū)、控件區(qū)、角色區(qū)等）→學(xué)生反復(fù)閱讀相關(guān)名稱→教師演示簡易腳本一學(xué)生搭建腳本→展示作品→點(diǎn)評作業(yè)。

（2）思考焦點(diǎn)

常規(guī)的初識課會采用以上的過程，也是中小學(xué)教師經(jīng)常采用的設(shè)計(jì)形式。但是實(shí)際教學(xué)中問題突出：學(xué)生在起始階段背誦區(qū)域名稱，并不能理解其真實(shí)的含義，因此無意義的記憶過程，對學(xué)生后期的腳本編寫不能產(chǎn)生必要的遷移作用，不利于提升學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。

（3）改進(jìn)型設(shè)計(jì)

基于設(shè)計(jì)思維的教學(xué)過程，關(guān)注設(shè)計(jì)元素在本課中的有效含義，通過具體的感性需要，讓學(xué)生形成完整的信息作品構(gòu)建框架。建議教學(xué)過程如下：

【問題一】我的出場

①教師手繪scratch的貓，并寫出scratch（留下懸念who are you？）讓我們聽聽這只小貓說什么？（CAI演示小貓說話）

②順著CAI順序介紹軟件：角色區(qū)、舞臺區(qū)、控件區(qū)……

【問題二】我的劇本

探究，為什么小貓能說話呢？

①預(yù)設(shè)1：請會的學(xué)生嘗試介紹編程的原理，教師進(jìn)行輔助介紹。

②預(yù)設(shè)2：沒有學(xué)生會使用。

③教師根據(jù)課件;引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，并現(xiàn)場演示軟件

④教師規(guī)范介紹腳本區(qū)和控件區(qū)。（腳本區(qū)：和導(dǎo)演的腳本相聯(lián)系;控件區(qū)：和游戲手柄裝置相聯(lián)系）

【問題三】我的演出

①師：大家都認(rèn)識我了，我也想認(rèn)識你們，誰來第一個(gè)讓我認(rèn)識？（請同學(xué)）

②學(xué)生讀書P98-99，教師操作，并介紹全屏。

③師：還有誰要讓我認(rèn)識你？（全班練習(xí)）

④教師對典型問題進(jìn)行指導(dǎo)，

【問題四】我的精彩

①如何讓對方更加深刻地記住你？（介紹更多、形象突出）

②根據(jù)第一意見演示1：增加“說話”控件（區(qū)別說和說2秒），保存。

③根據(jù)第二意見演示2：增加“將顏色特效增加”控件，保存。

④討論：如何讓自己更容易被記住。

⑤學(xué)生集體操作，并和小組成員相互演衣

【問題五】我能更好

①教師根據(jù)典型問題進(jìn)行糾錯(cuò)

②勘誤一：沒有接上控件。

標(biāo)準(zhǔn)接緊。

③勘誤二：使用了說。

標(biāo)準(zhǔn)：用準(zhǔn)。

④勘誤三：不文明用語。

標(biāo)準(zhǔn)：文明。

⑤學(xué)生小結(jié)自己的作品，還能如何改進(jìn)。

⑥教師幫助歸納后，指導(dǎo)學(xué)生完成作品。

【拓展問題】它還能干什么？

編程、想象、分享、動(dòng)畫、游戲;展示一組應(yīng)用實(shí)例。

教學(xué)評析：在以上的教學(xué)設(shè)計(jì)中'初識軟件的基本功能和師生的自我介紹融為—體，利用svratch軟件為媒介形成良好的意義學(xué)習(xí)過程。學(xué)生調(diào)動(dòng)了認(rèn)知、反思、設(shè)計(jì)、再反思、提升等多元智能過程，提升了信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)，因此教學(xué)效果較好。

設(shè)計(jì)思維在信息技術(shù)教學(xué)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用研究的關(guān)注點(diǎn)

設(shè)計(jì)思維是信息技術(shù)多種思維項(xiàng)目的內(nèi)容之一，學(xué)科思維中，還有多種項(xiàng)目形式。本文的研究重點(diǎn)在于設(shè)計(jì)思維在教學(xué)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用方式，在基于設(shè)計(jì)思維的教學(xué)過程中，需要根據(jù)具體的生源和學(xué)習(xí)內(nèi)容加以調(diào)整，關(guān)注點(diǎn)總結(jié)如下：

首先，設(shè)計(jì)思維關(guān)注思維過程。信息技術(shù)課程的設(shè)計(jì)思維，是其作為認(rèn)知工具的設(shè)計(jì)價(jià)值維度體現(xiàn)，它是人類智慧培育、發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)的途徑之一。如前文所述，主動(dòng)合理地使用設(shè)計(jì)類的工具，可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維過程。在很多教師的印象中，設(shè)計(jì)只是藝術(shù)類學(xué)科的過程，容易在信息技術(shù)學(xué)科中忽視設(shè)計(jì)思維的建構(gòu)。通過本文中案例的介紹，可以看到設(shè)計(jì)思維在學(xué)科中無處不在，具有一定的廣度。因此，需要教師們在教學(xué)中加強(qiáng)設(shè)計(jì)思維的意識。

其次，多種思維形式應(yīng)有效融合。多學(xué)科的融合是信息技術(shù)學(xué)科發(fā)展的大趨勢之一，設(shè)計(jì)思維首當(dāng)其沖，成為多學(xué)科融合的契合點(diǎn)。一節(jié)優(yōu)秀的信息技術(shù)課，不會是單一的教學(xué)目標(biāo)，應(yīng)該構(gòu)建其多學(xué)科的共同設(shè)計(jì)元素，串聯(lián)起多項(xiàng)設(shè)計(jì)本體，通過具體的情境加以落實(shí)，最終實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。信息技術(shù)也是STEM項(xiàng)目的主體課程之一，借助設(shè)計(jì)思維，能夠?qū)W(xué)科特征和多學(xué)科的融合進(jìn)行統(tǒng)整，保證學(xué)生本體的成長需要，彰顯出信息技術(shù)學(xué)科的課程價(jià)值。

最后，承載設(shè)計(jì)思維的內(nèi)涵具有豐富性。設(shè)計(jì)思維離不開理性的模式，離不開學(xué)生的創(chuàng)造，離不開工具性的支持。設(shè)計(jì)思維是學(xué)科多種思維方式的物化形態(tài)之一，也是信息技術(shù)核心素養(yǎng)的表征單位。在基于設(shè)計(jì)思維進(jìn)行教學(xué)的過程中，應(yīng)該了解其自身的設(shè)計(jì)元素和規(guī)范，如構(gòu)圖的基本形式、色彩的搭配方式、工程設(shè)計(jì)的流程等，在充分尊重設(shè)計(jì)規(guī)律的前提下，進(jìn)行有效的教學(xué)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)思維透射出了教師的智慧，也透射出學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)在設(shè)計(jì)思維的培育下不斷提升的顯性特征。