◇齊小燕(福建:永安市實驗小學)
《義務教育信息科技課程標準》指出:“創(chuàng)新教學方式,以真實問題或項目驅(qū)動,引導學生經(jīng)歷原理運用過程、計算思維過程和數(shù)字化工具應用過程,建構(gòu)知識,提升問題解決能力?!蔽覀兊慕逃囵B(yǎng)的是未來社會的建設(shè)者和接班人,他們將面對的是復雜而綜合的現(xiàn)實問題。要幫助學生適應未來,應該培養(yǎng)學生帶得走的能力,包括思考和判斷的能力、合作互助的能力、創(chuàng)新和創(chuàng)造的能力。因此培養(yǎng)數(shù)字時代、智能時代的創(chuàng)新型人才,課堂必須回歸學習的本質(zhì),使學生的學習真實而有意義、深刻而有思考、自覺而有行動。這也是在信息科技課程中開展項目式學習的意義所在。當前,線上與線下相融合的教學模式成為教育的新常態(tài),信息科技教師要發(fā)揮線下教學與線上自主學習的優(yōu)勢,在兩者的有機融合中,有效開展信息科技項目式教學,促進小學生學習和體驗圖形化編程,培養(yǎng)學生計算思維。
信息科技項目式學習的主題選擇應源于生活、解決現(xiàn)實生活中的實際問題,設(shè)計驅(qū)動性問題,融合科學、技術(shù)、工程和數(shù)學等跨學科知識內(nèi)容,具有趣味性、探究性、實踐性、創(chuàng)造性和綜合性,符合核心素養(yǎng)發(fā)展的要求?!吧酵尥薇Wo海洋行動”是一個以環(huán)保為主題的編程項目,山里娃將利用圖形化編程軟件創(chuàng)作一個保護海洋的作品,為保護海洋做貢獻。這個問題將作為整個圖形化編程項目的驅(qū)動問題,貫穿項目始終,激發(fā)學生的探求欲望。
將復雜的問題拆解成一個個相對獨立而簡單的問題,是有效解決問題的方法。學生面對一個項目時,往往束手無策,不知從何下手,這時教師應指導學生將復雜的問題分解成一個個小問題,即子項目,并制訂編程項目計劃,包括分組、策劃、分工等環(huán)節(jié),為編程實施做好準備。學生下一步將通過線上查找相關(guān)資料,搜集海洋污染的重要數(shù)據(jù),了解鯨豚擱淺的最主要原因,尋求解救鯨豚擱淺的辦法,思考創(chuàng)作一個圖形化編程的環(huán)保作品,用作品影響身邊的同伴、家人,提高對保護環(huán)境重要性的認識。
網(wǎng)絡(luò)空間為師生搭建了很好的教與學的互動平臺。教師精心設(shè)計和篩選優(yōu)質(zhì)的課程資源,利用網(wǎng)絡(luò)空間,將導學單、微課等同步學習資源推送給學生。學生通過微課導學完成自主學習,明確學習內(nèi)容和重點。
小學生好奇心強,思維活躍,創(chuàng)設(shè)學生感興趣的任務情境有利于激發(fā)學生學習的內(nèi)驅(qū)力。教師利用微課指導學生課前學習,在問題驅(qū)動下,層層引導學生自主探究,讓學生真正成為學習的主人。課前的充分準備,為課上的教學做好豐富的知識儲備。
小學生學習編程,除了編程知識的學習,更重要的是計算思維的培養(yǎng)。前置的項目驅(qū)動學習有助于學生思維能力和獨立解決問題能力的培養(yǎng),突出以學生為中心的思想。這課以“山娃娃保護海洋行動”這個編程項目為線,從作品的背景、角色、各角色要完成什么任務、角色間有什么關(guān)聯(lián)等子問題,引導學生將復雜的問題進行分解,用自然語言列提綱或思維導圖的方式完成作品設(shè)計方案。設(shè)計的作品方案,學生通過網(wǎng)絡(luò)空間平臺上傳,線上與學生、教師進行交流。通過交流,學生產(chǎn)生思維碰撞,對方案設(shè)計不合理之處進行修正優(yōu)化。
編程學習重點培養(yǎng)學生對問題主動探索精神和自主創(chuàng)新能力。學生在線上自學過程中往往會遇到問題,如果無法解決可以線上提交給教師。對于共性的問題,教師會在課上統(tǒng)一解決,對于個性化的問題則可以通過學生間的互助學習解決。
對于學生課前的作品設(shè)計方案,通過交流,小組內(nèi)選出一個最佳的設(shè)計方案,在全班進行交流展示。在“山娃娃保護海洋行動”圖形化編程項目中,學生在課前已用自然語言或思維導圖設(shè)計了作品的方案,通過交流展示方案,小組呈現(xiàn)設(shè)計方案,思路越發(fā)清晰。
從想法到作品的實現(xiàn),是從具體形象思維到抽象邏輯思維的過渡轉(zhuǎn)化,程序流程圖能夠幫助學生進一步厘清思路。研究表明,流程圖能夠有效促進學生計算思維中問題識別、分解、抽象、算法和邏輯等維度的發(fā)展。在“山娃娃保護海洋行動”編程項目中,小組分工合作,用流程圖的形式畫出各個角色的編程思路,小組交流改進。學生利用流程圖,采用自上而下的方法,解決編程中角色任務的動作設(shè)計,通過完成各個小任務,最終完成整個作品。
學生經(jīng)過任務分解,用流程圖呈現(xiàn)設(shè)計思路,思路清晰后,接下來就是學生著手編寫程序。在這個實踐環(huán)節(jié)中,以小組合作的形式完成作品的創(chuàng)作,學生需要經(jīng)過小組分析討論、思維碰撞、設(shè)想可能性等過程,確定需要解決的問題和需求,并結(jié)合組員特長,進行分工。比如,美術(shù)較好的學生負責背景和角色造型的創(chuàng)作;編程能力強的學生負責角色動作程序的編寫;還有的學生負責測試作品,提出建議。小組學生互相學習,相互啟發(fā),相互幫助,共同成長。在合作中,不同的思維方式、不同的問題解決辦法,相互碰撞,學生的能力得到提升。交流合作是知識逐步完備的過程,學生不斷完善自己的知識體系,促進思維的逐步發(fā)展。
在編寫程序中,學生總會遇到各種困難。讓學生在課堂上進行師生、生生交流互動是學生主體活動的體現(xiàn),通過語言交流,解決困難,提出完善程序的建議和想法,使程序更加優(yōu)化。這樣的思維碰撞出新的靈感和想法,使學生不斷完善自己的知識體系,促進思維的逐步發(fā)展。作品在小組間互相測試,尋找程序中的BUG,開展小組間作品的自評、互評,在思維的碰撞、互相啟發(fā)下,產(chǎn)生新的想法和創(chuàng)意。學生對作品進一步優(yōu)化完善,最終完成作品。
作品的最終評價是促進學生全面發(fā)展、實現(xiàn)教育目標的重要手段。評價主體的多元性、評價內(nèi)容的豐富性以及評價手段、方法的多樣性,都對學生能力的培養(yǎng)具有重要意義。學生完成的作品,通過學生網(wǎng)絡(luò)空間和課堂教學兩個渠道進行展示,學生、家長、教師進行多元評價。不僅要對作品成果進行評價,更要注重課前、課中、課后的過程性評價,提出合理化改進建議,促進學生發(fā)展,使學生獲得成功的體驗,激發(fā)學生的創(chuàng)新潛能。
通過線上線下融合環(huán)境中開展編程教學,很好地克服了傳統(tǒng)教學中的諸多缺陷。線上學習給足學生獨立學習和思考時間和空間;線下學習給學生充分合作、交流、互補的機會和體驗,使不同學生有了不同的收獲和發(fā)展。在線上線下融合環(huán)境中開展編程教學應注意些什么問題?筆者經(jīng)過思考,提出以下幾點建議。
教師精心備課,了解學情,開發(fā)利用好高質(zhì)量的線上教學資源,是實現(xiàn)線上線下融合教學的關(guān)鍵。線上編程教學資源,包括導學案、微視頻、配套練習、編程設(shè)計方案等。微視頻創(chuàng)作技術(shù)對于信息技術(shù)教師來說不成問題,但編程教學微視頻的內(nèi)容能否將所有要學的知識一股腦兒全講給學生聽,如果這樣豈不是又將傳統(tǒng)課堂教學搬到線上?那線上教學是否還有意義。因此教師在創(chuàng)作開發(fā)微視頻前,同樣要在了解學情的基礎(chǔ)上,精心備課,精心設(shè)計,精講知識點,啟發(fā)思考,對學生課前學習具有指導意義。線上學習,教師雖沒在身邊,但猶如在身邊。
教師在線上線下各個環(huán)節(jié)都應當好指導者、參與者,加強與學生之間的交流互動,不能發(fā)布完任務便覺得沒什么事了,整個過程如同“局外人”,旁觀學生,缺少對學生的指導。特別是線上學生提交的作業(yè)和問題,教師應及時進行反饋,回答學生問題。學生在線上得到教師的及時肯定,能夠激發(fā)學習興趣和動力,否則學生在預期的時間內(nèi)得不到教師回復,便會消減互動熱情。在線下課堂學習中,教師要參與到學生的小組討論、合作環(huán)節(jié)中去,給予學生充分的指導、積極的肯定,讓學生解決一個個問題,信心滿滿地投入下一個環(huán)節(jié)。
教師要牢固樹立線上線下融合一體的理念,線上學習給足學生獨立學習和思考的時間和空間,線下學習給足學生充分合作、交流、互補的機會和體驗,二者有效融合互補,才能實現(xiàn)一加一大于二的效應。有的教師在線上將知識講一遍,學生在線上學得怎樣、學會了什么完全不顧,到線下課堂上又將知識再講一遍。這樣反復,只能讓學生疲勞倦怠。因此,教師要以學生為中心,站在學生發(fā)展的角度,設(shè)計線上線下融合一體的教學方案,忌線上線下兩堂相同的課。教師要利用學生通過線上學習所生成的資源和問題,精心備課。對于學生已經(jīng)掌握的知識,線下課堂上不再花太多時間,而是多思考在線下課堂中如何利用好線上學習生成的資源,如何解決學生心中產(chǎn)生的疑問,使線上與線下教學形成互補、拓展或深化的關(guān)系。
開展線上學習,家長最擔心的就是學生自控能力、自主能力差,容易分散注意力。其實一個學生的自控力、自主學習能力決定了學習效果,無論是線下學習還是線上學習均是如此。學生習慣于在傳統(tǒng)學習中受到教師時刻關(guān)注、監(jiān)督和指導,可以有效彌補學生自控力和自主學習能力弱帶來的學業(yè)差距。線上學習因為教師無法時刻監(jiān)督,更加依賴于學生獨立學習,所以自主學習能力和自控力所發(fā)揮的作用更加明顯。培養(yǎng)學生的自控力、自主學習能力,是線上線下融合教學中需要特別加強之處,也是決定融合式教學能否成功的關(guān)鍵要素之一。因此,教師要在選擇編程學習項目上多下功夫,應選擇學生感興趣、富有挑戰(zhàn)性、具有意義的主題作為項目,以激發(fā)學生學習的內(nèi)驅(qū)力。在每個環(huán)節(jié)明確目標,分層評價,使每個學生都能實現(xiàn)自己的目標,獲得不一樣的成功。
技術(shù)變革課堂的關(guān)鍵在教師,教師信息技術(shù)能力及專業(yè)素養(yǎng)是能否實現(xiàn)變革目標的關(guān)鍵因素。教師首先要深刻理解與認識線上線下融合教學的本質(zhì),不斷學習、反思、研究和改進能力。學科的專業(yè)、教學的能力是教師在線下教學中所需要擁有的能力;而資源設(shè)計能力、數(shù)據(jù)分析能力、信息技術(shù)能力則是線上教學教師需要加強的能力;線上線下融合教學中,教師還需要具有各種綜合實踐類學習活動設(shè)計、組織與實施能力、個別化輔導能力等等。這對教師設(shè)計、組織和實施的要求是極高的,不僅需要思考線上和線下教學配合,而且要對教學內(nèi)容進行系統(tǒng)化思考,使線上與線上教學形成互補、拓展或深化的關(guān)系。因此,對教師專業(yè)素養(yǎng)的新要求有一個發(fā)展提升過程,這也決定了未來線上線下融合教學不可能一蹴而就,教師只有不斷學習,提高信息技術(shù)能力和專業(yè)素養(yǎng),才能經(jīng)歷從量變到質(zhì)變的漸變式過程。
通過線上線下混合式學習的優(yōu)勢互補,開辟全新的編程教學模式。相對于傳統(tǒng)的課堂編程學習,混合式學習不僅使學生掌握和理解了編程知識和方法,更重要的是,在不受時間和空間的局限下,靈活運用網(wǎng)絡(luò)空間平臺進行學習,給學生更多主動權(quán)和選擇權(quán)。學生可以按需進行個性化學習,學習的主體性得到充分發(fā)揮,培養(yǎng)了學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力,促進了學科素養(yǎng)的形成,學習能力得到有效提升。