小學(xué)Mind+創(chuàng)意編程數(shù)字教材開發(fā)實踐與探索

[摘 ? 要]我國的Mind+教材普遍在呈現(xiàn)形式和編制方面的存在一些問題。為了改進(jìn)這些不足，應(yīng)充分利用數(shù)字教材的優(yōu)勢。研究者總結(jié)了數(shù)字教材開發(fā)的理念及原則，結(jié)合實踐經(jīng)驗，對小學(xué)數(shù)字教材的開發(fā)流程及策略進(jìn)行了探索，并在教學(xué)中取得了良好效果。

[關(guān)鍵詞]小學(xué);Mind+;創(chuàng)意編程;數(shù)字教材

一、引言

在教育信息化2.0的時代背景下，教育部于2018年明確指示“開展數(shù)字教材等新形態(tài)教材的研發(fā)、試點和推廣”，提出要實現(xiàn)從專用資源向大資源轉(zhuǎn)變。近年來，數(shù)字化進(jìn)程不斷加快，給現(xiàn)代教育注入了生機和活力，使教育資源更加豐富實用，也使數(shù)字教材的開發(fā)顯得尤為必要和重要。筆者在開展Mind+創(chuàng)意編程教學(xué)活動及相關(guān)課題研究的過程中，對比分析了當(dāng)前各地的Mind+教材，發(fā)現(xiàn)了一些普遍存在的問題：一是在呈現(xiàn)形式上，存在紙質(zhì)教材居多而數(shù)字教材較少的問題;二是從教材編制上看，存在結(jié)構(gòu)松散、弱化知識、弱化程序、弱化技能、培養(yǎng)目標(biāo)偏高等問題。由此，筆者結(jié)合自己的實踐經(jīng)驗和體會，對開發(fā)實用的小學(xué)Mind+創(chuàng)意編程數(shù)字教材進(jìn)行了探索。

二、數(shù)字教材的內(nèi)涵及其優(yōu)勢

數(shù)字教材是現(xiàn)代教育技術(shù)新形勢下網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境的必然產(chǎn)物。它是借助計算機、網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)設(shè)備，完成文字、圖像、聲音、視頻、動畫等信息傳播的一種數(shù)字化多媒體教學(xué)材料[1]。與傳統(tǒng)紙質(zhì)教材相比，數(shù)字教材至少具有以下四大優(yōu)勢：一是數(shù)字教材的信息載體不局限于圖像和文字，而是能夠通過更豐富的形式來完成信息的表達(dá)，且支持多樣化的應(yīng)用環(huán)境;二是能夠提供示范性學(xué)習(xí)素材;三是具有共享優(yōu)勢，能夠打破時間與空間的束縛，及時獲取所需內(nèi)容，甚至可以實現(xiàn)教材信息的全球“流通”;四是可以更大程度地滿足學(xué)習(xí)者個性化學(xué)習(xí)和自主探究式學(xué)習(xí)的需求。

三、Mind+創(chuàng)意編程數(shù)字教材

開發(fā)的理念及原則

1.開發(fā)理念

（1）教學(xué)設(shè)計系統(tǒng)論。教學(xué)設(shè)計是一個系統(tǒng)規(guī)劃教學(xué)的過程。它把研究對象看作由一定要素組成的、具有一定結(jié)構(gòu)和功能的整體，從整體與部分、整體與外部環(huán)境的相互聯(lián)系與相互作用中對問題解決方案進(jìn)行設(shè)計、實施和評價，使之最優(yōu)化，以達(dá)到處理問題的最佳效果[2]。在開發(fā)數(shù)字教材的過程中， 需要以系統(tǒng)方法為指導(dǎo)。

（2）計算思維理念。計算思維是信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)之一，Mind+編程教學(xué)的關(guān)鍵正是有效培養(yǎng)學(xué)生的計算思維。在設(shè)計開發(fā)Mind+數(shù)字教材時，可通過思維導(dǎo)圖、流程圖、列表等形式呈現(xiàn)，將問題（算法）化繁為簡;也可通過設(shè)計精良的微課作品以便學(xué)生開展自主探究學(xué)習(xí)，從而落實計算思維理念，凸顯編程教學(xué)的價值。

（3）STEAM教育理念。STEAM教育是一種將科學(xué)、技術(shù)、藝術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等不同學(xué)科進(jìn)行相互聯(lián)系、綜合運用，強調(diào)跨學(xué)科、多領(lǐng)域綜合運用的理念。將這一理念融入數(shù)字教材的開發(fā)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維和創(chuàng)新創(chuàng)造精神，提高學(xué)生綜合運用各學(xué)科知識解決問題的能力。

2.開發(fā)原則

（1）整體性原則。數(shù)字教材是紙質(zhì)教材、教師用書、網(wǎng)絡(luò)資源或配套光盤等的整合，開發(fā)數(shù)字教材時要考慮到其整體性，合理構(gòu)建相對完善的學(xué)習(xí)系統(tǒng)，包含內(nèi)部運作環(huán)境、決策環(huán)境及外部資源，從而保證數(shù)字教材系統(tǒng)的順利運行[3]（見圖1）。例如，在Mind+數(shù)字教材開發(fā)過程中，可以組織一個由教研員、信息技術(shù)教師、創(chuàng)客專家、教育與心理學(xué)研究者、不同學(xué)科教師共同組成的開發(fā)隊伍，從科學(xué)性、技術(shù)性、趣味性、實用性等方面把關(guān)，同時要了解研發(fā)教材所對應(yīng)學(xué)段的總體教學(xué)目標(biāo)和要求，特別要考慮學(xué)科核心素養(yǎng)（如計算思維）、各學(xué)科或跨學(xué)科知識的融合等問題。

（2）個性化原則。現(xiàn)代教育更加關(guān)注通過創(chuàng)設(shè)特定的學(xué)習(xí)情境實現(xiàn)知識的構(gòu)建和運用，并要求體現(xiàn)學(xué)習(xí)資源的多樣性、關(guān)注學(xué)生個體的差異性[4]。相對來講，信息技術(shù)學(xué)科對硬件設(shè)備有一定的依賴性，經(jīng)濟發(fā)達(dá)地區(qū)和欠發(fā)達(dá)地區(qū)在硬件方面往往存在較大差異。因此，數(shù)字教材的開發(fā)要考慮地區(qū)差異，因地制宜。當(dāng)硬件平臺不同、開設(shè)課程不同時，教材內(nèi)容和教學(xué)要求要能夠適當(dāng)做出調(diào)整，使之更具有普適性和可操作性，從而能夠廣泛滿足學(xué)生個性化學(xué)習(xí)的需求。

四、Mind+創(chuàng)意編程數(shù)字教材開發(fā)流程及策略

團(tuán)隊成員通過交流研討，集思廣益，理順了Mind+數(shù)字教材的開發(fā)流程（見圖2），并結(jié)合數(shù)字教材開發(fā)的實踐和經(jīng)驗提煉了相關(guān)策略。

1.多方收集參考資源

開發(fā)團(tuán)隊的教師們在網(wǎng)上查找并下載Mind+教材、微課作品、Mind+作品、課堂實錄與教學(xué)設(shè)計等;收集其他學(xué)校Mind+紙質(zhì)校本教材;購買了《Mind+高手密碼》《Mind+少兒編程》《編程真好玩》《Mind+少兒編程一點通》等多本專業(yè)書;在知網(wǎng)上下載與數(shù)字教材開發(fā)、Mind+、計算思維、STEAM等方面相關(guān)的文獻(xiàn)等。

2.全面學(xué)習(xí)與借鑒

他山之石，可以攻玉。學(xué)習(xí)借鑒是教師彌補短板、吸收經(jīng)驗促提升，進(jìn)而為開發(fā)高質(zhì)量數(shù)字教材“保駕護(hù)航”的重要途徑和方法。例如，團(tuán)隊通過對已有Mind+數(shù)字化資源進(jìn)行比較分析，觀摩其他學(xué)校如中山市實驗小學(xué)、朗晴小學(xué)的Mind+編程課堂，參閱其校本教材，聆聽相關(guān)講座或經(jīng)驗介紹等，開闊思維，取長補短，從中獲取寶貴的開發(fā)經(jīng)驗;通過閱讀與Mind+軟件相關(guān)的專業(yè)書籍，對照書籍動手編程、做筆記，加深對Mind+編程相關(guān)知識的理解，提高編程能力;通過廣泛閱讀相關(guān)文獻(xiàn)，達(dá)到深入理解Mind+數(shù)字教材的本質(zhì)、更新教學(xué)理念、提升理論水平的目的，為后續(xù)順利開發(fā)Mind+數(shù)字教材奠定基礎(chǔ)。

3.確定合理的課程目標(biāo)

經(jīng)過前兩個流程，開發(fā)團(tuán)隊的教師具有了一定的儲備，再開展專題研討會，對Mind+數(shù)字教材進(jìn)行反復(fù)琢磨提煉，制定了以下課程目標(biāo)。

一是在課程內(nèi)容上，主要讓學(xué)生熟練掌握Mind+動作、外觀、聲音、偵測等模塊的指令及變量、函數(shù)等相關(guān)知識，并學(xué)會靈活運用相關(guān)知識和技能制作相冊、繪制圖形、設(shè)計游戲、解決數(shù)學(xué)問題、設(shè)計綜合項目等，從而有效培養(yǎng)學(xué)生的計算思維。

二是在課程學(xué)法上，讓學(xué)生在親歷Mind+趣味編程的過程中，學(xué)會自主探究、小組合作，掌握運用列表、思維導(dǎo)圖、流程圖等方法分析角色動作和理解算法，掌握編程方法，從而培養(yǎng)學(xué)生的編程興趣、自主學(xué)習(xí)能力和合作精神。

三是在課程評價上，在教材中設(shè)置評價環(huán)節(jié)，注意采取多元評價方式，如教師自評、學(xué)生互評、網(wǎng)上評價、小組評價等。

四是在課程理念上，注意融入STEAM理念、注入生活元素、滲透德育，注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神及運用跨學(xué)科知識解決實際問題的能力，提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。

4.整體設(shè)計數(shù)字教材

一是形成合理的教材整體框架。從教材使用介紹、教材主體、教材配套、教材拓展到教學(xué)評價等方面對數(shù)字教材進(jìn)行規(guī)劃，使其具有系統(tǒng)性（見圖3）。

二是合理編排教材內(nèi)容。該教材分為基礎(chǔ)篇、情景篇、繪畫篇、游戲篇、算法篇、拓展篇六個單元，內(nèi)容編排上注意從學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律出發(fā)，遵循由淺入深的原則，還要注意在教材中加強編程與生活的聯(lián)系，融入跨學(xué)科知識。如在“我們的運動會”一課，讓學(xué)生收集學(xué)校運動會照片，使用Mind+制作相冊;又如情景篇融入了數(shù)學(xué)、美術(shù)、音樂等學(xué)科知識等。

三是合理設(shè)計每課時的各環(huán)節(jié)。通常，每課時會設(shè)置學(xué)習(xí)任務(wù)、范例展示、新課學(xué)習(xí)過程（按知識點邏輯順序設(shè)計）、小貼士、練一練、評一評等環(huán)節(jié)，符合教與學(xué)的基本規(guī)律。

四是梳理目錄與知識點。根據(jù)課程目標(biāo)，梳理形成數(shù)字教材的課時目錄，并列出每個課時的知識點，再圍繞知識點著手編寫。

5.編寫數(shù)字教材

（1）制定科學(xué)的編寫方案。在編寫過程中，一般要先制定合理的編寫方案，明確編寫的相關(guān)要求和注意事項。例如，在分工安排上，將開發(fā)團(tuán)隊的教師分成三組，每個小組負(fù)責(zé)連貫性的若干課時;在人員搭配上，每個小組安排一位課程開發(fā)能力較強的教師;要求每個課時先根據(jù)知識點設(shè)計制作一個程序范例，統(tǒng)一使用Snagit軟件截圖，做到圖質(zhì)清晰，并保存好圖片、范例作品等相關(guān)素材;對教材的排版格式提出明確要求等。

（2）借用微信群提高編寫效率。建立微信群可以方便開發(fā)團(tuán)隊教師們溝通學(xué)習(xí)和共享文件。例如，筆者提前完成了第6課“我們的運動會”初稿，將文件共享到群，待教師們交流討論后，再根據(jù)大家的意見和建議修改，形成統(tǒng)一范式。又如，吳偉玲老師編寫第13課“反彈球”時，在群中分享了一個編寫亮點，即用列表形式分析角色動作;還有教師提到借流程圖、思維導(dǎo)圖來分析理解算法，增加“評一評”環(huán)節(jié)等。微信群的使用，促進(jìn)了及時分享、討論和反饋，極大地提高了教材編寫的效率。

（3）數(shù)字教材的反復(fù)修改。好教材是反復(fù)修改出來的。完成初稿后，先在小組內(nèi)交換修改，再由小組之間交換修改，最后由主編進(jìn)行審核。教材的修改不能僅針對某一課時，而是要通盤考慮前后課時的知識點是否連貫，是否符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，是否要增加或刪減某些課時等。例如，2019年6月，筆者參加廣東省黃偉祥名師工作室活動時，聆聽了多位名師的“Mind++數(shù)學(xué)”研討課，于是結(jié)合自己的學(xué)習(xí)收獲和想法，在教材中增加了一個單元（4課時）的內(nèi)容。

6.修訂與完善數(shù)字教材

（1）在教學(xué)實踐中驗證修訂。實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。付諸教學(xué)實踐并注重加強反思，有利于發(fā)現(xiàn)教材中存在的問題，從而對教材進(jìn)行修訂。例如，在教學(xué)“求1+2+…+N的值”一課時，筆者發(fā)現(xiàn)將流程圖與程序腳本對應(yīng)起來，可以更好地幫助學(xué)生理解程序的算法。又如，在教學(xué)“貪吃魚”一課時，開發(fā)團(tuán)隊教師主要采取了任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法和分層教學(xué)法，于是筆者建議在教材中將每一課的主要學(xué)習(xí)任務(wù)羅列出來，并在某些課時設(shè)計一些有針對性的個性化練習(xí)。

（2）開發(fā)教材配套資源。在開發(fā)配套資源過程中，筆者一般會先制定一個可行方案，方案建議包括課例、微課、教學(xué)設(shè)計等配套資源的評價標(biāo)準(zhǔn)，最好能針對每種資源提供一些優(yōu)秀的參考案例。2019年9月至2020年2月，筆者組織團(tuán)隊教師開展了Mind+數(shù)字教材精品課程、微課、教學(xué)設(shè)計等系列開發(fā)活動，形成了較完善的配套資源（見圖4）。

7.推廣使用數(shù)字教材

在形成較完善的教材及配套資源的基礎(chǔ)上，還需要借助網(wǎng)絡(luò)工具平臺進(jìn)一步拓展教材的使用形式和范圍，實現(xiàn)數(shù)字教材的“廣而告之”和高效運用，以滿足學(xué)生自主學(xué)習(xí)、個性學(xué)習(xí)等要求。2021年2月至3月，筆者將Mind+教材資源上傳到專用微信公眾號平臺，學(xué)生只需用手機掃描二維碼或用電腦打開鏈接，就能利用相關(guān)資源進(jìn)行學(xué)習(xí)。在此期間，筆者還通過釘釘軟件平臺組織學(xué)生開展了防疫線上教學(xué)活動，將上傳到微信公眾號的Mind+教材資源推送給學(xué)生;利用該平臺的“填表”功能開展問卷調(diào)查，實現(xiàn)了有效的教與學(xué)評價;還利用該平臺實現(xiàn)了作業(yè)布置與評價、與學(xué)生及家長交流互動等，達(dá)到了較好的教學(xué)效果。

值得一提的是，在推廣使用過程中，還要加強學(xué)習(xí)與反思，重視學(xué)習(xí)評價和系統(tǒng)性能評價，及時修改、優(yōu)化和更新數(shù)字教材，使之更具適用性。

總之，Mind+創(chuàng)意編程作為當(dāng)前小學(xué)信息技術(shù)學(xué)科的重難點內(nèi)容，其相關(guān)數(shù)字教材的開發(fā)尤為重要。信息技術(shù)教師要努力探索數(shù)字教材的開發(fā)策略和途徑，并重視教學(xué)設(shè)計思想與方法的運用，系統(tǒng)合理地把握開發(fā)的每個環(huán)節(jié)，精益求精，使數(shù)字教材能夠有效促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高。

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（責(zé)任編輯 郭向和 ? 校對 姚力寧）

作者簡介：張超金，廣東省中山市坦洲鎮(zhèn)林東小學(xué)教師，E-mail：zhangchaojin@126.com（廣東中山，528467）

基金項目：2020年中山市教育科研2020年度立項課題“基于STEAM教育理念的小學(xué)可視化編程教學(xué)案例研究”（課題編號：B2020112）。