以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的編程教學(xué)逆向設(shè)計策略

陳秀軍

【摘 要】青少年的信息素養(yǎng)在當今時代越來越重要，我國在2017年頒布的普通高中信息技術(shù)課程標準中明確了信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)。為了保障核心素養(yǎng)的落實，本文以圖形化編程課為例，闡述了一種“以終為始”的“逆向設(shè)計”方法：由學(xué)科核心素養(yǎng)入手，依次確定“教學(xué)目標→評估證據(jù)→教學(xué)活動”，并經(jīng)過多次迭代優(yōu)化，從而形成以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的教學(xué)設(shè)計。

【關(guān)鍵詞】核心素養(yǎng);編程教學(xué);逆向設(shè)計;信息技術(shù)

【中圖分類號】G434? 【文獻標識碼】A

【論文編號】1671-7384（2022）02、03-087-03

在人類進入信息時代與數(shù)字化生存逐漸成為常態(tài)的今天，一個國家的國民特別是青少年的信息素養(yǎng)將影響整個國家創(chuàng)新與發(fā)展的能力，也直接影響個體在社會中的生存機會和發(fā)展空間。2017年，我國發(fā)布了普通高中信息技術(shù)課程標準，提出了要落實信息技術(shù)四大核心素養(yǎng)：信息意識、計算思維、數(shù)字化學(xué)習與創(chuàng)新、信息社會責任。在基礎(chǔ)教育階段，核心素養(yǎng)的培養(yǎng)主要依托信息技術(shù)課程，課程實施的主陣地是課堂教學(xué)，而教學(xué)設(shè)計的好壞將直接影響課堂教學(xué)的質(zhì)量，進而影響核心素養(yǎng)的落實。所以，“以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向”的教學(xué)設(shè)計，是核心素養(yǎng)落實的重要保障，是當前信息技術(shù)教育的迫切需求。

為了保障核心素養(yǎng)的落實，本文闡述了一種 “以終為始”的逆向教學(xué)設(shè)計方法：由學(xué)科核心素養(yǎng)入手，依次確定“教學(xué)目標→評估證據(jù)→教學(xué)活動”，并經(jīng)過多次迭代優(yōu)化，從而形成以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的教學(xué)設(shè)計。該方法的操作步驟主要包括以下四步：第一，教師依據(jù)國家教育目標、學(xué)科核心素養(yǎng)，結(jié)合學(xué)情分析，確定教學(xué)目標;第二，教師通過考慮“哪些證據(jù)能夠表明學(xué)生達成了教學(xué)目標”，從而確定評估證據(jù);第三，明確了這些“證據(jù)”，進而思考“學(xué)生如果能夠通過評估，他們需要知道哪些知識？掌握哪些技能？經(jīng)過哪些訓(xùn)練？”根據(jù)這些問題的答案，考慮“采用哪種方式？設(shè)計哪些活動？需要哪些資源？”從而確定初步的教學(xué)活動;第四，對教學(xué)活動進行再審查：“這些活動是否指向了教學(xué)目標？是否適合當前的學(xué)情？結(jié)合學(xué)科核心素養(yǎng)及中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)，考慮能否滲透其他素養(yǎng)？”從而對教學(xué)目標進行再優(yōu)化。經(jīng)過多次迭代優(yōu)化，最終形成以國家教育目標、學(xué)科核心素養(yǎng)為導(dǎo)向且符合學(xué)情要求的教學(xué)設(shè)計（圖1）。

筆者以青島版小學(xué)信息技術(shù)五年級上冊“走進Scratch編程”單元中的“體感游戲初體驗”教學(xué)為例，展示教學(xué)設(shè)計過程。

確定教學(xué)目標

根據(jù)國家教育目標，結(jié)合學(xué)科核心素養(yǎng)，考慮“我們最終要培養(yǎng)什么樣的人，要培養(yǎng)學(xué)生哪些關(guān)鍵能力和必備品格”，這是信息技術(shù)學(xué)科的終極培養(yǎng)目標。同時，根據(jù)維果斯基的“最近發(fā)展區(qū)理論”：教學(xué)要幫助學(xué)生“跳一跳，摘桃子”。在設(shè)置“桃子”的時候，必須思考“桃子應(yīng)該設(shè)置在哪里”，這取決于學(xué)生現(xiàn)在“在哪里”，即學(xué)情。因此，學(xué)情是決定教學(xué)目標設(shè)置的重要因素。

在基礎(chǔ)教育階段，信息技術(shù)學(xué)科當中所有編程教學(xué)對應(yīng)的最主要的學(xué)科核心素養(yǎng)都是計算思維，所以本課的首要教學(xué)目標是培養(yǎng)學(xué)生的計算思維。而計算思維的培養(yǎng)需要載體，具體到本單元，就是Scratch編程。在基礎(chǔ)教育階段，尤其是小學(xué)階段，編程模塊的掌握和計算思維的形成，是相輔相成的關(guān)系，它們同樣重要。因此，編程基礎(chǔ)知識的學(xué)習也是重要的教學(xué)目標。具體到本課，知識目標為“相對于角色的視頻運動”模塊的掌握。

除此以外，其他的學(xué)科核心素養(yǎng)以及中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)中的所有素養(yǎng)，也都是教育教學(xué)始終的追求。因此，它們將作為一個常態(tài)的教學(xué)目標，依據(jù)后續(xù)的活動設(shè)計，適時進行優(yōu)化補充與調(diào)整。

確定評估證據(jù)

對應(yīng)已明確的教學(xué)目標，要思考“哪些證據(jù)能夠表明學(xué)生達成了這種教學(xué)目標”。

在計算思維方面，結(jié)合計算思維的內(nèi)涵，如果學(xué)生能夠進行問題分析，抽象轉(zhuǎn)化，算法設(shè)計，將實際生活中的問題解決步驟轉(zhuǎn)化成計算機解決問題的步驟，就表明學(xué)生具備了一定的計算思維。因此，本課的活動需要能夠體現(xiàn)學(xué)生的上述能力。

在基礎(chǔ)知識方面，即“相對于角色的視頻運動”模塊的掌握。如果學(xué)生能夠解釋該模塊的含義，并合理運用到程序設(shè)計當中，就表明學(xué)生能夠掌握該模塊的使用。因此，本課的活動設(shè)計需要將該模塊作為一個教學(xué)重點進行設(shè)計。

設(shè)計教學(xué)活動

考慮“如果學(xué)生能夠通過評估，應(yīng)該知道哪些知識？掌握哪些技能？經(jīng)過哪些訓(xùn)練？”結(jié)合本課的實際教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生的興趣、學(xué)生的已有經(jīng)驗，再考慮活動中能否滲透其他素養(yǎng)，將本課的主題活動設(shè)計為“體感水果忍者”游戲。

筆者將編程教學(xué)的過程主要分為以下五個部分：明確目標、分析需求、設(shè)計算法、編寫程序、總結(jié)拓展。對教學(xué)活動進行初步規(guī)劃：首先，設(shè)計合適的情境進行課題導(dǎo)入，明確本課的目標;然后通過合理的任務(wù)設(shè)置，引導(dǎo)學(xué)生分析需求、設(shè)計算法，完成程序的編寫并進行分享交流;最后梳理本課收獲，進行適當?shù)耐卣寡由臁?/p>

迭代優(yōu)化

主題活動確定后，考慮“這些活動是否指向了教學(xué)目標？是否適合當前的學(xué)情？結(jié)合學(xué)科核心素養(yǎng)及中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)，考慮還能否滲透其他素養(yǎng)”，并對教學(xué)設(shè)計進行迭代優(yōu)化。

1.教學(xué)目標優(yōu)化

游戲化教學(xué)是一把雙刃劍。一方面，小學(xué)生對游戲具有極高的興趣，使用游戲作為教學(xué)資源能夠有效提高學(xué)生的課堂積極性;另一方面，過度使用游戲資源可能會導(dǎo)致學(xué)生過度關(guān)注游戲本身，引起學(xué)生的游戲沉迷。因此，在使用游戲作為教學(xué)資源時，應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生正確的游戲觀。本課設(shè)計為體感游戲，相較于傳統(tǒng)的游戲模式，更加符合學(xué)生身心健康發(fā)展的需求。因此，培養(yǎng)正確的游戲觀，倡導(dǎo)健康游戲，促進健康生活，將作為本課的情感目標進行目標優(yōu)化。

為發(fā)揮群體的積極互助作用，提高學(xué)生的學(xué)習動力和能力，在整個游戲設(shè)計過程中，筆者將大任務(wù)分解成小任務(wù)，交由各個小組合作完成，從而培養(yǎng)學(xué)生的合作學(xué)習能力。游戲項目的實現(xiàn)，可以激勵學(xué)生采用不同的方案進行個性化設(shè)計，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。因此，合作能力和創(chuàng)新精神也將作為素養(yǎng)目標進行目標優(yōu)化。

2.評估證據(jù)優(yōu)化

在健康生活方面，如果學(xué)生能夠說出游戲的危害，闡述正確的游戲價值觀，就表明學(xué)生能夠認識到健康游戲的意義。因此，教學(xué)活動中要設(shè)計相應(yīng)的活動環(huán)節(jié)。

在合作能力方面，如果學(xué)生能夠交流合作，完成任務(wù)，就表明學(xué)生具備一定的合作能力。因此，教學(xué)活動將采用小組合作學(xué)習的模式，并在教學(xué)活動中注重在此方面的引導(dǎo)和激勵。

在創(chuàng)新精神方面，如果學(xué)生能夠個性化自己的程序設(shè)計，采用不同的方法和模塊實現(xiàn)程序功能，就表明學(xué)生具有一定的創(chuàng)新精神。因此，在教學(xué)活動中，要注重在此方面的引導(dǎo)和激勵。

3.教學(xué)活動細化優(yōu)化

依據(jù)上述的評估證據(jù)，進一步思考并完善主題活動。在進行活動設(shè)計與教學(xué)資源選擇時，要時刻考慮到教學(xué)目標的指向性。結(jié)合本課中的主題任務(wù)，即“體感水果忍者”游戲，教學(xué)活動主要從實際游戲經(jīng)驗出發(fā)，進行情境導(dǎo)入、活動設(shè)計、總結(jié)拓展等步驟的設(shè)計。

（1）情境導(dǎo)入。情境導(dǎo)入的目的是引起學(xué)生的注意，激發(fā)學(xué)生的興趣、揭示本課的主題。本課的情境導(dǎo)入設(shè)計為：通過對比“體感游戲”與傳統(tǒng)游戲的區(qū)別，滲透健康游戲理念，制造認知沖突，激發(fā)學(xué)習興趣。

（2）活動設(shè)計?？紤]到任務(wù)設(shè)計要逐步提升、層層遞進，筆者將大任務(wù)分解成小任務(wù)：第一部分先使用學(xué)生已經(jīng)掌握的編程模塊，完成“水果忍者”游戲的程序設(shè)計;第二部分引入“相對于角色的視頻運動”模塊，使用新的編程模塊來更新游戲。通過這種設(shè)計，學(xué)生在第一部分無需學(xué)習新知識，程序的實現(xiàn)都是基于已學(xué)過的模塊，學(xué)生能夠?qū)Ｗ⒂谟嬎闼季S的強化。第二部分任務(wù)的提出也會非常自然流暢：“如何體現(xiàn)健康游戲？”學(xué)生也能夠?qū)Ｗ⒂谛履K的學(xué)習并加以應(yīng)用。

（3）總結(jié)拓展。梳理總結(jié)是為了鞏固新知，教師需要進行適時點評激勵，幫助學(xué)生建構(gòu)新知。拓展環(huán)節(jié)的設(shè)計是為了拓展學(xué)生的視野，發(fā)展學(xué)生的思維，“見多”才能“識廣”，然后才能創(chuàng)新創(chuàng)造。因此，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生思考視頻偵測功能的應(yīng)用場景還有哪些，同時，視頻偵測是人工智能領(lǐng)域下圖像識別的一個應(yīng)用，教師可以針對該領(lǐng)域下的高級應(yīng)用，選擇合適的教學(xué)資源進行拓展。

綜上所述，信息技術(shù)教師在進行編程教學(xué)時，首先要考慮國家教育目標、學(xué)科核心素養(yǎng)，結(jié)合學(xué)情，確定教學(xué)目標。以教學(xué)目標為出發(fā)點，考慮評估證據(jù)，設(shè)計教學(xué)活動，再經(jīng)過迭代優(yōu)化，最終形成教學(xué)設(shè)計。這種“以終為始”的“逆向設(shè)計”策略，能夠有效地保障學(xué)科核心素養(yǎng)的落實，從而促進學(xué)生的全面發(fā)展。

參考文獻

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