小學(xué)Mind+創(chuàng)意編程數(shù)字教材開發(fā)實(shí)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(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，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(shí)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(diǎn)和推廣”，提出要實(shí)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(jī)和活力，使教育資源更加豐富實(shí)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(dòng)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(shí)、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(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)，對開發(fā)實(shí)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(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)設(shè)備，完成文字、圖像、聲音、視頻、動(dòng)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(shí)間與空間的束縛，及時(shí)獲取所需內(nèi)容，甚至可以實(shí)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(gè)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(jì)系統(tǒng)論。教學(xué)設(shè)計(jì)是一個(gè)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(jì)、實(shí)施和評價(jià)，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(jì)算思維理念。計(jì)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(jì)算思維。在設(shè)計(jì)開發(fā)Mind+數(shù)字教材時(shí)，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(jì)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(shí)計(jì)算思維理念，凸顯編程教學(xué)的價(jià)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(yùn)用，強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科、多領(lǐng)域綜合運(yùn)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(yùn)用各學(xué)科知識(shí)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(shí)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(yùn)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(yùn)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(gè)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(duì)伍，從科學(xué)性、技術(shù)性、趣味性、實(shí)用性等方面把關(guān)，同時(shí)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(jì)算思維）、各學(xué)科或跨學(xué)科知識(shí)的融合等問題。

（2）個(gè)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(shí)現(xiàn)知識(shí)的構(gòu)建和運(yùn)用，并要求體現(xiàn)學(xué)習(xí)資源的多樣性、關(guān)注學(xué)生個(gè)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(jì)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(tái)不同、開設(shè)課程不同時(shí)，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(gè)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(duì)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(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)提煉了相關(guān)策略。

1.多方收集參考資源

開發(fā)團(tuán)隊(duì)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(shí)錄與教學(xué)設(shè)計(jì)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(diǎn)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(jì)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(bǔ)短板、吸收經(jīng)驗(yàn)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(duì)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(shí)驗(yàn)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(yàn)介紹等，開闊思維，取長補(bǔ)短，從中獲取寶貴的開發(fā)經(jīng)驗(yàn);通過閱讀與Mind+軟件相關(guān)的專業(yè)書籍，對照書籍動(dòng)手編程、做筆記，加深對Mind+編程相關(guān)知識(shí)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(gè)流程，開發(fā)團(tuán)隊(duì)的教師具有了一定的儲(chǔ)備，再開展專題研討會(huì)，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(dòng)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(shí)，并學(xué)會(huì)靈活運(yùn)用相關(guān)知識(shí)和技能制作相冊、繪制圖形、設(shè)計(jì)游戲、解決數(shù)學(xué)問題、設(shè)計(jì)綜合項(xiàng)目等，從而有效培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)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(huì)自主探究、小組合作，掌握運(yùn)用列表、思維導(dǎo)圖、流程圖等方法分析角色動(dòng)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(jià)上，在教材中設(shè)置評價(jià)環(huán)節(jié)，注意采取多元評價(jià)方式，如教師自評、學(xué)生互評、網(wǎng)上評價(jià)、小組評價(jià)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(yùn)用跨學(xué)科知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。

4.整體設(shè)計(jì)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(jià)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(gè)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(qiáng)編程與生活的聯(lián)系，融入跨學(xué)科知識(shí)。如在“我們的運(yùn)動(dòng)會(huì)”一課，讓學(xué)生收集學(xué)校運(yùn)動(dòng)會(huì)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(shí)等。

三是合理設(shè)計(jì)每課時(shí)的各環(huán)節(jié)。通常，每課時(shí)會(huì)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(shí)點(diǎn)邏輯順序設(shè)計(jì)）、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(shí)點(diǎn)。根據(jù)課程目標(biāo)，梳理形成數(shù)字教材的課時(shí)目錄，并列出每個(gè)課時(shí)的知識(shí)點(diǎn)，再圍繞知識(shí)點(diǎn)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(xiàng)。例如，在分工安排上，將開發(fā)團(tuán)隊(duì)的教師分成三組，每個(gè)小組負(fù)責(zé)連貫性的若干課時(shí);在人員搭配上，每個(gè)小組安排一位課程開發(fā)能力較強(qiáng)的教師;要求每個(gè)課時(shí)先根據(jù)知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)制作一個(gè)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(duì)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(yùn)動(dòng)會(huì)”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(shí)，在群中分享了一個(gè)編寫亮點(diǎn)，即用列表形式分析角色動(dòng)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(shí)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(shí)，而是要通盤考慮前后課時(shí)的知識(shí)點(diǎn)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(shí)等。例如，2019年6月，筆者參加廣東省黃偉祥名師工作室活動(dòng)時(shí)，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(gè)單元（4課時(shí)）的內(nèi)容。

6.修訂與完善數(shù)字教材

（1）在教學(xué)實(shí)踐中驗(yàn)證修訂。實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。付諸教學(xué)實(shí)踐并注重加強(qiáng)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(shí)，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(shí)，開發(fā)團(tuán)隊(duì)教師主要采取了任務(wù)驅(qū)動(dòng)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(shí)設(shè)計(jì)一些有針對性的個(gè)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(huì)先制定一個(gè)可行方案，方案建議包括課例、微課、教學(xué)設(shè)計(jì)等配套資源的評價(jià)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(duì)教師開展了Mind+數(shù)字教材精品課程、微課、教學(xué)設(shè)計(jì)等系列開發(fā)活動(dòng)，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(tái)進(jìn)一步拓展教材的使用形式和范圍，實(shí)現(xiàn)數(shù)字教材的“廣而告之”和高效運(yùn)用，以滿足學(xué)生自主學(xué)習(xí)、個(gè)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(tái)，學(xué)生只需用手機(jī)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(tái)組織學(xué)生開展了防疫線上教學(xué)活動(dòng)，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(tái)的“填表”功能開展問卷調(diào)查，實(shí)現(xiàn)了有效的教與學(xué)評價(jià);還利用該平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了作業(yè)布置與評價(jià)、與學(xué)生及家長交流互動(dòng)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(qiáng)學(xué)習(xí)與反思，重視學(xué)習(xí)評價(jià)和系統(tǒng)性能評價(jià)，及時(shí)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(diǎn)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(jì)思想與方法的運(yùn)用，系統(tǒng)合理地把握開發(fā)的每個(gè)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(xiàng)目：2020年中山市教育科研2020年度立項(xiàng)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）。