“促進深度遷移”的信息技術學科教學探索

荊曉虹 江蘇省丹陽高級中學

在新課程改革的背景下，“學會學習”是學生核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容之一，所有的學習都涉及原有經(jīng)驗的遷移。遷移能力是學生學習和創(chuàng)新的基礎，是需要養(yǎng)成的最重要的能力之一。筆者在萬方數(shù)據(jù)知識服務平臺，以“學習”和“遷移”為關鍵詞進行搜索，發(fā)現(xiàn)相關研究主要集中在深度學習、語言類教學等方面，而涉及“信息技術教學”和“遷移”的論文數(shù)量較少。本文基于對學習遷移理論的深入研究，探尋遷移與信息技術學科學習之間的內(nèi)在聯(lián)系，探索在教學中如何為學習創(chuàng)設遷移時機,激發(fā)學生持續(xù)運用遷移的動力，以期為“以核心素養(yǎng)為導向”的信息技術課堂變革提供有益的參考。

●學習遷移理論與信息技術教學

學習遷移能力并非天生的，需要教師在教學的各個環(huán)節(jié)充分提供遷移時機，引導遷移的發(fā)生。例如，在項目式教學過程中，教師要幫助學生總結、概括解決某類問題的原理，分析問題解決情境中的相同或相似要素，反思問題解決的思路和技術路線，幫助學生提升遷移能力。

隨著信息技術學科課程標準、教學內(nèi)容、教學方式的不斷變革，教師對遷移理論的研究和應用也有所側重。相關的研究主要聚焦于從生活情境遷移到課堂情境，幫助學生學習新概念；通過前趨知識的鋪墊引入新知識，促進學生對新知識的理解；揭示知識間的內(nèi)在聯(lián)系，提升學生運用遷移的能力等。

●“促進深度遷移”的教學策略

1.將遷移能力的培養(yǎng)融入教學目標，為遷移定向

教師在制訂教學目標時，可以將遷移能力的培養(yǎng)目標和實施途徑納入其中，為支持遷移的教學設計提供正確的導向。同時，教師要以新課標為基準，根據(jù)教學計劃和學情分析，將遷移理論的應用和遷移能力培養(yǎng)的目標都清晰、具體地呈現(xiàn)出來。例如，在《探秘人工智能》一課中，涉及計算思維培養(yǎng)目標的部分可以描述為：通過應用識圖軟件并探究其工作原理，遷移了解更多的人工智能技術；通過體驗從實物到數(shù)字化圖像的抽象過程，遷移生成看待事物的多種視角，增強信息意識；通過編程解決問題的過程，將思維方法遷移生成解決現(xiàn)實生活中問題的方法，培養(yǎng)抽象、自動化等計算思維。學生在學習目標的指引下，可有效把握遷移的方向，從而進行有意義的學習。

2.梳理知識網(wǎng)絡拓撲圖，為遷移奠基

美國著名的認知教育心理學家奧蘇貝爾于1963年提出的認知結構遷移理論認為，在學生學習新知識時，認知結構可利用性高、可辨別性大、穩(wěn)定性強，就能促進對新知識學習的遷移。因此，如果能夠梳理出教材中的大概念和核心知識，從而構建知識網(wǎng)絡拓撲圖，并據(jù)此建立認知結構，將有助于利用知識間的邏輯順序設計出促進遷移的學習活動。例如，在講授《迭代法》一課時，圖1是為以“迭代法”為核心概念的知識網(wǎng)絡拓撲圖的部分截圖。一方面，“循環(huán)結構”是程序中實現(xiàn)迭代法的方式之一，迭代法也為遷移運用循環(huán)結構解決問題提供更廣的視角。另一方面，遞推方法是迭代法的思維基礎，并且學生在數(shù)學學科中已積累部分相關的經(jīng)驗。筆者結合具體學情，選取了“循環(huán)結構”和“遞推法”作為重點前趨知識，據(jù)此為學生搭建遷移的臺階。

圖1 知識網(wǎng)絡拓撲圖部分截圖

3.挖掘前后學習的關聯(lián)與沖突，助遷移發(fā)生

在學生學習新知識前，教師需選擇合適的問題，引導他們將先前習得的知識或經(jīng)驗進行遷移應用，在解決問題的過程中揭示新舊知識間的異同和聯(lián)系，從而自然建構新知。在學生習得新知識后，教師也需創(chuàng)設不同的情境，促使他們深入知識的本質(zhì)，提升遷移應用知識的能力。

例如，學生在初步學習循環(huán)結構之后，理解其主要意義是“能將重復的操作用簡潔的形式去描述”。此時，教師需引導學生關注其中重復操作的內(nèi)容，如繪制10個大小相同的圓和繪制10個大小不等的圓，以及計算1到100的自然數(shù)之和等問題，讓學生仔細對比循環(huán)體中變量的變化規(guī)律。循環(huán)體中變量的不同變化，形成了互聯(lián)知識之間的沖突，從而讓學生通過“循環(huán)結構”這一前趨知識，將“迭代法”引入已有知識體系。他們在理解“循環(huán)在實現(xiàn)重復操作的同時，也能實現(xiàn)變量自我更新”的現(xiàn)象后，逐步掌握“通過尋求重復的規(guī)律，建立迭代關系式”的重要方法，化解學習中的困難。

在教學中，教師還可以通過采用更高層級抽象的方法描述問題，引導學生探討不同情境間的相同點，嘗試運用已有知識解決問題。例如，關于產(chǎn)品的更新?lián)Q代，其中產(chǎn)品的功能、外觀、設計思路等方面，可以被理解為在“產(chǎn)品迭代”中“不斷更新的變量”，提升學生的抽象思維和遷移能力。這種利用關聯(lián)與沖突建構新知的途徑，讓學生的學習在不同的階段產(chǎn)生有益的相互影響，既強化了知識的意義，也助力學生將知識向深度和廣度遷移。

4.設計關鍵問題串導向的學習活動，為遷移導航

設計關鍵問題串是將驅動問題以適合學生循序漸進學習的要求進行分解，保障知識建構的有序性和系統(tǒng)性。問題串的設計須明確指向遷移能力的培養(yǎng)且層層遞進，促使遷移的發(fā)生，讓深度遷移成為可能。

例如，在“條件循環(huán)”新授課中，筆者設計的項目是“猜數(shù)字游戲”，驅動問題分解為5個子問題組成關鍵問題串，借助5個項目活動引導學生逐步探究。項目活動1：運行并體驗程序1，思考并回答相應問題。驅動問題1：程序中如何實現(xiàn)猜5次數(shù)？學生需運用舊知“次數(shù)循環(huán)”遷移理解新情境和新問題。項目活動2：改造程序1生成程序2，實現(xiàn)如果猜對數(shù)字即退出循環(huán)。驅動問題2：在for循環(huán)內(nèi)部，可以用什么語句中斷循環(huán)過程？學生繼續(xù)遷移運用舊知，在程序中for循環(huán)體內(nèi)添加條件及時中斷循環(huán)。項目活動3：閱讀理解程序3并運行程序，對比程序2和程序3的代碼和功能，嘗試理解“條件循環(huán)”。驅動問題3：while語句中的條件起什么作用？學生在輔助學習資源的幫助下，不難完成活動，并在活動中發(fā)生更深層的遷移，自然建構新知。項目活動4：拓展程序3生成程序4，使程序實現(xiàn)最多允許猜10次數(shù)，猜對就終止程序。驅動問題4：如果循環(huán)次數(shù)沒法確定，但預知循環(huán)結束的條件，你會選擇使用哪一種循環(huán)語句？學生在對比和實踐中，生成遷移運用知識的能力。項目活動5：和同學一起討論，歸納梳理所學知識，填寫學習記錄。驅動問題5：列舉在現(xiàn)實生活中，采用條件控制或次數(shù)控制的重復性工作或現(xiàn)象。引導學生將課堂所學知識深度遷移至生活領域，培養(yǎng)學科思維和核心素養(yǎng)。關鍵問題串將學生看似分散、零碎的學習活動凝聚起來，引導他們實現(xiàn)深度遷移。

5.貫穿以“理解性學習”為主要內(nèi)容的形成性評價，為遷移增效

理解力對遷移來說十分重要，學生起初從事理解性學習是有困難的，他們需要在教師的引導下花費一定的時間去探究基本概念間的聯(lián)系。教師如果將對“理解性學習”的評價貫穿到教學的始終，則可以讓形成性評價在不斷反饋和調(diào)整學習進展的同時，促使學生有更多的時機參與理解性學習，從而增強有效的遷移。

例如，在學習分支結構時，筆者以現(xiàn)實生活的情境導入，以學習記錄表的形式對學習過程進行評價。學習活動1，教師提出問題：如果今天下雨，就去看電影；如果不下雨，就去郊游。讓學生借助學習資源，自主選擇合適的形式進行書面描述，并記錄到學習記錄表中。學生在已有知識和經(jīng)驗的支撐下，自主探究學習資源，采用了自然語言、英語、流程圖、偽代碼等多種形式進行描述。學習活動2，教師呈現(xiàn)部分學生的描述，讓大家進行比較和討論。提出問題：你認為哪種描述形式更好？學習活動3，問題改變?yōu)椤叭绻裉焓侵苣?，如果下雨就去看電影，不下雨就去郊游；如果不是周末，就去上學”。請選擇一種最合適的形式進行描述并將其填寫在學習記錄表中。學生通過交流和思考，回答學習記錄表中逐步遞進的問題，進行自評和互評，不斷加深對分支結構的理解，從而實現(xiàn)形成性評價對理解性學習的支撐。

●基于促進深度遷移的“自主體驗式”探究學習模式

“自主體驗式”探究學習能夠讓學生在各自的認知、經(jīng)驗基礎上，通過自主實踐和體驗激發(fā)遷移的主動性，便于學生已有的認知結構得到拓展，促使遷移的發(fā)生和發(fā)展。筆者在之前曾提煉出“自主體驗式”探究學習模式（如上頁圖2），將本文中“促進深度遷移”的教學策略融入其中，可以構建出“基于‘促進深度遷移’的自主體驗式探究學習模式”（如上頁圖3）。

圖2 自主體驗式探究學習模式[3]

圖3 基于“促進深度遷移”的自主體驗式探究學習模式

●結束語

“促進深度遷移”的信息技術學科教學，是將學習遷移理論融入信息化時代學科教學的新探索。隨著教育信息化的不斷深入，信息技術正從廣泛應用走向深度融合，為訓練學習遷移能力提供了更加有利的條件，如引入VR技術的智慧教室可以帶給學生形式更豐富的學習內(nèi)容、便利的即時師生互動方式、真實的學習情境感知和體驗、自適應的教學服務。先進的技術為“促進深度遷移”的教學探索帶來了契機，教師只有具備了深厚的理論基礎，在新課標的指引下，明晰新教材的大概念及主線脈絡，充分利用信息技術，才能提升學生深度遷移的能力和學習能力，真正達到培養(yǎng)核心素養(yǎng)的目標。