以繪圖作業(yè)促進(jìn)信息科技學(xué)科概念理解

◎ 邱振華

學(xué)科中的核心概念是其本體知識(shí)不可或缺的一部分。在2017年版普通高中各學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)的解讀中已指出“需以學(xué)科大概念為核心，建構(gòu)少而精的課程內(nèi)容”［1］。在教學(xué)中，降低對(duì)記憶背誦的要求，強(qiáng)調(diào)對(duì)重要概念的深入理解，是培育學(xué)科核心素養(yǎng)的關(guān)鍵。

概念教學(xué)的難點(diǎn)在于概念的內(nèi)化理解，單靠死記硬背只能記住文字上的概念，卻不能將其“融入頭腦中”。布魯納等提出了概念形成的假設(shè)檢驗(yàn)?zāi)Ｐ停?］。這一模型認(rèn)為，概念形成的過程是一個(gè)提出假設(shè)和檢驗(yàn)假設(shè)的過程，通過“假設(shè)—檢驗(yàn)—再假設(shè)—再檢驗(yàn)—直到成功”的模式，首先提出一個(gè)與目標(biāo)相一致的假設(shè)，然后根據(jù)反饋進(jìn)行檢驗(yàn)，若出現(xiàn)偏差則修正之前的假設(shè)，重復(fù)以上過程，直至檢驗(yàn)的結(jié)果符合要求則最終形成概念。

從該模型中可以看出概念教學(xué)的實(shí)施需要學(xué)生的主動(dòng)建構(gòu)參與。筆者在初中信息科技學(xué)科中，采用了一種繪圖作業(yè)的形式落實(shí)概念教學(xué)。繪圖作業(yè)是指根據(jù)既定任務(wù)要求，運(yùn)用簡練的線條畫出畫面以對(duì)任務(wù)進(jìn)行反饋的一種作業(yè)形式。繪圖作業(yè)對(duì)于畫面的美感不做要求，評(píng)價(jià)的重點(diǎn)在于畫面內(nèi)涵是否與任務(wù)要求相匹配。筆者結(jié)合教學(xué)中的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行進(jìn)一步闡述。

一、繪圖作業(yè)在概念教學(xué)中的實(shí)施依據(jù)

心理學(xué)研究表明，學(xué)習(xí)效果受非智力因素與智力因素影響［3］，概念教學(xué)本質(zhì)上也是學(xué)習(xí)的一種，教學(xué)成效也受這兩種因素的影響。繪圖作業(yè)的目的是使各種智力因素的成長與概念教學(xué)的成效成為相互影響的正向關(guān)聯(lián)。

從非智力因素的角度來看，動(dòng)機(jī)、興趣、目標(biāo)等因素對(duì)于學(xué)習(xí)過程的始動(dòng)、定向、維持、強(qiáng)化等環(huán)節(jié)都具有較大影響力。在人類尚未發(fā)明文字之前，繪畫是人類文明得以傳承的一種有效途徑。兒童心理學(xué)研究也表明，兒童具有與生俱來的藝術(shù)欲望［4］，繪畫便是其呈現(xiàn)的有效途徑。喜歡繪畫是人的天性，用繪畫的作業(yè)形式可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的成就動(dòng)機(jī)，有助于解決傳統(tǒng)概念教學(xué)枯燥乏味的現(xiàn)象，使得學(xué)生將天性中的藝術(shù)表現(xiàn)欲以繪畫的形式與概念學(xué)習(xí)有效融合。

從智力因素的角度來看，想要內(nèi)化理解概念，需要學(xué)生具備分析、抽象、聚類等思維能力，這對(duì)于學(xué)生的智力基礎(chǔ)提出了一定的要求。智力受先天遺傳與后天環(huán)境影響，研究表明，奧蘇伯爾提出的有意義學(xué)習(xí)對(duì)于提升學(xué)生的智力有著積極的作用［5］。繪圖作業(yè)以繪畫的形式使學(xué)生已有的生活知識(shí)與所學(xué)的學(xué)科知識(shí)進(jìn)行連接，是一種以思維為核心的理解性學(xué)習(xí)，屬于有意義學(xué)習(xí)，若能長期堅(jiān)持實(shí)施，對(duì)于提升學(xué)生的智力有著積極的意義，而學(xué)生智力的提升又將促進(jìn)概念教學(xué)的順利實(shí)施。

二、繪圖作業(yè)在概念教學(xué)中的實(shí)施流程

筆者參考布魯納等提出的概念形成假設(shè)檢驗(yàn)?zāi)Ｐ?，繪圖作業(yè)在概念教學(xué)中的實(shí)施流程共分為五個(gè)階段，其中第五階段為備選階段，視情況在鞏固概念時(shí)實(shí)施。

（一）概念學(xué)習(xí)階段

概念學(xué)習(xí)階段是進(jìn)行繪圖作業(yè)的前置階段，也是后續(xù)階段的實(shí)施前提。該階段的目的是讓學(xué)生對(duì)于概念有一定的理解，使學(xué)生可以有針對(duì)性地完成繪圖作業(yè)。建構(gòu)主義認(rèn)為，只有學(xué)習(xí)者參與到某個(gè)共同體的實(shí)踐活動(dòng)中，才能建構(gòu)相關(guān)知識(shí)［6］。傳統(tǒng)的概念教學(xué)往往是讓學(xué)生對(duì)概念進(jìn)行死記硬背，這樣雖然可能記住概念的“形”，卻無法觸及概念的“實(shí)”，究其原因是沒讓學(xué)生體驗(yàn)概念的建構(gòu)過程。為了解決該問題，筆者采用將概念融于某一情境的策略，使抽象的概念在真實(shí)情境中“生根”。如創(chuàng)設(shè)故事情境，讓學(xué)生在觀看科技故事微視頻時(shí)了解概念發(fā)展的來龍去脈。

筆者在講解“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”概念時(shí)，通過一段計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷程的微視頻故事，讓學(xué)生了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的前世今生，從計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的歷史背景及曲折歷程的角度理解其概念；如創(chuàng)設(shè)操作情境，讓學(xué)生在實(shí)踐操作中逐漸建構(gòu)內(nèi)化概念。筆者在講解“計(jì)算機(jī)病毒”概念時(shí)，通過一個(gè)模擬計(jì)算機(jī)病毒發(fā)作的小程序，對(duì)計(jì)算機(jī)病毒的知識(shí)進(jìn)行分解，讓學(xué)生在程序操作中直觀理解相關(guān)概念；如創(chuàng)設(shè)游戲情境，讓學(xué)生將“玩”中的感性經(jīng)驗(yàn)逐步內(nèi)化為相關(guān)概念。筆者在講解“二進(jìn)制”概念時(shí)，通過一個(gè)由二進(jìn)制原理設(shè)計(jì)的“卡牌讀心術(shù)”游戲，讓學(xué)生在探究游戲奧秘的同時(shí)，自然而然地體驗(yàn)概念的形成與應(yīng)用過程。

（二）概念繪制階段

建構(gòu)主義認(rèn)為知識(shí)是在實(shí)踐活動(dòng)中對(duì)新事物、新現(xiàn)象、新信息、新問題所做出的暫定性解釋和假設(shè)［6］，概念繪制階段的目標(biāo)就是讓學(xué)生用繪圖作業(yè)的形式對(duì)所學(xué)概念進(jìn)行解釋和假設(shè)，呈現(xiàn)的作業(yè)形式是一幅圖畫及其說明。該階段的實(shí)施有兩個(gè)注意點(diǎn)——作業(yè)布置須有針對(duì)性、實(shí)施環(huán)境須有寬松性。

1.作業(yè)布置須有針對(duì)性

本階段的任務(wù)需要學(xué)生將抽象的概念以形象的圖畫形式加以呈現(xiàn)，如果作業(yè)的要求太過籠統(tǒng)，則可能出現(xiàn)繪制的作業(yè)與相關(guān)概念關(guān)聯(lián)度很小的情況。以“計(jì)算機(jī)病毒”這個(gè)概念為例，在筆者的早期實(shí)踐中，布置的作業(yè)內(nèi)容是“根據(jù)你的理解繪制計(jì)算機(jī)病毒”，結(jié)果有不少學(xué)生以夸張的形式繪制各種怪物以示計(jì)算機(jī)病毒，這顯然沒有體現(xiàn)計(jì)算機(jī)病毒的概念特征。在這之后筆者將作業(yè)的內(nèi)容改為“結(jié)合計(jì)算機(jī)病毒的定義及特征繪制計(jì)算機(jī)病毒，并用文字對(duì)你的圖畫進(jìn)行簡要說明”，結(jié)果作業(yè)的質(zhì)量明顯改善。有針對(duì)性地布置繪畫作業(yè)有兩個(gè)作用，一是讓學(xué)生在繪制時(shí)“有的放矢”，不至于跑偏；二是一定程度上也給予了學(xué)生提示，讓學(xué)生在回憶相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)作。

2.實(shí)施環(huán)境須有寬松性

寬松是創(chuàng)作的前提，寬松性是完成繪畫的必要條件［7］，也是保障作業(yè)質(zhì)量的必要條件。實(shí)施環(huán)境的寬松性表現(xiàn)為兩點(diǎn)，一是技能上的寬松性，二是心理上的寬松性。技能上的寬松性是指對(duì)繪畫的技能并不作要求，只要從畫面中可以讀出想要表達(dá)的意思即可。如需要繪制一臺(tái)計(jì)算機(jī)，并不需要將所有細(xì)節(jié)都呈現(xiàn)，只需用簡單的圖形讓大家能看懂即可。心理上的寬松性指的是教師需要營造愉悅的氛圍，只要不偏離作業(yè)主題，鼓勵(lì)學(xué)生大膽進(jìn)行個(gè)性化創(chuàng)作。

（三）概念共讀階段

概念共讀階段借鑒改良了繪畫心理分析范式中的主觀分析范式的操作方法。主觀分析范式最早出現(xiàn)在心理治療實(shí)踐中，是治療師通過對(duì)患者的繪畫進(jìn)行主觀分析，獲得治療信息的過程［7］。本階段對(duì)該范式進(jìn)行了借鑒改良，如表1所示，要求師生結(jié)合自己對(duì)概念的理解與繪畫進(jìn)行“互動(dòng)”，憑借自己的感覺經(jīng)驗(yàn)在主觀分析過程中解讀畫面與概念的關(guān)系。

表1 概念共讀階段主觀分析范式的應(yīng)用說明表

對(duì)學(xué)生而言，其目的在于調(diào)動(dòng)其將知識(shí)與情感投入“有意義學(xué)習(xí)”中。這里的“有意義學(xué)習(xí)”借鑒的是美國人本主義心理學(xué)家羅杰斯的解讀。相對(duì)于奧蘇伯爾停留在文本意義和心理意義層面的“有意義學(xué)習(xí)”，羅杰斯將其意義提升到精神意義層面，從知識(shí)對(duì)學(xué)生個(gè)體生活和人生意義指導(dǎo)功能的角度進(jìn)行了解讀［8］。從知識(shí)層面看，他人的繪畫作業(yè)為進(jìn)行分析的學(xué)生提供了一個(gè)特殊的情境，而創(chuàng)設(shè)知識(shí)情境是活化抽象概念的必要手段；從精神層面看，解讀評(píng)價(jià)他人的作業(yè)，是學(xué)習(xí)過程中與他人進(jìn)行情感互動(dòng)的過程，從中可以借鑒吸納他人的學(xué)習(xí)智慧，在“共學(xué)”中發(fā)展個(gè)體的創(chuàng)造性與責(zé)任感。下文以圖1為例，學(xué)生B（分析者）能從原圖的細(xì)節(jié)中解讀出計(jì)算機(jī)病毒的特征，且其解讀的“速度線代表移動(dòng)快，這會(huì)方便計(jì)算機(jī)病毒隱藏”等內(nèi)容補(bǔ)充了學(xué)生A（原作者）的觀點(diǎn)，不僅達(dá)到了在情境中“讀懂”概念的效果，更促進(jìn)了生生間的互助交流。

圖1 繪圖作業(yè)樣例1

對(duì)教師而言，除了需解讀畫面與相關(guān)概念的關(guān)系，還需提出追加問題，以此進(jìn)一步了解學(xué)生對(duì)概念的理解情況。追問的目的有兩點(diǎn)：其一是對(duì)可能存在的個(gè)性問題進(jìn)行確認(rèn)，其二是收集共性的問題。下文以圖2為例，在左側(cè)的圖畫中，學(xué)生的解讀“將1復(fù)2”是一個(gè)疑點(diǎn)，簡單的文件復(fù)制功能也能“將1復(fù)2”，于是教師追問“將文件通過U盤從一臺(tái)電腦拷到另一臺(tái)電腦，這是不是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的特征，為什么？”；在右側(cè)的圖畫中，不少學(xué)生繪制的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)都是這種“星型”的，于是教師追問“在現(xiàn)實(shí)中，有沒有可能存在著一個(gè)巨大的網(wǎng)絡(luò)連接了所有的計(jì)算機(jī)，如果有的話，它又是如何工作的呢？”。在本階段結(jié)束后，教師將整理生生解讀與師生問答中所呈現(xiàn)的問題，為下一階段做準(zhǔn)備。

圖2 繪圖作業(yè)樣例2

（四）概念研討階段

經(jīng)歷了“繪制概念圖畫”“解讀他人圖畫”“回應(yīng)教師提問”等環(huán)節(jié)，學(xué)生已從各個(gè)角度對(duì)已學(xué)概念進(jìn)行了“假設(shè)”，本階段將通過研討對(duì)“假設(shè)”進(jìn)行“驗(yàn)證”，其目的是內(nèi)化“假設(shè)”過程產(chǎn)生的新觀點(diǎn)，消除“假設(shè)”過程中產(chǎn)生的疑惑。研討模式分為兩種，其一是個(gè)性對(duì)話，其二是共性分析。

在個(gè)性對(duì)話模式中，學(xué)生將獲取他人對(duì)自己作業(yè)的解讀信息及與教師的互動(dòng)問答信息，并有選擇性地根據(jù)自己的疑惑與師生進(jìn)行進(jìn)一步對(duì)話。在共性分析模式中，教師將提煉出作業(yè)中的共性問題，并加以解釋分析。

（五）概念鞏固階段

本階段為備選階段，如果在上一階段的研討環(huán)節(jié)中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)于相關(guān)概念的理解存在一定的問題，則在本階段布置進(jìn)階任務(wù)進(jìn)行強(qiáng)化反饋。任務(wù)以“概念與實(shí)際間的聯(lián)系、概念與概念間的聯(lián)系”為主要繪圖內(nèi)容，旨在分析學(xué)生能否將對(duì)概念的理解運(yùn)用到紛繁的真實(shí)情境中。

三、繪圖作業(yè)在概念教學(xué)中的實(shí)施成效

（一）繪圖作業(yè)對(duì)概念教學(xué)的促進(jìn)作用

概念教學(xué)的難點(diǎn)在于概念的抽象性與復(fù)雜性，簡單的文字堆砌展示會(huì)使得“教師越教越累、學(xué)生越學(xué)越苦”。解決該問題的方法之一是將概念融于情境，使得概念這個(gè)“鹽”融于情境這個(gè)“湯”得以理解與消化。傳統(tǒng)的情境創(chuàng)設(shè)大都是教師創(chuàng)設(shè)知識(shí)情境，學(xué)生進(jìn)行體驗(yàn)，但由于每個(gè)學(xué)生的知識(shí)起點(diǎn)與生活經(jīng)歷各不相同，因此預(yù)設(shè)的情境未必能讓所有學(xué)生都產(chǎn)生充分的共鳴。繪圖作業(yè)另辟蹊徑，由學(xué)生創(chuàng)設(shè)出獨(dú)特的概念圖畫情境，讓其他師生進(jìn)行體驗(yàn)，其對(duì)概念教學(xué)的促進(jìn)作用有三點(diǎn)。

其一，使學(xué)生主動(dòng)將概念在情境中活化。唯有想明白了概念在生活情境中如何應(yīng)用，才能將抽象的概念在形象的圖畫中進(jìn)行呈現(xiàn)。其二，提升學(xué)生在概念作業(yè)中的情感體驗(yàn)。研究表明，情感體驗(yàn)是提高學(xué)習(xí)效率的重要因素，增加作業(yè)的趣味性，把握學(xué)生的心理是提升學(xué)生積極情感體驗(yàn)的一個(gè)重要方法［9］。傳統(tǒng)的概念教學(xué)中的識(shí)記類作業(yè)容易讓學(xué)生產(chǎn)生消極情感體驗(yàn)，繪圖作業(yè)則不然，由于是繪制自己特有的知識(shí)情境，學(xué)生大都興趣盎然。在本研究的后測調(diào)查問卷中，有87.5%的學(xué)生表示對(duì)于這種形式“很喜歡”。其三，以“共學(xué)”的形式解決概念學(xué)習(xí)中的問題。繪圖作業(yè)除了要讓學(xué)生“繪制概念”外，其“概念共讀”與“概念研討”階段也是其重要的組成部分。這使得學(xué)生嘗試解讀他人作業(yè)，嘗試回應(yīng)他人疑問，嘗試接納他人意見……除了個(gè)體所創(chuàng)設(shè)的一個(gè)個(gè)“繪畫小情境”外，整個(gè)班級(jí)則是一個(gè)更大的“學(xué)習(xí)大情境”，學(xué)習(xí)不再是“一個(gè)人的戰(zhàn)斗”，充分的互動(dòng)使得大家成為一個(gè)“共學(xué)”的共同體。

（二）繪圖作業(yè)對(duì)概念教學(xué)的反饋?zhàn)饔?/h3>

“減負(fù)增效”是當(dāng)下的熱門議題，從作業(yè)的角度來看，其關(guān)鍵在于“減負(fù)——減少不必要的作業(yè)”和“增效——增強(qiáng)作業(yè)的反饋?zhàn)饔谩薄鹘y(tǒng)的識(shí)記類作業(yè)無法捕捉學(xué)生的思維軌跡，也就無法精準(zhǔn)反饋學(xué)生對(duì)概念的理解情況。繪圖作業(yè)除了在“減負(fù)——讓學(xué)生在課堂中用自己喜歡的方式完成作業(yè)”方面有積極的成效外，更在精準(zhǔn)反饋中有其獨(dú)特的作用。

繪圖作業(yè)以“隱性分層作業(yè)”的形式使得每位學(xué)生的學(xué)習(xí)情況得以體現(xiàn)，并以多元化評(píng)價(jià)的形式使得作業(yè)的內(nèi)涵被充分解讀與反饋。首先，作業(yè)的難度是否合理，是教學(xué)效果精準(zhǔn)反饋的前提，分層作業(yè)是解決這一問題的有效手段，但在具體分層時(shí)涉及是否了解每個(gè)學(xué)生的個(gè)體差異、是否能設(shè)計(jì)出梯度合理的作業(yè)等問題。繪圖作業(yè)雖未提分層要求，但在實(shí)施過程中，學(xué)生會(huì)自然地根據(jù)對(duì)概念的理解實(shí)現(xiàn)分層的效果。其次，通過繪圖的形式解讀學(xué)生的心理情況已是心理治療技術(shù)中的一個(gè)重要手段，同樣，其也能解讀學(xué)生對(duì)于知識(shí)的理解情況?？紤]到普通教師未必具備專業(yè)的心理學(xué)知識(shí)，因此采用了自評(píng)（原作者對(duì)作業(yè)進(jìn)行說明）、生評(píng)（學(xué)生分析他人的作業(yè)）、師評(píng)（教師對(duì)于作業(yè)進(jìn)行提問）這樣多元化的評(píng)價(jià)手段對(duì)作業(yè)進(jìn)行多維度的解讀，盡可能獲取準(zhǔn)確、全面的信息，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)反饋的效果。以圖3為例，該圖中A學(xué)生和B學(xué)生都想呈現(xiàn)計(jì)算機(jī)病毒的“潛伏性”特征，A學(xué)生的基礎(chǔ)要弱于B學(xué)生，但他們都較好地完成了作業(yè)。仔細(xì)分析作業(yè)后發(fā)現(xiàn)，A學(xué)生的繪圖中并未很好地體現(xiàn)學(xué)科特點(diǎn)，B學(xué)生則通過“墻上的日歷”很好地體現(xiàn)了“潛伏性特征的表現(xiàn)形式之一是在特定的情境下發(fā)作”這一知識(shí)內(nèi)容，從作業(yè)的內(nèi)涵中已經(jīng)呈現(xiàn)了“分層”的效果。

圖3 繪圖作業(yè)樣例3

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