基于4C教學(xué)設(shè)計(jì)模式提升學(xué)科核心素養(yǎng)的實(shí)證研究

王蕾

摘要：信息科技學(xué)科關(guān)注教學(xué)設(shè)計(jì)過程的創(chuàng)新，運(yùn)用4C教學(xué)設(shè)計(jì)模式可以引發(fā)多層次的學(xué)習(xí)思考。本文以三年級(jí)《用好數(shù)字設(shè)備》一課為例，展開相應(yīng)的實(shí)踐研究，通過基于4C教學(xué)設(shè)計(jì)模式的設(shè)計(jì)，呈現(xiàn)了有效引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、保持學(xué)習(xí)動(dòng)力的教學(xué)方法。

關(guān)鍵詞：4C教學(xué)設(shè)計(jì)模式；信息科技；核心素養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G434? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? 論文編號(hào)：1674-2117（2024）10-0023-04

基于4C教學(xué)設(shè)計(jì)模式的理論解析

4C教學(xué)設(shè)計(jì)模式由荷蘭開放大學(xué)教育技術(shù)研究中心教授J.Vail Merrienboer創(chuàng)建于20世紀(jì)80年代，主要用于基于信息核心能力的仿真教學(xué)，適用于較為復(fù)雜的認(rèn)知內(nèi)容，如計(jì)算思維的教學(xué)等。該模式的核心是設(shè)計(jì)整體任務(wù)，旨在讓復(fù)雜認(rèn)知不斷得到階段性解析，將認(rèn)知過程分解成層次序列，將可反復(fù)應(yīng)用的任務(wù)歸為一類，在不同的問題情境中運(yùn)用，將不可反復(fù)應(yīng)用的認(rèn)識(shí)點(diǎn)歸為另一類，隨著問題情境的改變做出靈活調(diào)整。隨著學(xué)生從簡(jiǎn)單到復(fù)雜地探究整體任務(wù)，采取促進(jìn)即時(shí)信息呈現(xiàn)的教學(xué)方法，支持整體任務(wù)中的認(rèn)識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，同時(shí)采取精細(xì)的教學(xué)方法來支持應(yīng)用認(rèn)識(shí)點(diǎn)的升華。整個(gè)過程包括四個(gè)層面：有規(guī)律的認(rèn)識(shí)點(diǎn)分解、分析認(rèn)識(shí)點(diǎn)成分和相關(guān)知識(shí)、選擇教學(xué)策略、組合教學(xué)策略。

信息科技學(xué)習(xí)中基于4C教學(xué)設(shè)計(jì)模式的可行性分析

信息科技學(xué)科關(guān)注核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，關(guān)注方法和視野的擴(kuò)展。在認(rèn)知目標(biāo)體系中，教學(xué)設(shè)計(jì)內(nèi)容的驅(qū)動(dòng)問題并不是單一領(lǐng)域內(nèi)知識(shí)性的、能夠直接得出結(jié)論的具體問題，需要師生對(duì)學(xué)習(xí)流程中的要素建立相互關(guān)聯(lián)，通過與各知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的學(xué)習(xí)活動(dòng)，使學(xué)生將學(xué)科經(jīng)驗(yàn)建立成一個(gè)完整的架構(gòu)。因此，4C教學(xué)設(shè)計(jì)模式可適用于信息學(xué)科的學(xué)習(xí)活動(dòng)。

在信息科技學(xué)科中落實(shí)4C教學(xué)設(shè)計(jì)模式包括“Connections（有效聯(lián)系）、Construct（認(rèn)知建構(gòu)）、Challenge（批判）、Create（創(chuàng)新）”四個(gè)環(huán)節(jié)，通過有效的任務(wù)達(dá)成形成前后關(guān)聯(lián)的循環(huán)體系，體現(xiàn)了學(xué)生個(gè)體與學(xué)習(xí)內(nèi)容、他人及自我的多維交互、發(fā)散開放的思維碰撞過程，變被動(dòng)接受為自主探究，達(dá)成信息科技學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo)，引領(lǐng)學(xué)生深度學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)思能力。

基于4C教學(xué)設(shè)計(jì)模式的實(shí)施過程

1.C1（Connections）有效聯(lián)系

基于4C教學(xué)設(shè)計(jì)模式的首要實(shí)施環(huán)節(jié)是Connections（有效聯(lián)系），即通過激活與項(xiàng)目目標(biāo)相關(guān)的背景性知識(shí)來推動(dòng)學(xué)生積極思考和主動(dòng)介入，建構(gòu)指向主題意義的各種圖式，進(jìn)而發(fā)散思維，大膽想象，助力新舊信息的交互串聯(lián)，獲取相關(guān)主題知識(shí)。

（1）原設(shè)計(jì)

《用好數(shù)字設(shè)備》一課是義務(wù)教育階段第二學(xué)段的內(nèi)容，核心要義為通過了解常見數(shù)字設(shè)備的使用方式，能夠根據(jù)具體的場(chǎng)景尋找合適的數(shù)字設(shè)備。在導(dǎo)入部分的學(xué)習(xí)中，教師常規(guī)會(huì)復(fù)習(xí)原有數(shù)字設(shè)備的使用方式，然后討論不同設(shè)備的異同，再讓學(xué)生對(duì)數(shù)字設(shè)備進(jìn)行選擇。在此種情況下，教學(xué)缺少對(duì)數(shù)字設(shè)備應(yīng)用場(chǎng)景的分析，原本較為熱烈的話題變得興味索然，有待改進(jìn)。

（2）思考焦點(diǎn)

三年級(jí)學(xué)生所處的認(rèn)知發(fā)展階段為具體運(yùn)算階段，學(xué)生對(duì)數(shù)字設(shè)備并非十分熟悉，缺少已有經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)。在常規(guī)的學(xué)習(xí)中，學(xué)習(xí)過程類似于認(rèn)識(shí)點(diǎn)練習(xí)，容易進(jìn)入選擇焦灼境地。因此，學(xué)生對(duì)選擇數(shù)字設(shè)備的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)未能有效激發(fā)，可能會(huì)出現(xiàn)核心要義掌握偏移的情況。

（3）改進(jìn)型設(shè)計(jì)

在基于4C教學(xué)設(shè)計(jì)模式的《用好數(shù)字設(shè)備》一課的導(dǎo)入設(shè)計(jì)中，先將數(shù)字設(shè)備進(jìn)行規(guī)劃和理解，再深入規(guī)劃學(xué)習(xí)路徑。有趣的議題介入的學(xué)習(xí)目標(biāo)具有吸引力，讓原本枯燥的認(rèn)識(shí)數(shù)字設(shè)備實(shí)踐活動(dòng)變得生動(dòng)有趣。教學(xué)建議如下。

過程目標(biāo)：C1有效關(guān)聯(lián)。

任務(wù)主題：保溫杯探秘真奇妙。

吸引主題：生活中的場(chǎng)景。

活動(dòng)目標(biāo)1：我想了解保溫杯的——①結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，②形態(tài)特征，

③保溫原理，④其他（請(qǐng)舉例）。

活動(dòng)目標(biāo)2：如何了解水杯的保溫原理？我可以借助? ? ?查找有關(guān)保溫杯的資料；我可以使用? ? ?觀看有關(guān)保溫杯的視頻。

備選設(shè)備：①計(jì)算機(jī)；②智能音箱；③智能手機(jī)；④其他（請(qǐng)舉例）。

活動(dòng)目標(biāo)3：利用數(shù)字設(shè)備，探究保溫杯的秘密。

聯(lián)想任務(wù)：學(xué)生選取喜歡的探究主題，匯報(bào)研究情況。

匯報(bào)舉例：①我選擇的探究主題是什么樣的水杯能保溫；②我選擇的數(shù)字設(shè)備是智能音箱；③它幫助我們了解了目前保溫杯的材質(zhì)是食用級(jí)的不銹鋼。

教學(xué)評(píng)析：在以上學(xué)習(xí)過程中，數(shù)字設(shè)備的選用是具有有效關(guān)聯(lián)性的，教師通過對(duì)學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)的喚起，讓學(xué)生了解不同類型的數(shù)字設(shè)備和使用之間的關(guān)聯(lián)，以幫助學(xué)生形成必要的知識(shí)串接，從而對(duì)認(rèn)知本身進(jìn)行有效的協(xié)同，課堂學(xué)習(xí)效果較好。

2.C2（Construct）認(rèn)知建構(gòu)

第二個(gè)實(shí)施環(huán)節(jié)是Construct（認(rèn)知建構(gòu)），即設(shè)計(jì)層次鮮明、思維含量高的問題鏈，內(nèi)容概括，創(chuàng)建線性結(jié)構(gòu)圖等項(xiàng)目任務(wù)，誘發(fā)學(xué)生深層思考，感知項(xiàng)目?jī)?nèi)涵內(nèi)容，建構(gòu)邏輯關(guān)聯(lián)，探究潛在意義，借鑒任務(wù)推進(jìn)深層思維。

（1）原設(shè)計(jì)

在傳統(tǒng)的任務(wù)環(huán)節(jié)中，學(xué)習(xí)的第二階段為根據(jù)任務(wù)單實(shí)操具體過程，如教師演示、學(xué)生模仿等。這樣，學(xué)生只是通過機(jī)械模仿，完成了說明書式的操作，缺少思維構(gòu)建的有效過程。

（2）思考焦點(diǎn)

意義建構(gòu)是信息科技學(xué)科核心素養(yǎng)提升的要求之一。只有當(dāng)學(xué)習(xí)內(nèi)容形成有效的知識(shí)結(jié)構(gòu)之后，才能夠?qū)W(xué)生的深層思維起到促進(jìn)作用。在以上過程中，學(xué)生更多的是去選擇具體的設(shè)備，缺少思考的過程，技能鍛煉比重大，導(dǎo)致缺少必要的學(xué)習(xí)和提升自己思維的有效過程。

（3）改進(jìn)型設(shè)計(jì)

在基于4C教學(xué)設(shè)計(jì)模式的第二部分中，教師要提供充分的學(xué)習(xí)支架、適宜的教學(xué)環(huán)境及學(xué)習(xí)工具，即為學(xué)生提供多項(xiàng)引導(dǎo)資源，開拓學(xué)生新學(xué)習(xí)模式空間。

過程目標(biāo)：C2認(rèn)知建構(gòu)。

任務(wù)主題：推薦水杯我能行。

認(rèn)知導(dǎo)語：除了借助數(shù)字設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)了解有關(guān)水杯保溫的知識(shí)，當(dāng)天氣不冷的時(shí)候，我們還會(huì)選擇帶一些不帶保溫功能的水杯。那么，什么樣的水杯適合小朋友呢？

活動(dòng)內(nèi)容：我想為______________ 推薦適合的水杯。

認(rèn)知支架：在推薦選擇適合的水杯的過程中，你遇到了什么困難？你能夠使用數(shù)字設(shè)備幫助自己解決問題嗎？

任務(wù)列舉：低年級(jí)的小朋友說，他們喜歡帶有卡通圖案的水杯，我使用智能手機(jī)進(jìn)行圖案搜索幫助我解決問題。

解決方案：我使用______________ 幫助我解決問題。

……

教學(xué)評(píng)析：在以上設(shè)計(jì)過程中，每次水杯選擇過程都是動(dòng)態(tài)的選擇，它所完成的是對(duì)不同類型的意義建構(gòu)的有效形成，在過程的選擇中，教師幫助學(xué)生去解決生活中的實(shí)際問題，因此任務(wù)的結(jié)構(gòu)點(diǎn)是有效的，符合學(xué)生認(rèn)知發(fā)展水平，確保了良好的學(xué)習(xí)效能。

3.C3（Challenge）認(rèn)知批判

第三個(gè)實(shí)施環(huán)節(jié)是Challenge（認(rèn)知批判），引導(dǎo)學(xué)生在整體理解任務(wù)項(xiàng)目的過程基礎(chǔ)上深度解析學(xué)習(xí)過程中的設(shè)計(jì)意圖。同時(shí)，融入學(xué)生自我的精神世界和情感經(jīng)歷，通過贊同、否定、推理、質(zhì)疑、批判、評(píng)價(jià)、賞析等活動(dòng)，體悟活動(dòng)背后承載的精神內(nèi)涵與價(jià)值追求，提出個(gè)人見解與思考，訓(xùn)練批判性思維認(rèn)識(shí)點(diǎn)。

（1）原設(shè)計(jì)

在《用好數(shù)字設(shè)備》一課的第三部分教學(xué)中，常規(guī)的教學(xué)過程是讓學(xué)生使用數(shù)字工具進(jìn)行合成，如借助某一款軟件生成數(shù)字化作品。在實(shí)際授課中，傳統(tǒng)素材雖然也較為豐富，但學(xué)生更多地會(huì)將注意力放在收集的素材上，關(guān)注點(diǎn)不在認(rèn)知過程，而是對(duì)作品生成的期盼，因此未能達(dá)到理想的教學(xué)效果。

（2）思考焦點(diǎn)

在以上的教學(xué)過程中，創(chuàng)新元素?zé)o法介入，學(xué)生更多地是在對(duì)技能本身進(jìn)行模仿，這樣的制作過程違背了學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的目標(biāo)。因此，此處的學(xué)習(xí)只是技能的單純訓(xùn)練，并沒有認(rèn)知過程的有效構(gòu)建，缺少挑戰(zhàn)性反思和迭代過程。

（3）改進(jìn)型設(shè)計(jì)

在4C教學(xué)設(shè)計(jì)模式中，關(guān)注學(xué)習(xí)者對(duì)認(rèn)知內(nèi)容的有效解釋，在本課的第三階段中，關(guān)注對(duì)已有素材的解析、對(duì)自我積累數(shù)字作品的剖析，引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)已有的生活經(jīng)驗(yàn)和學(xué)習(xí)體會(huì)，對(duì)數(shù)字設(shè)備的使用建立良好的、適宜的自我解析，促進(jìn)學(xué)生思考。建議設(shè)計(jì)思路如下。

過程目標(biāo)：C3認(rèn)知建構(gòu)。

任務(wù)主題：數(shù)字設(shè)備我擅用。

認(rèn)知導(dǎo)語：隨著校園里設(shè)施的完善，為小朋友提供飲用水的方式越來越多。如果你是生活的小主人，你會(huì)向?qū)W校的總務(wù)老師提出什么建議？你會(huì)向同學(xué)們發(fā)出什么倡議？

活動(dòng)內(nèi)容：選擇一種數(shù)字設(shè)備，錄制一段水杯寶寶的心里話或視頻。

備用選擇：數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)、數(shù)字一體機(jī)、智能手機(jī)、快拍儀。

我們組的選擇是（? ? ? ?）。

我選擇的理由是（? ? ? ?）。

使用中的效果是（? ? ? ?）。

使用后的反思是（? ? ? ?）。

教學(xué)評(píng)析：通過以上的學(xué)習(xí)過程，學(xué)生不斷地進(jìn)行自我挑戰(zhàn)、自我迭代和自我反思，在思考的過程中對(duì)已有的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行有效的二次加工，形成了有效的多方向的思考，完成了高階思維的鍛煉。

4.C4（Create）有效創(chuàng)新

第四個(gè)實(shí)施環(huán)節(jié)是Create（有效創(chuàng)新），開展模仿生活實(shí)踐過程的項(xiàng)目輸出，設(shè)計(jì)從課內(nèi)向課外拓展延伸的任務(wù)，運(yùn)用有效的組織策略，引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)的數(shù)字設(shè)備進(jìn)行創(chuàng)意表達(dá)，在項(xiàng)目活動(dòng)產(chǎn)出中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力，推動(dòng)多維度學(xué)科核心素養(yǎng)的綜合提升。

（1）原設(shè)計(jì)

在《用好數(shù)字設(shè)備》一課的第四部分一般安排綜合性任務(wù)，如綜合任務(wù)一、二學(xué)習(xí)內(nèi)容的練習(xí)。此學(xué)習(xí)方式看似嚴(yán)謹(jǐn)，但課堂教學(xué)情況受前兩個(gè)任務(wù)的影響，當(dāng)部分學(xué)生未能有效達(dá)成任務(wù)一、二的內(nèi)容時(shí)，此階段會(huì)出現(xiàn)游離現(xiàn)象，學(xué)習(xí)效能無法保障。

（2）思考焦點(diǎn)

小結(jié)階段對(duì)于信息科技課具有十分重要的意義，它不僅對(duì)現(xiàn)有知識(shí)進(jìn)行總結(jié)，還承載了一定的前瞻性的擴(kuò)展作用，讓學(xué)生能夠知其然并知其所以然，只有通過有效的創(chuàng)新過程，才能夠設(shè)計(jì)出具有個(gè)性化色彩的項(xiàng)目作品，達(dá)成數(shù)字化作品創(chuàng)作的核心素養(yǎng)要求。

（3）改進(jìn)型設(shè)計(jì)

在4C教學(xué)設(shè)計(jì)模式中，通過有效的創(chuàng)新可以形成對(duì)學(xué)生深層思維的促發(fā)，幫助學(xué)生采用多種形式進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐，通過過程和支架的有效連接，給學(xué)生更多的有效創(chuàng)新的空間和機(jī)會(huì)，幫助學(xué)生能夠在具體的實(shí)踐基礎(chǔ)之上進(jìn)行探索。教學(xué)建議如下。

過程目標(biāo)：C4有效創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

任務(wù)主題：交流分享有新意。

認(rèn)知導(dǎo)語：同學(xué)們，相信通過之前的研究，你們對(duì)水杯的保溫原理和外型特征有了一些了解，也一定有一些成果想要和大家交流分享。就請(qǐng)你選用合適的數(shù)字設(shè)備制作一份數(shù)字作品，來和大家分享你的研究成果吧！

活動(dòng)內(nèi)容1：請(qǐng)選擇一種分享形式。備選設(shè)備：□圖片 □視頻 □電子小報(bào) □演示文稿 □其他

活動(dòng)內(nèi)容2：請(qǐng)選擇一種數(shù)字設(shè)備。備選設(shè)備：□（臺(tái)式/筆記本）電腦 □平板電腦 □錄音筆 □其他

活動(dòng)創(chuàng)新：

我選擇的是（? ? ? ?）。

奇思妙想是（? ? ? ?）。

達(dá)成目標(biāo)是（? ? ? ?）。

我的反思是（? ? ? ?）。

創(chuàng)新反思：同學(xué)們，在“水杯小研究”中，數(shù)字設(shè)備給我們帶來了很多便利，同時(shí)我們也了解到，數(shù)字設(shè)備在豐富校園生活方面也發(fā)揮著至關(guān)重要的作用！請(qǐng)你閱讀以下材料，想一想在未來的校園生活中，還有可能出現(xiàn)怎樣的數(shù)字設(shè)備的應(yīng)用呢？請(qǐng)描述你的猜想。

創(chuàng)想1：數(shù)字設(shè)備在教室環(huán)境監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用。

我們可以借助傳感器和互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)教室中的空氣、PM數(shù)值等環(huán)境要素的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)采集，為及時(shí)調(diào)整新風(fēng)系統(tǒng)提供準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)支持。

創(chuàng)想2：數(shù)字設(shè)備在校園生活方面的應(yīng)用。

我們可以通過音樂類的數(shù)字設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)校鈴聲的有序管理，讓同學(xué)們既能享受美妙的音樂，也能及時(shí)了解作息時(shí)間的情況。

創(chuàng)想3：數(shù)字設(shè)備在校園宣傳和教育方面的應(yīng)用。

我們可以通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，將身心健康的信息和知識(shí)以形式多樣、生動(dòng)有趣的方式傳播給更多的同學(xué)，鼓勵(lì)大家爭(zhēng)做生活的小主人。

創(chuàng)想4：數(shù)字設(shè)備在學(xué)?；顒?dòng)方面的應(yīng)用。

我們可以通過導(dǎo)航設(shè)備和定位設(shè)備，為來校訪問的客人提供更準(zhǔn)確、便捷的游學(xué)線路和信息，宣傳學(xué)校的特色和美景。

教學(xué)評(píng)析：有效的創(chuàng)新是打開學(xué)生學(xué)科計(jì)算思維核心素養(yǎng)的重要手段。在以上有趣的活動(dòng)過程中，學(xué)生突破思維的桎梏，以個(gè)性化的方式闡述作品的意蘊(yùn)。此處的創(chuàng)新點(diǎn)涵蓋小結(jié)反思建構(gòu)以及應(yīng)用等多個(gè)層面，所以學(xué)生可以獲取更多的生成性的學(xué)習(xí)估值。

基于4C教學(xué)設(shè)計(jì)模式的關(guān)注點(diǎn)

基于4C教學(xué)設(shè)計(jì)模式的教學(xué)設(shè)計(jì)聚焦主題，通過思維形式和意義層面幫助學(xué)生去感知信息科技的獨(dú)特魅力，通過具體的項(xiàng)目活動(dòng)去了解核心素養(yǎng)落地之后的多種方式。在具體的實(shí)施過程中，應(yīng)關(guān)注以下幾個(gè)核心問題。

首先，圍繞思維主線，設(shè)計(jì)指向發(fā)展邏輯思維、批判思維和創(chuàng)新思維的理解、運(yùn)用、創(chuàng)新的實(shí)踐活動(dòng)，在活動(dòng)中提升學(xué)生綜合能力，不能脫離任務(wù)本身只談思維過程。

其次，教師要精準(zhǔn)把握和篩選出要點(diǎn)，如果是復(fù)雜知識(shí)則應(yīng)將其切割成幾部分，分別運(yùn)用4C教學(xué)設(shè)計(jì)模式逐個(gè)擊破，使學(xué)生在有效的任務(wù)推進(jìn)中感受信息科技的魅力。

最后，基于4C教學(xué)設(shè)計(jì)模式的教學(xué)策略，讓學(xué)生全員參與、多維互動(dòng)、討論與互教，全方位激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。