雙邏輯視野下的信息科技深度教學(xué)

中圖分類號(hào)：G434文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A論文編號(hào)：1674-2117（2025）12—0028-04

深度教學(xué)”源于人工智能領(lǐng)域中以多層抽象提取特征為代表的深度學(xué)習(xí)，其深度可集中表達(dá)為多層次、抽象、閉環(huán)迭代等。欲達(dá)深度教學(xué)，教師應(yīng)達(dá)到兩種邏輯學(xué)科知識(shí)邏輯和學(xué)生認(rèn)知邏輯的深度，只有這兩種邏輯相融合，才能生成有深度的學(xué)科教學(xué)。那么，如何挖掘?qū)W科知識(shí)邏輯？如何把握學(xué)生的認(rèn)知邏輯？如何將兩者有機(jī)結(jié)合構(gòu)建深度教學(xué)的邏輯？下面，筆者以信息科技學(xué)科為例，探討雙邏輯視野下的深度教學(xué)。

深度教學(xué)困境的探析

1.學(xué)科知識(shí)邏輯理解表淺

當(dāng)下，部分教師較少深入梳理教材內(nèi)容所承載的學(xué)科知識(shí)邏輯。理解深度不夠集中體現(xiàn)在： ① 僅關(guān)注本課的概念，較少關(guān)聯(lián)本課前后的概念，沒有把握本課的使命價(jià)值； ② 僅關(guān)注具體的小概念，常忽視勾連學(xué)科邏輯主線或?qū)W科大概念；③ 僅關(guān)注概念的文字符號(hào)表述，忽視對(duì)文字符號(hào)對(duì)應(yīng)的信息世界的還原，對(duì)概念的理解停留于教材給予的抽象結(jié)果，較少還原軟硬兼施的問題現(xiàn)場(chǎng)，未經(jīng)歷概念或原理抽象的過程，萃取背后的學(xué)科思想；④ 僅關(guān)注教材固有的板塊內(nèi)容和概念，缺少對(duì)板塊之間和概念之間內(nèi)隱關(guān)系的研究。

2.學(xué)生認(rèn)知邏輯把握不準(zhǔn)

部分教師對(duì)學(xué)生認(rèn)知邏輯把握不準(zhǔn)，主要體現(xiàn)在兩方面： ① 沒有將學(xué)生視為“獨(dú)立人”，忽視了學(xué)生邏輯思維的潛力，對(duì)學(xué)生的思維表達(dá)與個(gè)性化發(fā)揮常預(yù)期偏低； ② 缺乏對(duì)“兒童”特征的把握，學(xué)情分析常籠統(tǒng)化或片面化，缺乏立體性與精準(zhǔn)性。

3.深度教學(xué)邏輯架構(gòu)單薄

大部分教師都知道教學(xué)要有層次性，但是在備課時(shí)卻習(xí)慣以環(huán)節(jié)視角來思考教學(xué)設(shè)計(jì)，如“導(dǎo)入用哪個(gè)情境，第一環(huán)節(jié)安排什么活動(dòng)”“實(shí)驗(yàn)單上要填哪些數(shù)據(jù)”，其思考模式是線性的或單層的，缺乏將情境、活動(dòng)、概念、學(xué)評(píng)等諸要素并發(fā)、統(tǒng)籌地加以思考的意識(shí)。

學(xué)科知識(shí)邏輯的淬煉

1.提取概念

教材是以學(xué)科思維解決一類問題的自述。寫教材是將概念鑲嵌于問題情境，而讀教材則是寫教材的逆向工程，需要“去情境化”，提取教材中蘊(yùn)含的學(xué)科營養(yǎng)，即概念、原理和學(xué)科思想。提取概念的方法一般有兩種： ① 直接提取。因?yàn)榻滩某尸F(xiàn)的概念比較明確，易于確定。 ② 抽象提取。因?yàn)榻滩牟]有直接給出清晰的概念，需要教師深入解讀教材，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)，加以抽象概括。

例如，在浙教版三上《體驗(yàn)在線應(yīng)用》一課中可以從“豐富的在線應(yīng)用”內(nèi)容中提取關(guān)鍵詞（如下表），通過聯(lián)想，挖掘內(nèi)隱的信息，關(guān)聯(lián)邏輯主線與核心素養(yǎng)，抓住其本質(zhì)，深化其內(nèi)涵，確定“因問而生，學(xué)用賦能”的教學(xué)核心邏輯。

2.加強(qiáng)聯(lián)結(jié)

加強(qiáng)聯(lián)結(jié)是讓諸多概念置身于特定的結(jié)構(gòu)，以整體結(jié)構(gòu)和概念的彼此聯(lián)系，賦予概念以意義，突破概念學(xué)習(xí)散碎化的問題。一般來說，聯(lián)結(jié)有三種，即內(nèi)部聯(lián)結(jié)、外部聯(lián)結(jié)與邏輯主線（學(xué)科大概念）聯(lián)結(jié)。

內(nèi)部聯(lián)結(jié)主要指本課概念之間的內(nèi)部聯(lián)系，可以通過問題解決的支撐作用來梳理，確定彼此的位置、作用與關(guān)系。外部聯(lián)結(jié)主要指本課與前后課概念的聯(lián)系，可以以“螺旋上升”的視野來理解概念的繼承、深化、整合與發(fā)展。邏輯主線（學(xué)科大概念）聯(lián)結(jié)主要指加強(qiáng)本課具體內(nèi)容與學(xué)科邏輯主線（大概念）的聯(lián)系。

3.凝練結(jié)構(gòu)

如果說加強(qiáng)聯(lián)結(jié)是一種“化簡(jiǎn)為繁”，那么凝練結(jié)構(gòu)則是一種“化繁為簡(jiǎn)”。一般來說，凝練結(jié)構(gòu)有兩種形式： ① 希望學(xué)生達(dá)成理解的核心句； ② 需在課堂上呈現(xiàn)的板書——關(guān)鍵詞及關(guān)系。

以浙教版五上《問題的抽象》一課為例，核心句表述為：一是抽象就是根據(jù)目標(biāo)舍去不必要部分，保留關(guān)鍵部分；二是抽象的結(jié)果可以用文字、符號(hào)、圖形等形式表現(xiàn)；三是用計(jì)算機(jī)求解問題，抽象是重要一環(huán)，整個(gè)抽象過程可以再分為問題簡(jiǎn)化抽象、數(shù)據(jù)抽象和規(guī)則抽象等環(huán)節(jié)。凝練概念的板書設(shè)計(jì)如圖1所示。

1.定位三種經(jīng)驗(yàn)

教材內(nèi)容是不是都從零起點(diǎn)開始學(xué)，這一切都因?qū)W情而定，即教師必須知道學(xué)生已經(jīng)知道了些什么，這是一切教學(xué)的起點(diǎn)。關(guān)于“教學(xué)的起點(diǎn)”，實(shí)質(zhì)指向了學(xué)生的三種經(jīng)驗(yàn)，即生活經(jīng)驗(yàn)、學(xué)科經(jīng)驗(yàn)、跨學(xué)科經(jīng)驗(yàn)。

2.預(yù)判認(rèn)知沖突

學(xué)生認(rèn)知邏輯的洞悉 3.洞察思維方式

預(yù)判認(rèn)知沖突就是要提前“踩點(diǎn)”學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)與本課所學(xué)概念之間的不一致情況，確定可能發(fā)生的認(rèn)知沖突。在教學(xué)中，教師不能回避認(rèn)知沖突，而是要直面認(rèn)知沖突點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生從舊有的概念內(nèi)涵中“跳出來”，以本學(xué)科的新視角著問題，才能較好地解決認(rèn)知沖突問題。

小學(xué)生的思維方式常需要先依賴于具象，再由具象演進(jìn)至抽象。此外，按SOLO理論視角看，學(xué)生的思維方式往往以單點(diǎn)為主，欲達(dá)有多點(diǎn)關(guān)聯(lián)的抽象思維則需要借助適切的支架。

雙邏輯融合的深度教學(xué)構(gòu)建

雙邏輯視野既需要洞見學(xué)科知識(shí)邏輯，又需要把握學(xué)生認(rèn)知邏輯，只有依循學(xué)生認(rèn)知邏輯展開學(xué)科知識(shí)邏輯，學(xué)科的知識(shí)邏輯對(duì)學(xué)生而言，才是有意義的、能生長(zhǎng)的、能真正走向深度的。基于雙邏輯融合的深度教學(xué)架構(gòu)如圖2所示。

1.循序漸進(jìn)：概念進(jìn)階的路 線圖

循序漸進(jìn)的“序”指的是學(xué)習(xí)邏輯，是充分考察學(xué)科知識(shí)邏輯的“自然坡度”和學(xué)生認(rèn)知邏輯的起點(diǎn)與方式，設(shè)計(jì)教師指導(dǎo)下的學(xué)生能實(shí)現(xiàn)自我“爬坡”的學(xué)習(xí)路線。這條學(xué)習(xí)路線追求的是： ① 構(gòu)造由淺入深的學(xué)路； ② 構(gòu)造內(nèi)外遷移并重的學(xué)路； ③ 構(gòu)造理解與創(chuàng)造融合的學(xué)路。

學(xué)路的“由淺入深”可以體現(xiàn)在環(huán)節(jié)的演進(jìn)上，即根據(jù)溫故、知新、建構(gòu)、深化、遷移、評(píng)價(jià)、小結(jié)等環(huán)節(jié)勾勒出從已知至未知、從初步建構(gòu)至深化遷移的學(xué)習(xí)路線圖；學(xué)路的“內(nèi)外遷移并重”體現(xiàn)在生活經(jīng)驗(yàn)、已知學(xué)科經(jīng)驗(yàn)、跨學(xué)科經(jīng)驗(yàn)與學(xué)習(xí)內(nèi)容的關(guān)聯(lián)與遷移上，體現(xiàn)為課與課之間、環(huán)節(jié)與環(huán)節(jié)之間的概念抽象、聯(lián)結(jié)與泛化。學(xué)路的“理解與創(chuàng)新融合”體現(xiàn)在信息科技教學(xué)對(duì)高階思維的追求上，既要達(dá)到對(duì)基本概念、基本原理的把握，也要理解科學(xué)家、工程師創(chuàng)新性解決問題背后所蘊(yùn)含的學(xué)科思想與方法，只有這樣才能在復(fù)雜情境中用學(xué)科思想與方法創(chuàng)造性地解決問題。

例如，在浙教版七上《互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用協(xié)議》一課中涉及應(yīng)用層三種協(xié)議——HTTP協(xié)議、FTP協(xié)議、SMTP/POP3協(xié)議。在現(xiàn)實(shí)教學(xué)中，部分教師未能發(fā)現(xiàn)邏輯底層，“各自為政”的教學(xué)者居多。筆者經(jīng)反復(fù)用抓包工具探究協(xié)議發(fā)現(xiàn)，看似大相徑庭的協(xié)議其基本元素相同或相近，因此，抽象提煉出“地址”“端口”“命令”“回應(yīng)”等要素，從而引導(dǎo)學(xué)生舉一反三，使其對(duì)協(xié)議規(guī)則的理解在環(huán)節(jié)間得以遷移與深化。

2.一境到底：?jiǎn)拘褜W(xué)習(xí)的真 情境

把教學(xué)內(nèi)容置于真實(shí)的情境、問題、任務(wù)、項(xiàng)目之中，讓學(xué)生真實(shí)地感受到知識(shí)的來源和背景，體驗(yàn)到知識(shí)的用處與價(jià)值，這樣才能讓學(xué)生對(duì)知識(shí)真正產(chǎn)生興趣和意義感。具體說，就是依據(jù)學(xué)生認(rèn)知邏輯，將學(xué)科知識(shí)邏輯轉(zhuǎn)化為學(xué)生能“攀登”的學(xué)習(xí)活動(dòng)邏輯，進(jìn)一步地說，就是用情境貫通學(xué)習(xí)活動(dòng)，以“一境到底”的設(shè)計(jì)將學(xué)科知識(shí)邏輯的學(xué)習(xí)鑲嵌于具象而又具有生活味的情境中，實(shí)現(xiàn)情技相融、學(xué)以致用、做事成人的學(xué)科育人目的。

“一境到底”的情境需符合哪些特點(diǎn)？如何發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)問題導(dǎo)向的學(xué)科實(shí)踐與反思并重的深加工學(xué)習(xí)的發(fā)生？下面從三個(gè)方面闡述“一境到底”情境的設(shè)計(jì)特征。

一是真實(shí)性。真實(shí)性并不局限于當(dāng)下發(fā)生的事物，歷史上發(fā)生、現(xiàn)實(shí)可能發(fā)生、未來將要發(fā)生等情境都?xì)w屬真實(shí)性，即這類情境中的問題探究有現(xiàn)實(shí)意義，也具有未來生活的導(dǎo)向性。此外，設(shè)計(jì)情境時(shí)應(yīng)基于學(xué)生立場(chǎng)，在真實(shí)生活中尋覓兒童眼中的場(chǎng)景，以便激發(fā)興趣與意義感。

二是貫通性。貫通性是指整堂課用一個(gè)大情境，各環(huán)節(jié)相當(dāng)于解決大情境問題分解的小問題，通過若干小問題解決的累積或迭代，最終完成大問題的解決。貫通性會(huì)讓學(xué)生感受到一條明朗的主線，在情境導(dǎo)入時(shí)就明確問題解決的目標(biāo)與方向，在持續(xù)化的活動(dòng)中，會(huì)基于當(dāng)前小問題解決的結(jié)果推導(dǎo)出下一步環(huán)節(jié)需解決的新問題，促成一種主動(dòng)尋問與持續(xù)探究的深度學(xué)習(xí)。

三是鑲嵌性。鑲嵌性是指情境導(dǎo)入、延續(xù)與發(fā)展都伴隨著學(xué)科問題、學(xué)科實(shí)踐與學(xué)科概念的煉制，進(jìn)一步地說，是情境線、問題線、實(shí)踐線、概念性、學(xué)評(píng)線的五線合一，隨著情境的導(dǎo)入與完結(jié)，真實(shí)問題得到解決，原理得以探究，學(xué)科概念實(shí)現(xiàn)建構(gòu)，學(xué)科思維有所體悟，學(xué)科的核心素養(yǎng)自然得以生長(zhǎng)。

3.化做成識(shí)：深度煉制的做中學(xué)

“化做為識(shí)”本質(zhì)是通過學(xué)科實(shí)踐培育學(xué)科智慧。雖然普遍認(rèn)為只有學(xué)科實(shí)踐才能有效挖掘和展現(xiàn)學(xué)科的獨(dú)特育人價(jià)值，從而在學(xué)科層面促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。但并不是只要經(jīng)歷學(xué)科實(shí)踐，深度學(xué)習(xí)就會(huì)發(fā)生，深度學(xué)習(xí)的發(fā)生往往依賴于多層次煉制的“做中學(xué)”。

第一層是以標(biāo)設(shè)問。以標(biāo)設(shè)問就是按照問題解決的目標(biāo)提出解決問題的設(shè)問與猜想，設(shè)問一般由教師主導(dǎo)，猜想則由學(xué)生提出，猜想會(huì)調(diào)用原經(jīng)驗(yàn)與思維方式，能激發(fā)學(xué)生“做”前的先行思考。

第二層是以問化做。以問化做是帶著問題去實(shí)踐，以問題目標(biāo)、實(shí)踐、反饋等環(huán)節(jié)構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)，師生會(huì)以實(shí)踐的結(jié)果來比較問題目標(biāo)是否達(dá)成，進(jìn)而修正“做”的行為。

第三層是以做達(dá)識(shí)。“做”是多感官參與的具身體驗(yàn)的實(shí)踐，通過實(shí)踐，學(xué)生獲得超越教材文字符號(hào)的具象感知數(shù)據(jù)，在特定的數(shù)字場(chǎng)景中，對(duì)研究對(duì)象有了“是什么”“為什么”“怎么做”等諸多理解，教師應(yīng)充分利用學(xué)生頭腦中鮮活的數(shù)據(jù)，引導(dǎo)其進(jìn)行抽象。這種抽象至少有三種方向： ① 從數(shù)據(jù)抽取特征，把握概念的內(nèi)涵，促進(jìn)關(guān)鍵概念的理解； ② 將學(xué)科概念與具體問題解決聯(lián)系起來，理解學(xué)科概念對(duì)應(yīng)技術(shù)的價(jià)值作用； ③ 挖掘?qū)W科概念背后隱藏的學(xué)科思想與方法，獲得更為深刻的學(xué)習(xí)領(lǐng)悟。

在《問題的抽象》一課中，要讓學(xué)生提煉“兩兩比較求最短路程是較難的。為突破難點(diǎn)，筆者設(shè)計(jì)了“抽象—具象—抽象”折返求進(jìn)式的學(xué)路（如圖3）。第一層次是“抽象”，將實(shí)景地圖抽象為點(diǎn)、線、符號(hào)表征的抽象圖，用變量表示每條線路距離；第二層次是“具象”，將sl至s4這四條路線的距離類比為4個(gè)大小不同的球，讓學(xué)生通過學(xué)件玩游戲，邊玩邊感受比較的規(guī)則；第三層次是“抽象”，讓學(xué)生思考“這兩種比較有什么共同點(diǎn)”，抽象出“總是兩個(gè)之間比”，進(jìn)一步點(diǎn)撥升華“計(jì)算機(jī)求解問題總是將大問題分解為小問題”，并引導(dǎo)學(xué)生深入思考問題“如果是1000個(gè)球呢？”，充分感受不變的算法 （規(guī)則）解決同一類問題的魅力。

挖深學(xué)科知識(shí)邏輯，可以更懂課程；挖準(zhǔn)學(xué)生認(rèn)知邏輯，可以更懂學(xué)生。這兩種更懂的視野交相輝映，可以為構(gòu)建深度教學(xué)提供強(qiáng)有力的事實(shí)依據(jù)與理論依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]余文森.以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向：建立與義務(wù)教育新課標(biāo)相適應(yīng)的新型教學(xué)[J.中國教育學(xué)刊，2022（05）：17-22.

[2]郭華.如何理解“深度學(xué)習(xí)\"[J.四川師范大學(xué)學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版，2020，47（01）.89-95.e

作者簡(jiǎn)介：費(fèi)海明，寧波江北區(qū)教育局教研室信息科技教研員，正高級(jí)教師，人教社《信息科技教學(xué)指南》核心作者，浙江省信息科技學(xué)科評(píng)價(jià)專家，浙江師范大學(xué)兼職教授。