學(xué)習(xí)品質(zhì)培養(yǎng)視角下信息學(xué)編程教育創(chuàng)新實(shí)施

陳茂賢 許之安

學(xué)習(xí)品質(zhì)是指學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)活動(dòng)中所表現(xiàn)出來(lái)的穩(wěn)定的心理傾向和特征，它強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生如何獲得技能，而非技能本身。眾多研究表明，學(xué)生學(xué)習(xí)品質(zhì)的好壞，對(duì)其學(xué)習(xí)效果具有重要影響。中小學(xué)信息學(xué)是以編程解決問(wèn)題為中心的學(xué)科拓展課程，基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)（PBL）是本課程教學(xué)的重要特征，毫無(wú)疑問(wèn)，學(xué)生的學(xué)習(xí)品質(zhì)將對(duì)該課程的學(xué)習(xí)效果起決定性作用，如能將對(duì)學(xué)習(xí)品質(zhì)培養(yǎng)的上位追求，貫穿于編程教育的實(shí)施過(guò)程，促進(jìn)學(xué)生改變學(xué)習(xí)方式，引導(dǎo)學(xué)生熱愛(ài)學(xué)習(xí)、善于學(xué)習(xí)，讓學(xué)習(xí)品質(zhì)提升與編程學(xué)習(xí)相互促進(jìn)、滾動(dòng)發(fā)展，將具有重要的育人意義。北京市海淀區(qū)教育科學(xué)研究院陳朝暉等人構(gòu)建了“9L”學(xué)習(xí)品質(zhì)評(píng)價(jià)體系，在此基礎(chǔ)上，本文將學(xué)習(xí)品質(zhì)劃分為學(xué)習(xí)態(tài)度（價(jià)值觀）、學(xué)習(xí)興趣（驅(qū)動(dòng)力）、學(xué)習(xí)方法（方法論）和學(xué)習(xí)行為（行動(dòng)力）四個(gè)核心要素，并以此探討信息學(xué)編程教育的創(chuàng)新實(shí)施。

以信息學(xué)編程知識(shí)探求真理奧秘，凸顯學(xué)習(xí)態(tài)度的培養(yǎng)

《基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）》明確提出：“強(qiáng)調(diào)形成積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)態(tài)度，使獲得基礎(chǔ)知識(shí)與基本技能的過(guò)程同時(shí)成為學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)和形成正確價(jià)值觀的過(guò)程?！毙畔W(xué)編程教育活動(dòng)正是探求真理、發(fā)現(xiàn)奧秘的過(guò)程，通過(guò)建構(gòu)優(yōu)秀的數(shù)學(xué)模型和算法（方法），再通過(guò)反復(fù)迭代調(diào)試程序，才能有效解決問(wèn)題，逐步形成應(yīng)對(duì)復(fù)雜問(wèn)題的智慧，養(yǎng)成崇尚真理、追求真理的價(jià)值觀。

這就需要教師身體力行、示范引領(lǐng)，從一個(gè)學(xué)習(xí)者的角度，認(rèn)真“探索”課程內(nèi)容，對(duì)課堂做出自己的預(yù)設(shè)，并在實(shí)際教學(xué)中生成修改，以期達(dá)到最好的效果。通過(guò)教師的求知精神熏陶和感染學(xué)生，使學(xué)生時(shí)刻保持昂揚(yáng)的斗志，在探尋真理的過(guò)程中體驗(yàn)事物規(guī)律之美。例如，在《快速排序》一課中，首先給出一個(gè)問(wèn)題讓學(xué)生嘗試解決，學(xué)生運(yùn)用已有知識(shí)可以求解但會(huì)超時(shí)，即無(wú)法在規(guī)定時(shí)間內(nèi)解決問(wèn)題，這與我們現(xiàn)實(shí)中遇到的一些問(wèn)題比較相似。然后便引出本節(jié)課的主題——快速排序，并從快速排序的原理出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生探求快速排序的“真理”，如前人是如何發(fā)現(xiàn)快速排序的，快速排序的本質(zhì)是什么，為什么能夠“快速”等，運(yùn)用圖表（如上頁(yè)圖1和圖2）形象地分析和解剖“真理”，引導(dǎo)學(xué)生自我建構(gòu)快速排序的模型，而不是被動(dòng)的接收前人的研究成果，使學(xué)生懂得有質(zhì)疑才有發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新。

個(gè)性化構(gòu)建信息學(xué)編程在線測(cè)評(píng)系統(tǒng)，使學(xué)習(xí)興趣持續(xù)發(fā)生

基礎(chǔ)教育課程改革的目標(biāo)之一就是“加強(qiáng)課程內(nèi)容與學(xué)生生活以及現(xiàn)代社會(huì)和科技發(fā)展的聯(lián)系，關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和經(jīng)驗(yàn)”，學(xué)習(xí)興趣可由內(nèi)在的態(tài)度價(jià)值觀激發(fā)，也可由外在的環(huán)境制約。結(jié)合信息學(xué)在線測(cè)評(píng)系統(tǒng)的個(gè)性化構(gòu)建，根據(jù)交際的渴望構(gòu)建學(xué)生自主學(xué)習(xí)和互助討論的平臺(tái)，發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性，讓學(xué)生愛(ài)上學(xué)習(xí)。

南海信息學(xué)在線測(cè)評(píng)系統(tǒng)是基于南海區(qū)中小學(xué)一線師生的實(shí)際需求而開(kāi)發(fā)的一個(gè)集成題庫(kù)、比賽、教學(xué)等功能的綜合性編程學(xué)習(xí)平臺(tái)。該平臺(tái)跨越時(shí)空限制實(shí)現(xiàn)了不同學(xué)校之間的融合互補(bǔ)和協(xié)同發(fā)展，“翻轉(zhuǎn)”了學(xué)生進(jìn)行信息學(xué)編程學(xué)習(xí)的模式，將學(xué)生放置于開(kāi)放的課程網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)中自主探究學(xué)習(xí)，并通過(guò)一系列功能設(shè)置引導(dǎo)學(xué)生保持學(xué)習(xí)興趣，在競(jìng)爭(zhēng)與合作中超越自我。如系統(tǒng)中的在線翻轉(zhuǎn)課堂（如圖3），形成了互動(dòng)討論、解題學(xué)習(xí)和反饋提升的環(huán)節(jié)與流程。在線學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)了即時(shí)互動(dòng)，教師通過(guò)系統(tǒng)發(fā)送消息或討論主題引導(dǎo)學(xué)生探究，或者學(xué)生自主使用系統(tǒng)學(xué)習(xí)時(shí)，教師預(yù)先通過(guò)系統(tǒng)分發(fā)任務(wù)或設(shè)置題解引導(dǎo)學(xué)生探究，即時(shí)問(wèn)題的解決使學(xué)生能夠保持較高的學(xué)習(xí)興趣。反饋環(huán)節(jié)的“信息學(xué)明星榜”更是讓師生即時(shí)看到每天、每周、每月和自學(xué)習(xí)信息學(xué)課程以來(lái)的進(jìn)步和成就，并將自己與同級(jí)別或高級(jí)別學(xué)習(xí)者比較，發(fā)現(xiàn)自己的優(yōu)勢(shì)與不足，從而營(yíng)造出你追我趕的學(xué)習(xí)氛圍，使得師生在競(jìng)爭(zhēng)中不斷提高自己的水平。

創(chuàng)新信息學(xué)編程課程資源與教學(xué)模式，突出方法指導(dǎo)與學(xué)習(xí)行為的規(guī)范

信息學(xué)編程教育要形成特色的教材資源，將學(xué)習(xí)內(nèi)容靈動(dòng)地展現(xiàn)出來(lái)，通過(guò)科學(xué)的結(jié)構(gòu)體系、篇章布局滲透豐富的學(xué)習(xí)方法指引，確保教材成為學(xué)材。同時(shí)，在信息學(xué)編程教學(xué)中要注重學(xué)思結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑、探究、對(duì)比、分析、歸納等，開(kāi)展自主性、討論式、研究性的學(xué)習(xí)，呈現(xiàn)多元開(kāi)放的課堂教學(xué)形態(tài)，凸顯學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)，規(guī)范學(xué)生的學(xué)習(xí)行為。

1.基于學(xué)生學(xué)習(xí)發(fā)展規(guī)律創(chuàng)新信息學(xué)編程教材資源

基于不同學(xué)段學(xué)生的學(xué)習(xí)心理和認(rèn)識(shí)水平，根據(jù)趣味性、化繁為簡(jiǎn)、由易到難螺旋上升的原則，南海區(qū)組織編寫了《聰明人的游戲——信息學(xué)探秘》（含“入門篇”“實(shí)戰(zhàn)篇”和“提高篇”）系列紙質(zhì)輔導(dǎo)教材（如圖4），為學(xué)生學(xué)習(xí)品質(zhì)的培養(yǎng)提供有效的載體。

2015年，由課題組江濤老師主持開(kāi)發(fā)了基于圖形化教學(xué)思想的C++編程快速入門軟件“GoC”，把課程中的抽象概念形象化、邏輯思維圖形化、復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化，使學(xué)生快速方便地建立起自己的C++語(yǔ)言“快速原型”，在趣味性的程序繪圖中潛移默化地掌握C++、訓(xùn)練邏輯思維、培養(yǎng)創(chuàng)造力。在自創(chuàng)GoC軟件的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)了配套教材《魔法學(xué)院的奇幻之旅：用GoC編程繪圖》，用于實(shí)施對(duì)全區(qū)小學(xué)高年級(jí)學(xué)生編程全面普及教育。該教材創(chuàng)設(shè)了一個(gè)魔法學(xué)院的奇幻旅行情景（共16個(gè)子情景），讓學(xué)生在生動(dòng)有趣的故事中主動(dòng)學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)，真正將“教材”變成滲透學(xué)習(xí)方法的“學(xué)材”，通過(guò)主題之間的有機(jī)銜接喚起學(xué)生學(xué)習(xí)的沖動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生建立觀察、分析和解決問(wèn)題的探究過(guò)程，使學(xué)生領(lǐng)會(huì)知識(shí)、形成概念和掌握規(guī)律，并批判性反思思維發(fā)展及學(xué)習(xí)行為過(guò)程。

2.基于學(xué)習(xí)方法與行為再造挖掘信息學(xué)編程教學(xué)模式

創(chuàng)設(shè)開(kāi)放多元的教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)地開(kāi)展學(xué)習(xí)，并將學(xué)習(xí)方法真正落實(shí)到學(xué)生的學(xué)習(xí)中，形成學(xué)生內(nèi)化的學(xué)習(xí)習(xí)慣和外顯的學(xué)習(xí)行為，學(xué)生才能成為具有優(yōu)秀學(xué)習(xí)品質(zhì)的學(xué)習(xí)者，如此才能夠解決核心的實(shí)踐問(wèn)題。

（1）構(gòu)建STEM理念下的信息學(xué)課程教學(xué)模式

STEM教育理念下的信息學(xué)編程教學(xué)模式結(jié)合STEM四個(gè)學(xué)科的特點(diǎn)，在教學(xué)過(guò)程中將多個(gè)學(xué)科融合起來(lái)，綜合應(yīng)用學(xué)科知識(shí)來(lái)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，在解決問(wèn)題的過(guò)程中提高學(xué)生的創(chuàng)造性和計(jì)算思維等。具體教學(xué)模式如圖5所示。

基于STEM理念下的信息學(xué)編程教學(xué)模式與傳統(tǒng)信息學(xué)課程教學(xué)相比更加凸顯學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)，讓學(xué)生從解決真實(shí)世界的問(wèn)題出發(fā)，按照提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、學(xué)習(xí)新知、解決問(wèn)題、展示交流、總結(jié)反思的環(huán)節(jié)展開(kāi)高效學(xué)習(xí)，注重內(nèi)在的邏輯關(guān)系與知識(shí)框架，強(qiáng)調(diào)通過(guò)學(xué)生的主動(dòng)探究和小組合作學(xué)習(xí)來(lái)解決問(wèn)題，從而自主習(xí)得隱含在問(wèn)題背后的相關(guān)知識(shí)，形成解決問(wèn)題的能力。

（2）基于信息素養(yǎng)的“批判——?jiǎng)?chuàng)造”教學(xué)模式

在信息學(xué)編程教學(xué)中，學(xué)生要快速地收集、整理和處理信息，并與原有的知識(shí)板塊進(jìn)行同化，這便需要學(xué)生具備批判性的思維方式。為了將這一過(guò)程具體化、顯性化，以便于更好地指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)信息學(xué)課程，通過(guò)多年的實(shí)踐研究，總結(jié)提煉出基于信息素養(yǎng)的“批判——?jiǎng)?chuàng)造”教學(xué)模式（如圖6），將具體的操作流程化，在每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行詳細(xì)的方法指導(dǎo)，方便實(shí)施時(shí)持續(xù)地反思、回顧和修改。

在該模式中，從學(xué)習(xí)任務(wù)出發(fā)思考需要的信息（知識(shí)、能力），通過(guò)提供資源、工具引導(dǎo)學(xué)生探究學(xué)習(xí)，學(xué)生批判性地評(píng)估信息、篩選重難點(diǎn)，然后將信息與原有認(rèn)知進(jìn)行整合，形成新的經(jīng)驗(yàn)，接著學(xué)生便運(yùn)用信息進(jìn)行研究學(xué)習(xí)，通過(guò)交流評(píng)測(cè)獲得效果反饋，最后反思總結(jié)學(xué)習(xí)過(guò)程、建構(gòu)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。整個(gè)過(guò)程就是運(yùn)用科學(xué)的方法進(jìn)行學(xué)習(xí)的過(guò)程，每個(gè)環(huán)節(jié)涉及的學(xué)習(xí)方法具體而微，需要教師在操作中不斷調(diào)整落實(shí)，其中批判性地獲取信息和主動(dòng)探究是基礎(chǔ)，創(chuàng)造性地解決問(wèn)題是重點(diǎn)，知識(shí)、能力的建構(gòu)和擴(kuò)展是核心，勇于交流協(xié)作、認(rèn)識(shí)自我是內(nèi)驅(qū)力。最終為學(xué)生創(chuàng)設(shè)出信息素養(yǎng)的學(xué)習(xí)環(huán)境，訓(xùn)練學(xué)生從確定問(wèn)題到使用信息解決問(wèn)題整個(gè)過(guò)程的能力，使學(xué)生形成積極主動(dòng)的信息意識(shí)和探究態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生的認(rèn)識(shí)技能、批判性思維、解決問(wèn)題能力和創(chuàng)新精神，從而全面提升學(xué)生的學(xué)習(xí)品質(zhì)，為學(xué)生的終身學(xué)習(xí)和發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。