基于建構(gòu)主義的高中信息技術(shù)教學(xué)實踐
——以“周而復(fù)始的循環(huán)”為例

仇雪梅 江蘇省蘇州市吳江區(qū)蘇州灣外國語學(xué)校

●引言

從建構(gòu)主義的時代背景和一般特征可知，建構(gòu)主義是關(guān)于“現(xiàn)實”“知識”“智力”“思想”“意義”等概念的認識論、本體論觀念，它不是一種學(xué)習理論，而是以心理學(xué)、社會學(xué)和人類學(xué)為基礎(chǔ)的認識論。[1]隨著它的相關(guān)原則應(yīng)用到教育領(lǐng)域，建構(gòu)主義逐漸成為學(xué)習和教學(xué)理論研究的邏輯起點。因此，基于建構(gòu)主義的教學(xué)設(shè)計（下文簡稱“建構(gòu)主義教學(xué)設(shè)計”）得以派生出來。近些年，建構(gòu)主義的理論風潮也從強烈的主觀主義的激進派逐漸趨于理性與可操作性，具備多元化視角。

鑒于此，本文擬基于建構(gòu)主義教學(xué)設(shè)計的理論研究，以教科版《必修1 數(shù)據(jù)與計算》第二章“周而復(fù)始的循環(huán)”為例，結(jié)合學(xué)生的實際情況，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的高中信息技術(shù)教學(xué)模式，注重激發(fā)學(xué)生主動性與創(chuàng)新性，進一步探討如何打造新型高效的高中信息技術(shù)課堂。

●建構(gòu)主義

1.認識論角度

皮亞杰提出的發(fā)生學(xué)結(jié)構(gòu)主義是建構(gòu)主義的直接來源，后現(xiàn)代思潮更是促進建構(gòu)主義快速地發(fā)展。當代建構(gòu)主義主要反對“科學(xué)旨在描述實在本身”的古典和現(xiàn)代實證主義原則。在建構(gòu)主義看來，不但科學(xué)研究的對象必須是一種建構(gòu)起來的“微世界”（Microworlds），而且，在建構(gòu)微世界的過程中，科學(xué)家為了對將被使用的數(shù)據(jù)進行構(gòu)思和必要的連接，還必須建構(gòu)一定的特殊語言。[2]由此來看，建構(gòu)主義詮釋了一種對客觀主義的新的認識觀。

2.教學(xué)設(shè)計角度

建構(gòu)主義認為學(xué)習是一個知識建構(gòu)的過程，強調(diào)了意義建構(gòu)的重要性，這對指導(dǎo)教學(xué)設(shè)計的發(fā)展產(chǎn)生了深遠的影響，為教育領(lǐng)域提供了一系列極具啟發(fā)性的觀點，為促進新一輪課改提供了重要的理論基礎(chǔ)。新型建構(gòu)主義教學(xué)設(shè)計突破了傳統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計模式。它認為知識不可能簡單地從教師傳遞到學(xué)生，而是需要學(xué)生通過新舊經(jīng)驗的互動，積極建構(gòu)，才可獲得；它提出“以學(xué)生為中心”，認為學(xué)生是意義領(lǐng)悟者，教師的主要任務(wù)是通過對教學(xué)環(huán)境的重構(gòu)，幫助學(xué)生達成學(xué)習任務(wù)與建構(gòu)認知策略；它強調(diào)學(xué)習的情境性、主動性以及建構(gòu)性，要求學(xué)生在教師的情境引導(dǎo)下，主動發(fā)現(xiàn)問題，并結(jié)合先前知識，自我學(xué)習或合作探究，尋求解決問題的方法，從而建構(gòu)為自己所需的新認知。

當然，新型建構(gòu)主義也并非“理論霸權(quán)”，它沒有完全排斥傳統(tǒng)的教學(xué)理論。例如，它反對教師為中心的講授課堂，其實反對的只是教師在課堂中從頭到尾完全以直接講授為主（灌輸式教學(xué)），而不是反對基于系統(tǒng)方法的“直接教學(xué)”本身。因此，要全面、客觀、理性地看待與運用新型建構(gòu)主義。

●高中信息技術(shù)課程新特點

高中信息技術(shù)課程的內(nèi)容涵蓋數(shù)據(jù)、算法、信息系統(tǒng)、信息社會等學(xué)科大概念，旨在全面提升全體高中學(xué)生的信息素養(yǎng)，幫助學(xué)生掌握信息技術(shù)基礎(chǔ)知識與技能，增強信息意識，發(fā)展計算思維，提高數(shù)字化學(xué)習與創(chuàng)新能力，樹立正確的信息社會價值觀和責任感。

依據(jù)新課程標準，高中信息技術(shù)課堂必須具備以下特征：創(chuàng)設(shè)豐富多彩的任務(wù)情境，鼓勵學(xué)生在數(shù)字化環(huán)境中學(xué)習與實踐；課程要倡導(dǎo)基于項目的學(xué)習方式，將知識建構(gòu)、技能培養(yǎng)與思維發(fā)展融入到具體的學(xué)習實踐中；要讓學(xué)生在學(xué)習活動中，體驗知識的社會性建構(gòu)，學(xué)會合作與共享。

●基于建構(gòu)主義的高中信息技術(shù)教學(xué)實踐

1.教學(xué)設(shè)計思路

本節(jié)課是在“計數(shù)循環(huán)”的基礎(chǔ)上進一步的學(xué)習，為“周而復(fù)始的循環(huán)”第二課時。課堂遵循建構(gòu)主義教學(xué)設(shè)計的師生觀，凸顯“學(xué)主教從”，意即：學(xué)生根據(jù)導(dǎo)學(xué)案，自主思考和小組合作，完成學(xué)習目標，教師則主要負責組織學(xué)習活動，引導(dǎo)學(xué)生思考，以及幫助遇到困難的學(xué)生；采用建構(gòu)主義教學(xué)設(shè)計提倡的基于項目的學(xué)習方式，學(xué)生經(jīng)歷項目分析、項目實施、項目總結(jié)等學(xué)習過程，體驗面對問題時真實的思維過程和處理方式，最終能將這些解決問題的思維過程和處理方式遷移應(yīng)用到其他問題求解過程中。

在教學(xué)中，教師從“項目引入—項目分析—項目實施—項目總結(jié)”四個環(huán)節(jié)展開。本課以“繪制國旗，致敬祖國”為項目主題，創(chuàng)設(shè)程序設(shè)計的活動情境；在項目完成過程中，通過“繪制大五角星”“繪制小五角星”“繪制其余三顆星”三個任務(wù)，逐層遞進，幫助學(xué)生在解決問題的過程中，探究計數(shù)循環(huán)和條件循環(huán)的特點，掌握其基本格式，并準確設(shè)置循環(huán)條件和編寫循環(huán)語句塊；在設(shè)計和引導(dǎo)下，學(xué)生要將看似難以完成的任務(wù)，在“化繁為簡、分而治之”的過程中，通過“勤思考、多實踐”去發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、思考問題、解決問題，并實現(xiàn)自我的探究和創(chuàng)作。

2.具體教學(xué)過程

環(huán)節(jié)1：項目引入

過程與內(nèi)容：本節(jié)公開課上課時間正值黨的二十大勝利召開期間。教師以此為契機，通過呈現(xiàn)歡度國慶和喜迎二十大的圖片，創(chuàng)設(shè)情境，引入主題。

學(xué)生活動：感受這兩件國家大事，體會“如果信仰有顏色，那一定是中國紅”，進而明確本節(jié)課主題“繪制國旗，致敬祖國”。

設(shè)計意圖：以祖國的偉大盛事引入，實現(xiàn)對學(xué)生愛國情感的滲透，提高其民族自豪感，努力讓本節(jié)課的項目任務(wù)具有很好的現(xiàn)實意義。

環(huán)節(jié)2：項目分析

過程與內(nèi)容：學(xué)生依據(jù)《中華人民共和國國旗法》分析項目，思考如何繪制旗面和五星。因授課對象非本校學(xué)生（教師前期了解到學(xué)生未學(xué)turtle庫），故需簡要介紹turtle庫的“導(dǎo)入”“向前”“轉(zhuǎn)向”命令，先讓學(xué)生體驗編程世界中的“畫筆”。

學(xué)生活動：通過體驗turtle庫，學(xué)會畫筆的基本使用；通過學(xué)習《中華人民共和國國旗法》，明確了旗面的寬高比例，以及五星的相對位置。

設(shè)計意圖：引用“所見即所得”的turtle庫，避免枯燥地寫代碼，進而引起學(xué)生的興趣。同時，通過分析項目，學(xué)生進一步學(xué)習《中華人民共和國國旗法》，實現(xiàn)潛移默化的愛國教育。

環(huán)節(jié)3：項目實施

過程與內(nèi)容：

①繪制旗面：考慮到后續(xù)程序中五星的坐標確定（因涉及數(shù)學(xué)函數(shù)計算，非本節(jié)課教學(xué)重點，故直接給定），學(xué)生設(shè)置寬600像素、高400像素的窗口作為旗面，背景色設(shè)為紅色。

②繪制大五角星：首先，在教師的啟發(fā)下，學(xué)生根據(jù)turtle庫的“導(dǎo)入”“向前”“轉(zhuǎn)向”命令，繪制出大五角星；接著，教師引導(dǎo)學(xué)生觀察重復(fù)使用的代碼塊（如下頁圖1），引導(dǎo)學(xué)生用計數(shù)循環(huán)（for語句）改寫代碼；最后，因?qū)W生無turtle庫的使用基礎(chǔ)，教師先補充講解如何從窗口中心點跳至規(guī)定坐標點進行五角星繪制，以及填充色的添加（如圖2），學(xué)生完善程序，繪制大五角星。

圖1

圖2

③繪制小五角星：首先，教師分析while的語句格式，啟發(fā)學(xué)生結(jié)合已學(xué)的for語句，思考二者的異同；其次，學(xué)生嘗試在既定程序中完善循環(huán)條件等內(nèi)容（如圖3）；最后，學(xué)生自主完成第一顆小五角星的繪制。

圖3

④繪制其余三顆星：學(xué)生自我思考和小組合作，完成其余三顆星的繪制（如圖4），最終形成一面完整的國旗。

圖4

學(xué)生活動：首先，通過先前知識，用順序結(jié)構(gòu)繪制出五角星；其次，結(jié)合已學(xué)的循環(huán)定義和for循環(huán)語句，學(xué)以致用，嘗試改寫代碼，實現(xiàn)代碼的簡潔與高效；再次，將畫筆移至特定坐標點，利用填充色，繪制出正確的大五角星，并根據(jù)while循環(huán)語句格式，完善程序，繪制第一顆小五角星；最后，結(jié)合兩種循環(huán)（for和while）的特點與格式，分析問題，完善代碼，實現(xiàn)其余三顆星的繪制。

設(shè)計意圖：本階段主要是組織學(xué)生在解決問題——“繪制五角星”的過程中探索循環(huán)結(jié)構(gòu)的特點，掌握其基本格式，以及準確設(shè)置循環(huán)條件和編寫循環(huán)語句塊。通過“學(xué)主教從”的教與學(xué)關(guān)系，體現(xiàn)出新型課堂教學(xué)組織形式，以學(xué)生為學(xué)習主體，經(jīng)歷一個項目開展全過程，促進計算思維的培養(yǎng)。

環(huán)節(jié)4：項目總結(jié)

過程與內(nèi)容：學(xué)生梳理課堂內(nèi)容，歸納循環(huán)的基本結(jié)構(gòu)與使用方法。

學(xué)生活動：總結(jié)for循環(huán)的三要素（循環(huán)變量、循環(huán)范圍、循環(huán)體），以及while循環(huán)的二要素（循環(huán)條件、循環(huán)體），交流本節(jié)課的收獲。

設(shè)計意圖：通過編程實現(xiàn)“繪制國旗”的案例，讓學(xué)生體驗程序設(shè)計的基本過程，學(xué)習程序設(shè)計的基本方法，并培養(yǎng)學(xué)生利用程序設(shè)計解決實際問題的基本能力。

●結(jié)語

本節(jié)課從課前準備到課堂實施都圍繞著建構(gòu)主義教學(xué)設(shè)計的基本理念展開，有效培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、思考問題、解決問題能力，并實現(xiàn)了自我探究和創(chuàng)作。針對如何將過程性評價和終結(jié)性評價相結(jié)合，促進高中信息技術(shù)課堂評價的有效性問題，筆者將會在后續(xù)的教學(xué)研究中進一步探討。