觀察：從盲目到深刻
——編程教學(xué)中培養(yǎng)低年級(jí)學(xué)生觀察力的有效策略

江蘇省南京市夫子廟小學(xué) 陳思思

一、研究的緣起

2017年國(guó)務(wù)院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，其中明確指出人工智能成為國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的新焦點(diǎn)，在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程、逐步推廣編程教育。同時(shí)，隨著移動(dòng)應(yīng)用市場(chǎng)的迅速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)也逐漸興起，編程已逐漸被視為未來的必備能力。此時(shí)，在低年級(jí)開展編程教學(xué)是新的嘗試，也是新的挑戰(zhàn)。近年來，學(xué)校開設(shè)了校本低年級(jí)編程課程“小小編程家”，課程以發(fā)展學(xué)生的計(jì)算思維、開拓新的能力素養(yǎng)為目標(biāo)，為學(xué)生在中高年級(jí)學(xué)習(xí)新技術(shù)、形成創(chuàng)新能力蓄力。在課程的實(shí)施中，相對(duì)于較長(zhǎng)時(shí)間的高年級(jí)編程教學(xué)，低年級(jí)編程教學(xué)在實(shí)施中“心有余而力不足”，因而尋找低年級(jí)學(xué)生編程學(xué)習(xí)問題的癥結(jié)所在、探求合理有效的解決方案勢(shì)在必行。低年級(jí)學(xué)生學(xué)習(xí)編程必然和高年級(jí)學(xué)生存在差異，教師從學(xué)生的學(xué)情特點(diǎn)中找出問題本質(zhì)，才能更好地實(shí)踐低年級(jí)的編程教學(xué)，引領(lǐng)學(xué)生能力的成長(zhǎng)和核心素養(yǎng)的養(yǎng)成。

二、探索的問題

低年級(jí)編程學(xué)習(xí)以解決局部問題或整體問題為主，培養(yǎng)學(xué)生用編寫程序的方法個(gè)性化、創(chuàng)造性地解決問題的能力。隨著在教學(xué)中的“摸爬滾打”，教師可以通過以下幾個(gè)典型的課堂教學(xué)片段進(jìn)行反思，找出核心問題。

（一）到底看什么——觀察目的不明確

這個(gè)問題發(fā)生在第6節(jié)課。在一道練習(xí)中，程序的主人公需要通過運(yùn)行學(xué)生搭建的移動(dòng)指令和動(dòng)作指令在一條環(huán)形的路上摘得三顆松果并且種植一棵松樹。面對(duì)這道題，大部分學(xué)生通過觀察，會(huì)選擇向南的路線，這樣既完成了動(dòng)作指令的任務(wù)，又能使用較少的移動(dòng)指令，程序運(yùn)行效率高?？墒?，仍有個(gè)別學(xué)生選擇較長(zhǎng)的路線。筆者對(duì)其中一個(gè)學(xué)生展開了詢問：“松鼠有幾條路線可以走？”學(xué)生回答：“兩條。”筆者接著問：“你為什么選擇這條路線？”學(xué)生回答：“這條路線好走?！焙米撸抗P者更加疑惑了，他為什么說好走？仔細(xì)觀察圖片后，筆者發(fā)現(xiàn)原來他選擇的路線中有一大段沒有松果和松樹（可能是他認(rèn)為的通暢的原因），可以直接使用移動(dòng)指令，他點(diǎn)點(diǎn)頭肯定了筆者的說法。接著，筆者又詢問了另一個(gè)出錯(cuò)的學(xué)生，發(fā)現(xiàn)他沒有仔細(xì)地讀題。

以上現(xiàn)象說明學(xué)生的觀察目的不明確，沒有目的性的觀察在低年級(jí)學(xué)生身上容易出現(xiàn)觀察的盲目和遺漏。教師在實(shí)際教學(xué)中可以采用個(gè)別指導(dǎo)的方法：第一，引導(dǎo)學(xué)生觀察發(fā)現(xiàn)兩種路線，并對(duì)比兩條路線的不同；第二，通過對(duì)比學(xué)生的正誤練習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生理解程序運(yùn)行效率的重要性，再和學(xué)生共同總結(jié)，明確觀察目的后再進(jìn)行觀察。

（二）試試用手看——觀察方法的缺乏

第9課練習(xí)4需要使用移動(dòng)指令編寫程序，讓主人公畫兩個(gè)相接的正方形，形成一個(gè)長(zhǎng)方形，起點(diǎn)在左側(cè)正方形的左上角。在學(xué)生明確觀察目的、關(guān)注到主人公的起點(diǎn)和方向后，教師以問題“有幾個(gè)正方形，先畫左邊還是右邊”為導(dǎo)向指引學(xué)生觀察后再思考。學(xué)生開始自主嘗試，筆者觀察著他們。這時(shí)，一個(gè)學(xué)生舉手了：“老師，我看不明白。”他在說話的同時(shí)運(yùn)行了他的程序：一些線段沒有畫而另一些線段卻重復(fù)了。于是，筆者向全班演示了他的問題?！拔乙策@樣，你畫出來了嗎？”“還沒有?！贝蠹腋`竊私語?！拔耶嫵鰜砹耍　币粋€(gè)學(xué)生高高舉起他的手，帶著熠熠生輝的目光驕傲地說。在大家的贊嘆聲中，筆者問他：“很多同學(xué)在畫的時(shí)候線條很復(fù)雜，看不明白，你有什么好辦法？”他伸出左手食指說：“因?yàn)橛沂忠檬髽?biāo)，所以我用這只手，一邊指著一邊做！”“真是個(gè)好辦法，這樣就能看清楚下一步的起點(diǎn)了！”在筆者的激勵(lì)下，學(xué)生紛紛開動(dòng)另一只手加入練習(xí)中。漸漸地，筆者聽到了更多“成功了”的聲音。

學(xué)生的好方法說明了一個(gè)問題——觀察，光用眼睛看是不全面的。題目的難點(diǎn)在于“觀察的順序性”，線條越多，指明的方向就越復(fù)雜。為了突破明確方向的難題，除了用眼睛去看屏幕，教師還要指導(dǎo)學(xué)生用手去“看”，甚至是用身體的其他部分去看。

（三）去看，認(rèn)真地看——觀察深度的不足

第11課有這樣一道題，使用循環(huán)指令編寫程序讓主人公通過這樣 “_______” 的路線到達(dá)目標(biāo)位置?！翱?！這樣的路線有什么特點(diǎn)？誰來畫一畫，再說一說？”很多學(xué)生發(fā)現(xiàn)“就像上樓梯一樣”，真是個(gè)很形象的說法！筆者繼續(xù)問：“還有什么發(fā)現(xiàn)？”但學(xué)生卻閃過疑惑的眼神。是圖片不夠具象嗎？ “那么先自己試著完成，看看有什么新發(fā)現(xiàn)?！?幾分鐘后，一個(gè)學(xué)生說：“都是向東向北?！惫P者接著引導(dǎo)：“大家同意嗎？去看看這段程序，認(rèn)真地看！組里的小伙伴說說你的發(fā)現(xiàn)！”討論的氛圍會(huì)讓學(xué)生打開思路。“誰愿意來和大家說說看？”其間，師生多次重復(fù)提問和回答?！袄蠋煖?zhǔn)備了一首循環(huán)指令拍手歌，跟著老師一起說！循環(huán)指令怎么用？找相同、分分組、最后一起數(shù)一數(shù)?！睂W(xué)生拍起了小手，從不熟練到熟練，認(rèn)真地唱著。最后，筆者說：“你學(xué)會(huì)了嗎？再考考大家，一起來對(duì)比這道題‘______’。”

觀察的深度要以觀察的積累量為基礎(chǔ)，也就是量變引起質(zhì)變。教師指導(dǎo)觀察的方法可以分為五個(gè)層次：第一，運(yùn)用具象直觀的方法讓學(xué)生有形象的表達(dá)；第二，在學(xué)生自主嘗試的過程中，引導(dǎo)學(xué)生將具象的內(nèi)容轉(zhuǎn)化為抽象的思考；第三，發(fā)揮合作學(xué)習(xí)的力量，多次重復(fù)加深對(duì)問題的理解；第四，總結(jié)解決問題的一般方法和規(guī)律；第五，實(shí)踐運(yùn)用規(guī)律和方法去解決類似的問題。

綜合以上問題，低年級(jí)學(xué)生在編程學(xué)習(xí)中需要解決的首要問題是“看”，也就是觀察。什么是觀察、如何觀察、如何更全面地觀察？這些問題十分重要。而觀察后能夠有所發(fā)現(xiàn)、發(fā)現(xiàn)后能夠表達(dá)、表達(dá)后能夠創(chuàng)造性地解決——這些也是學(xué)生應(yīng)具備的重要能力。低年級(jí)學(xué)生通過編程的學(xué)習(xí)進(jìn)一步養(yǎng)成的良好的觀察能力，將是他們今后學(xué)習(xí)與生活的有效鋪墊。

三、培養(yǎng)的策略

低年級(jí)學(xué)生由于學(xué)習(xí)能力較弱、不善于觀察導(dǎo)致知識(shí)與動(dòng)機(jī)的不匹配，他們更需要教師在學(xué)習(xí)方法上的指導(dǎo)。通過實(shí)踐研究，低年級(jí)學(xué)生完成編程任務(wù)時(shí)容易“沉浸”，這是針對(duì)兒童設(shè)計(jì)的編程課程的特點(diǎn)。其優(yōu)點(diǎn)毋庸置疑，但在學(xué)習(xí)中對(duì)觀察技能的訓(xùn)練也很重要。

（一）創(chuàng)設(shè)觀察情境，明確觀察任務(wù)

編程中觀察的目的是正確認(rèn)識(shí)事物。抓住事物問題的特點(diǎn)，是正確觀察事物的關(guān)鍵。對(duì)于低年級(jí)學(xué)生來說，觀察時(shí)，教師要注意搭建有吸引力的平臺(tái)，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)“觀察點(diǎn)”。教師在教學(xué)中可創(chuàng)設(shè)寬松、和諧的情境，開展一些生動(dòng)、活潑、學(xué)生喜聞樂見的活動(dòng)，如“賽一賽”游戲、文娛類活動(dòng)、智力類活動(dòng)等，讓學(xué)生感受到問題的有趣，產(chǎn)生利用所學(xué)解決問題的愿望，讓其身心愉悅、毫無負(fù)擔(dān)地進(jìn)入觀察情境。學(xué)生通過初步觀察思考如何解決問題，再通過教師細(xì)化問題的引導(dǎo)深入觀察思考。教師要注意訓(xùn)練學(xué)生用準(zhǔn)確的語言去描繪所觀察事物的主要特征，進(jìn)而圍繞“觀察點(diǎn)”展開更為豐富的語言表達(dá)。學(xué)生在觀察情境中暢所欲言，充分表達(dá)對(duì)觀察任務(wù)的理解，通過自我表述、他人分享、教師提問等方式明確任務(wù)要求，把握觀察的目的，從而避免觀察的盲目性。

（二）具化問題導(dǎo)向，多感官優(yōu)化觀察

教師可以通過明確任務(wù)要求、把觀察的任務(wù)具體化、以興趣或問題為導(dǎo)向，引發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考，為學(xué)生從細(xì)節(jié)出發(fā)到整體性思考提供路徑。低年級(jí)學(xué)生的自主觀察能力還很差，因此，教師在指導(dǎo)學(xué)生觀察時(shí)，方法應(yīng)靈活多樣，使觀察的問題盡可能具象化、有明確的導(dǎo)向性并且貼近學(xué)生生活。教師可引導(dǎo)學(xué)生在課堂中利用看、聽、說、唱、觸、跳等多種方法恰當(dāng)?shù)貙?duì)問題進(jìn)行全面、細(xì)致、有序的觀察和理解。在解決問題的過程中，學(xué)生多感官配合能讓觀察更細(xì)致，能夠發(fā)現(xiàn)明顯和隱藏的細(xì)節(jié)，減少差錯(cuò)。對(duì)于低年級(jí)學(xué)生來說，將多感官配合到編程的學(xué)習(xí)中很有必要。同時(shí)，教師還要引導(dǎo)學(xué)生再配合具象化的板書來梳理不同的問題，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，開拓思維。

（三）個(gè)別結(jié)合合作，開拓認(rèn)知角度

個(gè)人的學(xué)習(xí)是片面的，知識(shí)的火花需要碰撞。當(dāng)學(xué)生進(jìn)入觀察過程后，教師要進(jìn)行針對(duì)性的、個(gè)性化的觀察指導(dǎo)。在觀察過程中，教師要注意學(xué)生主體地位的體現(xiàn)，不能過多限制學(xué)生觀察，只要學(xué)生喜歡，應(yīng)讓他們盡情觀察，并給予及時(shí)指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生更加深入地探索。低年級(jí)學(xué)生學(xué)習(xí)能力差距較大，采用小組合作的方式可以縮小部分差距，但學(xué)生合作經(jīng)驗(yàn)不足，教師需加強(qiáng)學(xué)生合作學(xué)習(xí)的指導(dǎo)。同時(shí)，每個(gè)班級(jí)的學(xué)習(xí)能力同樣存在差距，教學(xué)中教師需根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)程度及時(shí)調(diào)整教學(xué)方法和任務(wù)要求。多種學(xué)習(xí)方式相輔相成，學(xué)生可以獲得不同角度的認(rèn)知，來自教師和不同學(xué)生的觀察結(jié)果能夠刺激他們?cè)偎伎肌⒃侔l(fā)現(xiàn)，為深度學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

（四）積累觀察反思，探索本質(zhì)規(guī)律

良好的觀察需要大量的知識(shí)儲(chǔ)備，沒有足夠的知識(shí)不僅不能理解所觀察的事物，而且對(duì)于事物的某些特征也難以覺察。因而，教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)以往的觀察進(jìn)行積累和反思尤為重要。反思可以運(yùn)用更加符合低年級(jí)學(xué)生特點(diǎn)的具象化形式，如說、畫、唱、跳等，在多次反復(fù)的過程中加深理解和感悟，以量變引起質(zhì)變。同時(shí)，教師可以多應(yīng)用皮格馬利翁效應(yīng)來激勵(lì)學(xué)生積極探索，刺激學(xué)生表達(dá)，再通過表達(dá)刺激反思。通過教師的引導(dǎo)和學(xué)生相互之間的分享，學(xué)生在反思的積累中潛移默化地遷移已有知識(shí)、分析規(guī)則或規(guī)律反映的事實(shí)，從現(xiàn)象乃至隱蔽的細(xì)節(jié)中探索事物的本質(zhì)，最終形成自己的觀察方法和路徑，提升學(xué)習(xí)力。

結(jié)合以上策略，在針對(duì)低年級(jí)基于觀察的編程課堂上，筆者提出了下圖中的模式，引導(dǎo)學(xué)生圍繞觀察任務(wù)利用編程解決問題。

圖1 低年級(jí)基于觀察的編程學(xué)習(xí)模式

教育無定法、無捷徑。低年級(jí)的編程課程具有一定的特殊性，就更加要求教師在教學(xué)中另辟蹊徑。我們強(qiáng)調(diào)思維的訓(xùn)練，但那些高大上的詞語都不如觀察力的培養(yǎng)來得踏實(shí)和本真，觀察力的培養(yǎng)是思維訓(xùn)練的第一步。其實(shí)學(xué)生只是不會(huì)“看”，教師要引導(dǎo)學(xué)生通過深入觀察、掌握觀察的本質(zhì)深度學(xué)習(xí)，為思維的發(fā)展助力，這樣才能讓編程的“星星之火”持續(xù)燎原。