王蕾

教學(xué)現(xiàn)場

筆者所在的地市在近期的教研活動中，均注重計算思維的培養(yǎng)，取得了一定的成果，同時也帶來了思考：除了計算思維，還有其他的思維方式嗎？

問題分析

信息技術(shù)教學(xué)設(shè)計通過設(shè)計思維對學(xué)習(xí)過程進(jìn)行重置，以終點為起點，以結(jié)果促學(xué)習(xí)，圍繞學(xué)生的求知習(xí)慣進(jìn)行設(shè)計，讓學(xué)習(xí)呈現(xiàn)出個性化的特征。

● 設(shè)計思維概述及學(xué)科核心素養(yǎng)的關(guān)聯(lián)

設(shè)計思維是指設(shè)計者在作品設(shè)計中，通過觀察、分析、思考、體驗，對素材進(jìn)行加工、提煉、選擇，進(jìn)而形成一定的作品。華東師范大學(xué)祝智庭教授認(rèn)為，設(shè)計思維是指在創(chuàng)建技術(shù)制品時從結(jié)構(gòu)、功能、價值方面全方位思考的能力。從理論層面解析設(shè)計思維有以下兩層意思：一是積極改變世界的信念體系;二是一套如何進(jìn)行創(chuàng)新探索的方法論系統(tǒng)，包含了觸發(fā)創(chuàng)意的方法、手段、技巧及工具的合理使用。運(yùn)用藝術(shù)設(shè)計思維，通過設(shè)計者思維活動與創(chuàng)造活動，結(jié)合自身思想觀念，進(jìn)而使設(shè)計別具一格。

信息技術(shù)是以技術(shù)性為主導(dǎo)的學(xué)科，學(xué)科核心素養(yǎng)由信息意識、計算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會責(zé)任四個核心要素組成。表現(xiàn)為學(xué)生在接受信息技術(shù)教育過程中逐步形成的信息技術(shù)知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀等方面的綜合表現(xiàn)。在信息技術(shù)教學(xué)中，從實際出發(fā)著力學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)，將有利于實現(xiàn)全面提升全體學(xué)生信息素養(yǎng)的課程目標(biāo)。

其中，信息意識、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新需要通過具體的作品加以呈現(xiàn)，用以承載學(xué)科核心素養(yǎng)的實踐過程。因此，落實在信息技術(shù)教學(xué)中，設(shè)計思維成為協(xié)助學(xué)科素養(yǎng)落地的重要手段，為學(xué)生提供必要的思維方式和思維路徑，形成完整的設(shè)計思路。具體體現(xiàn)為以學(xué)生思維品質(zhì)的持續(xù)提高為目標(biāo)，依據(jù)數(shù)字化作品的呈現(xiàn)方式與學(xué)習(xí)工具開展創(chuàng)意設(shè)計與實踐。對此，本文著重分析設(shè)計思維的實踐化過程，提出設(shè)計思維在信息技術(shù)教學(xué)設(shè)計中的運(yùn)用策略。

完整的信息技術(shù)學(xué)科思維包括計算思維、設(shè)計思維、合作思維和管理思維，其中設(shè)計思維指向具體的教學(xué)板塊，為課程的設(shè)計內(nèi)容提供工具性的支架。在常見的信息技術(shù)教學(xué)模塊中，有大量的設(shè)計思維的元素，如文本加工單元中的版面設(shè)計、3D創(chuàng)意設(shè)計中的建模設(shè)計、圖形圖像處理軟件中的構(gòu)圖設(shè)計、網(wǎng)站動畫制作中的作品設(shè)計、音視頻制作中的成品規(guī)劃設(shè)計、機(jī)器人搭建中的模型設(shè)計、物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新設(shè)計中的程序設(shè)計等，都具有鮮明的設(shè)計思維痕跡，需要教師們進(jìn)行針對性的教學(xué)過程設(shè)計。

● 信息技術(shù)教學(xué)設(shè)計的現(xiàn)狀分析

在信息技術(shù)學(xué)科的教學(xué)領(lǐng)域中，教學(xué)設(shè)計的內(nèi)容較為豐富，其中包括教學(xué)技能目標(biāo)、認(rèn)知目標(biāo)，學(xué)科核心素養(yǎng)的體現(xiàn)方式，教學(xué)重難點，主要教學(xué)組織形式、采用的學(xué)習(xí)工具及手段、擬達(dá)到的學(xué)習(xí)效果，課時分配，課型定位等。相對基礎(chǔ)學(xué)科，信息技術(shù)學(xué)科的教學(xué)設(shè)計呈現(xiàn)出元素豐富、內(nèi)容廣泛的特點。因此需要有具有學(xué)科特質(zhì)的教學(xué)設(shè)計形式，滿足學(xué)生的認(rèn)知需要，確保教學(xué)效能。

在具體的信息技術(shù)教學(xué)設(shè)計中，往往出現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)內(nèi)容較多、前端性的解讀和分析繁雜、教學(xué)方法過多、主要教學(xué)過程反而較為簡單等情況。頭重腳輕的教學(xué)設(shè)計，使得教師備課過程流于文字和書面形式，難以在教學(xué)過程中實施。即使在實際授課中，也容易導(dǎo)致教學(xué)過程單調(diào)，軟件說明書的特征較為明顯，缺少必要的設(shè)計元素，因此教學(xué)過程單一，未能體現(xiàn)出信息技術(shù)的學(xué)科特征，缺少必要的設(shè)計性元素。

● 信息技術(shù)課程中的設(shè)計思維特征

在信息技術(shù)課程中，技術(shù)性的元素較為明顯，基于所見即所得技術(shù)是課程的核心要素，也是教學(xué)設(shè)計的重點內(nèi)容。通過具體的教學(xué)設(shè)計，實施有效教學(xué)，在此過程中，創(chuàng)建具有創(chuàng)新意蘊(yùn)的技術(shù)制品，以承載認(rèn)知內(nèi)容，并體現(xiàn)出對技術(shù)的合理應(yīng)用，將不同的設(shè)計因子有效統(tǒng)整，形成良性的師生互動認(rèn)知過程，為教學(xué)過程服務(wù)。

一般來說，信息技術(shù)課程中技術(shù)有三層內(nèi)涵：為何做的技術(shù)，即了解技術(shù)為何而學(xué)習(xí)、因何而生，通過了解技術(shù)性目標(biāo)，確定教學(xué)設(shè)計的起點及應(yīng)用方式，讓學(xué)生能夠建立初步的認(rèn)知框架;如何做的技術(shù)，即技術(shù)的過程性實施，通過呈現(xiàn)完整的或部分的技術(shù)達(dá)成過程，讓學(xué)生領(lǐng)會技術(shù)自身的要求，并嘗試推進(jìn)自我認(rèn)知的層次，感受技術(shù)的范例性流程，體會技術(shù)的創(chuàng)新過程，建立第二層面的設(shè)計思路;動手做的技術(shù)，即具體實踐技術(shù)的過程，學(xué)生在此期間，按照前兩個層面的設(shè)計，進(jìn)行作品的表達(dá)，制作適宜的作品，共同構(gòu)成一個系統(tǒng)性的存在，類似同一主題下的不同序列，共同支撐設(shè)計思維的培養(yǎng)，實現(xiàn)作品的自由表達(dá)。

設(shè)計思維是以學(xué)生的個體差異為基礎(chǔ)，在充分尊重學(xué)習(xí)者個體差異的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，提倡學(xué)習(xí)者的創(chuàng)新元素發(fā)展。設(shè)計思維可以被看作是有目的的任務(wù)分析或有計劃的任務(wù)指導(dǎo)，即先期確定評價標(biāo)準(zhǔn)和評價方式，再設(shè)計其后的學(xué)習(xí)過程。在信息技術(shù)學(xué)科中，設(shè)計思維可以落實為以終點為起點、以需要找技能的形式，將技術(shù)明線隱蔽化，促進(jìn)學(xué)習(xí)作品明晰化。

通過設(shè)計來推動學(xué)習(xí)活動的進(jìn)行，要注重學(xué)生差異性的體驗，提升具有學(xué)科特征的學(xué)習(xí)效能?；谠O(shè)計思維的學(xué)習(xí)特征可總結(jié)為以下幾點：①凸顯學(xué)科文化內(nèi)涵，增加設(shè)計的項目主題性，突出任務(wù)主線，告知學(xué)生學(xué)習(xí)的具體目標(biāo);②增強(qiáng)教學(xué)設(shè)計的靈活性，通過評估過程的合理設(shè)置，進(jìn)行多維性任務(wù)供給，依據(jù)評價目標(biāo)，合理規(guī)劃學(xué)習(xí)過程;③融入多學(xué)科各相關(guān)內(nèi)容的設(shè)計元素，培養(yǎng)學(xué)生信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)，在相關(guān)的認(rèn)知過程中，提升信息技術(shù)學(xué)習(xí)力水平;④構(gòu)建STEM項目思維框架，基于教學(xué)反思的多項性特征，突出內(nèi)容的差異性，根據(jù)學(xué)生的具體情況，找尋適宜的學(xué)習(xí)內(nèi)容，并讓學(xué)生根據(jù)自身的學(xué)情選擇適合自己的反思方式和角度。

● 設(shè)計思維在教學(xué)設(shè)計中的運(yùn)用策略?

1.凸顯學(xué)科文化內(nèi)涵

常見的信息技術(shù)學(xué)科思維包括計算思維、設(shè)計思維、管理思維及合作思維四種方式，它們彼此相互依存，共同組織起良好的學(xué)科思維過程，促進(jìn)學(xué)科的有效發(fā)展。其中設(shè)計思維指向文化維度，承載著信息技術(shù)課程的文化屬性和內(nèi)涵深化的任務(wù)。通過設(shè)計思維，信息技術(shù)課程的教學(xué)設(shè)計具有更為突出的創(chuàng)新內(nèi)涵，可以將教學(xué)過程進(jìn)行必要文化提升。

（1）原設(shè)計

《認(rèn)識機(jī)器人》一課是小學(xué)和初中階段信息技術(shù)的必修內(nèi)容之一，有多節(jié)相關(guān)主題的教學(xué)公開課、示范課。筆者通過歸納，發(fā)現(xiàn)本課的設(shè)計思路有既定的常規(guī)過程，概括如下：通過生活中的實例引入機(jī)器人（如ATM機(jī)、導(dǎo)游機(jī)器人等）→教師導(dǎo)入機(jī)器人主題→介紹機(jī)器人的理論概念→分析機(jī)器人的基本組成部分→教師指導(dǎo)學(xué)生了解各部分的具體作用→找一找生活中有哪些機(jī)器人的應(yīng)用案例→描述自己體驗的機(jī)器人（或通過具體的機(jī)器人來感受其工作方式）→總結(jié)機(jī)器人的特征。

（2）思考焦點

在常規(guī)的教學(xué)過程中，機(jī)器人的功能性元素突出，教師通過實物強(qiáng)化“機(jī)器”和“人”之間的關(guān)系，讓學(xué)生反復(fù)了解機(jī)器人就是代替人的部分功能的機(jī)器。但是仔細(xì)研究可以發(fā)現(xiàn)，在以上過程中，教師給學(xué)生提供的僅僅是機(jī)器人的理論概念，并沒有將機(jī)器人的文化內(nèi)涵及創(chuàng)新潛質(zhì)進(jìn)行講解，導(dǎo)致本節(jié)課普及為主，教學(xué)意蘊(yùn)不足。距離一篇較為豐滿的信息技術(shù)教學(xué)設(shè)計，尚有一定的改進(jìn)余地。

（3）改進(jìn)型設(shè)計

基于設(shè)計思維的教學(xué)過程，更加注重機(jī)器人的應(yīng)用型功能及設(shè)計原理，通過厘清具有結(jié)構(gòu)性的概念，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的設(shè)計框架，以促進(jìn)學(xué)生的綜合學(xué)科素養(yǎng)的提升。在教學(xué)過程中，注重學(xué)生設(shè)計理念的更新、創(chuàng)新元素的供給、思維方式的優(yōu)化，以達(dá)到完成數(shù)字化作品的效能。建議教學(xué)設(shè)計如下：

師：同學(xué)們，你們看過《變形金剛》嗎？

（播放《變形金剛》片段，學(xué)生觀看）

師：其中你印象最深刻的是哪位金剛??？其實這些能變形的金剛就是以生活中的機(jī)器人為原型的，別以為它們離我們很遙遠(yuǎn)，其實就在我們中間哦！今天讓我們一起走進(jìn)機(jī)器人的世界。

（板書課題：認(rèn)識機(jī)器人）（首先了解機(jī)器人的概念）

教師介紹機(jī)器人的特點：自動控制，結(jié)構(gòu)形態(tài)，完成動作。

學(xué)生觀察機(jī)器人的圖片，聽教師介紹。

師：大家看書本的相應(yīng)內(nèi)容，歸納機(jī)器人的歷史、特征和起源。

機(jī)器人的發(fā)展經(jīng)歷了復(fù)雜的過程。

第一代機(jī)器人：示教再現(xiàn)型機(jī)器人（學(xué)生觀察圖片）。

第二代機(jī)器人：感覺機(jī)器人—有一定的知覺能力（學(xué)生觀看相應(yīng)圖片）。

第三代機(jī)器人：智能機(jī)器人—最聰明的機(jī)器人（學(xué)生看圖，并舉例）。

師：大家討論下，你的身邊有哪些機(jī)器人在工作呢？

學(xué)生展開思考和討論。

師：剛才同學(xué)們介紹了那么多的機(jī)器人，可是我有點糊涂了，他們都是一家人嗎？沒有任何的區(qū)別嗎？

學(xué)生分小組討論。

教師播放相應(yīng)的資料，引導(dǎo)學(xué)生探索。

師：按照功能的不同，我們可以給機(jī)器人來分類，大家來匯報一下自己的研究成果。

學(xué)生匯報。

師：今天我們一起研究機(jī)器人的很多內(nèi)容，這些看似簡單的機(jī)器人，凝聚了很多高科技，在后面的學(xué)習(xí)中，我們還將深入研究。

請同學(xué)們打開教材的“實踐園”，來為機(jī)器人做一份知識普及的小報吧！

教學(xué)評析：在以上教學(xué)過程中，設(shè)置了“機(jī)器人創(chuàng)新”“機(jī)器人應(yīng)用”“機(jī)器人拓展”等多個環(huán)節(jié)，讓學(xué)生通過自我設(shè)置、自我設(shè)計、自我設(shè)想等過程，來創(chuàng)設(shè)多種相關(guān)的內(nèi)容。在本設(shè)計中，降低了技術(shù)難度，增加了設(shè)計思維的元素，因此教學(xué)過程更為清晰，思路明確。

2.增強(qiáng)教學(xué)設(shè)計的靈活性

在一節(jié)信息技術(shù)課中，教學(xué)設(shè)計是為教學(xué)服務(wù)的載體，通過其有效的設(shè)置，給予學(xué)生更為豐富的體驗。傳統(tǒng)的教學(xué)忽視設(shè)計的過程，以至于教學(xué)流程過于僵化，缺少學(xué)生參與的過程性材料。為了促進(jìn)學(xué)生的設(shè)計靈感，增強(qiáng)作品的二次開發(fā)能力，需要介入設(shè)計思維，讓作品呈現(xiàn)出更為豐富的面貌。

（1）原設(shè)計

《機(jī)靈的小老鼠》是五年級Scratch單元中的經(jīng)典課例，教學(xué)目標(biāo)是學(xué)會利用光線傳感器測量外界的光值，根據(jù)光值情況，控制角色的動作。在常見的課例中，一般由教師演示或者指導(dǎo)學(xué)生自學(xué)教材的方式獲取新知。例如，教師演示聲音傳感器的搭建過程，再演示如何在平臺上編寫程序，學(xué)生模仿練習(xí)，交流評價，課程小結(jié)。

（2）思考焦點

常規(guī)設(shè)計可以完成聲音傳感器對角色的控制過程，但是對于層次不同的學(xué)生而言，缺乏個性化的照顧?，F(xiàn)實往往是，學(xué)優(yōu)生感覺講解過多，影響其更多的創(chuàng)作;基礎(chǔ)稍差的學(xué)生則沒有聽懂，講解缺少個性。另外，此教學(xué)設(shè)計關(guān)注了技術(shù)層面的認(rèn)知，忽視了學(xué)生的設(shè)計思維，缺少對數(shù)字化作品的更新，因此有一定的缺陷。

（3）改進(jìn)型設(shè)計

設(shè)計思維能夠體現(xiàn)個性化差異，照顧到不同學(xué)情的認(rèn)知需要，知識的獲取可以是學(xué)習(xí)流程的逆向，也可以是學(xué)習(xí)對象的重置，由學(xué)生自主選擇適合的知識獲取途徑。建議教學(xué)過程如下：

問題一：我的出場。

①師（who？）：我是教什么的老師？

學(xué)生猜一猜。

②教師手繪scratch的貓，并寫出scratch（留下懸念，who are you？）

③師：貓咪會告訴你答案，讓我們聽聽這只小貓說什么（cai演示小貓說話）。

④順著cai介紹軟件（角色區(qū)、舞臺區(qū)、控制區(qū)）。

問題二：我的劇本——為什么小貓能說話呢？

預(yù)設(shè)1：有同學(xué)會使用。請該同學(xué)嘗試介紹編程的原理，教師進(jìn)行輔助介紹。

預(yù)設(shè)2：沒有同學(xué)會使用。教師根據(jù)課件，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，并現(xiàn)場演示軟件。

教師規(guī)范介紹腳本區(qū)和控件區(qū)。腳本區(qū)：和導(dǎo)演的腳本相聯(lián)系;控件區(qū)：和游戲手柄裝置相聯(lián)系。

問題三：我的演出。

師：大家都認(rèn)識我了，我也想認(rèn)識你們，誰來第一個讓我認(rèn)識？（請同學(xué)）

學(xué)生讀教材P98～99，教師操作，并介紹全屏。

師：還有誰要讓我認(rèn)識你？（全班練習(xí)）

教師對學(xué)生進(jìn)行典型問題指導(dǎo)。

問題四：我的精彩。

①如何讓對方更加深刻地記住你？

（介紹更多、形象突出）

②根據(jù)第一意見演示1：增加“說話”控件（區(qū)別說和說2秒），保存。

③根據(jù)第二意見演示2：增加“將顏色特效增加”控件，保存。

④討論：如何讓自己更容易被記住。

⑤學(xué)生集體操作，并和小組成員相互演示。

問題五：我能更好。

師：請大家根據(jù)典型問題進(jìn)行糾錯。

勘誤一：沒有接上控件。標(biāo)準(zhǔn)：接緊。

勘誤二：使用了說。標(biāo)準(zhǔn)：用準(zhǔn)。

勘誤三：不文明用語。標(biāo)準(zhǔn)：文明。

學(xué)生小結(jié)自己的作品，思考還能如何改進(jìn)。

教師幫助歸納后，指導(dǎo)學(xué)生完成作品。

拓展問題：①它還能干什么？編程、想象、分享、動畫、游戲。②今天我們的形象代言人可忙啦，它幫我認(rèn)識了很多好朋友，它的功能可不僅僅能說話，還可以做很多事情。（展示一組應(yīng)用實例）

教學(xué)評析：在設(shè)計媒介豐富的情況下，生動的課堂應(yīng)提供性價比適宜的多種設(shè)計途徑。學(xué)生根據(jù)自身的情況選擇適合的設(shè)計對象。教師作為組織者和建議者，在學(xué)習(xí)過程中查漏補(bǔ)缺，幫助學(xué)生完善學(xué)習(xí)過程。

本文系設(shè)計思維在信息技術(shù)教學(xué)設(shè)計中運(yùn)用研究的第一部分，通過具體案例的分析，研究設(shè)計思維在信息技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用形式。運(yùn)用策略共分為六個層次，在下一期的專欄文章中，將對另外四種形式進(jìn)行相關(guān)闡述，敬請期待。