朱彩蘭

《設(shè)計(jì)異形筆筒》《筆筒設(shè)計(jì)》兩個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)涉及的教學(xué)內(nèi)容及學(xué)情基本相似，但思路不同，在此一并分析。

教學(xué)設(shè)計(jì)分析

1.《設(shè)計(jì)異形筆筒》教學(xué)設(shè)計(jì)分析

該教學(xué)設(shè)計(jì)的教學(xué)過程是，先引導(dǎo)學(xué)生觀察筆筒的外形，提煉特征（六方、圓潤(rùn)、直壁……），再總結(jié)出設(shè)計(jì)制作步驟，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生明確，每一個(gè)制作步驟所需要的3Done軟件中的相應(yīng)命令。

該教學(xué)設(shè)計(jì)具有計(jì)算思維的意蘊(yùn)。關(guān)于計(jì)算思維的概念，有許多不同的界定，側(cè)重點(diǎn)也有所不同，如周以真的定義及《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》中的定義，側(cè)重概念認(rèn)識(shí)與理解。2011年，國(guó)際教育技術(shù)協(xié)會(huì)和計(jì)算機(jī)科學(xué)教師協(xié)會(huì)給出了計(jì)算思維的操作性定義。該定義側(cè)重操作實(shí)施，為教學(xué)實(shí)踐提供指導(dǎo)?！镀胀ǜ咧行畔⒓夹g(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》中對(duì)計(jì)算思維的內(nèi)涵是這樣描述的：“能夠采用計(jì)算機(jī)可以處理的方式界定問題、抽象特征、建立結(jié)構(gòu)模型、合理組織數(shù)據(jù);通過判斷、分析與綜合各種信息資源，運(yùn)用合理的算法形成解決問題的方案;總結(jié)利用計(jì)算機(jī)解決問題的過程與方法，并遷移到與之相關(guān)的其他問題解決中?！边@一描述是將計(jì)算思維的定義細(xì)化，體現(xiàn)問題解決過程，具體來說，是基于計(jì)算思維的問題解決過程。這一內(nèi)涵描述為教學(xué)落實(shí)提供了參照。

以此內(nèi)涵描述來分析此教學(xué)設(shè)計(jì)，可以認(rèn)為，教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)制作筆筒的步驟（從第一步“繪制草圖”開始到第五步“添加文字”），可以看作是分解的過程，即通過人的分析將一個(gè)問題（或工作、任務(wù)）分解成更細(xì)微的子問題（或工作、任務(wù)）;由制作步驟到相應(yīng)命令（從“草圖繪制”到“文字預(yù)制”），可以看作是抽象的過程，即將具體任務(wù)抽象轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)中的命令，從而將任務(wù)與命令建立直接關(guān)聯(lián)，人的工作與計(jì)算機(jī)的工作得以建立關(guān)聯(lián);在此基礎(chǔ)上，就可以借助計(jì)算機(jī)3Done軟件建模實(shí)現(xiàn)，只要選擇相應(yīng)的命令，計(jì)算機(jī)即可自動(dòng)執(zhí)行，所以教學(xué)中后續(xù)安排是借助幾個(gè)任務(wù)分步完成筆筒的設(shè)計(jì)與制作。整個(gè)過程充分體現(xiàn)人機(jī)協(xié)作，人對(duì)問題進(jìn)行分析并分解，將問題轉(zhuǎn)化為利用計(jì)算機(jī)可以解決的問題，然后由計(jì)算機(jī)來完成。借助人機(jī)協(xié)作，筆筒設(shè)計(jì)得以提高效率。

根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)計(jì)算思維的描述——“總結(jié)利用計(jì)算機(jī)解決問題的過程與方法，并遷移到與之相關(guān)的其他問題解決中”，本次課如果能夠帶領(lǐng)學(xué)生總結(jié)規(guī)律，并提供拓展練習(xí)，則有助于促進(jìn)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)遷移到類似問題的解決中。當(dāng)然，考慮到時(shí)間關(guān)系，拓展練習(xí)未必涉及實(shí)際操作，可以只是問題分析與分解，重在思維的引領(lǐng)。

2.《筆筒設(shè)計(jì)》教學(xué)設(shè)計(jì)分析

該教學(xué)設(shè)計(jì)的教學(xué)過程包括接收任務(wù)、分析任務(wù)、創(chuàng)意構(gòu)思、修改完善、模型構(gòu)建、分享評(píng)價(jià)六個(gè)環(huán)節(jié)。在學(xué)生明確任務(wù)之后，先進(jìn)行創(chuàng)意構(gòu)思，然后進(jìn)行修改完善，在形成自己的設(shè)計(jì)之后，再進(jìn)行模型構(gòu)建。從教學(xué)過程來看，該教學(xué)設(shè)計(jì)體現(xiàn)了設(shè)計(jì)思維的目標(biāo)指向，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)意設(shè)計(jì)能力，并根據(jù)創(chuàng)意設(shè)計(jì)形成具體的作品。這一思路與《設(shè)計(jì)異形筆筒》有明顯的區(qū)別。

設(shè)計(jì)思維這一概念于1987年被首次提出，許多研究者及實(shí)踐者圍繞設(shè)計(jì)思維模型展開了探索。其中，美國(guó)斯坦福大學(xué)提出的D.School模型最為經(jīng)典，得到較多的關(guān)注。斯坦福大學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)院主張將設(shè)計(jì)的過程視為創(chuàng)新性問題解決的過程，并將D.School模型分為共情、定義、設(shè)想、原型和測(cè)試五個(gè)步驟。這一模式得到較多的應(yīng)用。需要明確的是，斯坦福大學(xué)使用設(shè)計(jì)思維概念時(shí)，強(qiáng)調(diào)的是以人為中心，而非從問題為中心，所以解決問題從“共情”開始，這樣才可以真正了解用戶的實(shí)際需求。與之相關(guān)，斯坦福大學(xué)使用設(shè)計(jì)思維是面向用戶需求而非培養(yǎng)用戶的設(shè)計(jì)思維。我們?cè)诮虒W(xué)中強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)思維時(shí)，是指向培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)思維。這是定位與出發(fā)點(diǎn)的不同。所以，在教學(xué)中運(yùn)用設(shè)計(jì)思維模型時(shí)，需要根據(jù)這一區(qū)別做出相應(yīng)的調(diào)整，而不是簡(jiǎn)單照搬。

該教學(xué)設(shè)計(jì)中根據(jù)小學(xué)生特點(diǎn)及三維設(shè)計(jì)內(nèi)容的特點(diǎn)，改造形成六個(gè)環(huán)節(jié)，旨在促進(jìn)學(xué)生設(shè)計(jì)思維的培養(yǎng)。當(dāng)然，分成六個(gè)環(huán)節(jié)更多的是為了清晰展現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)思維的過程，在實(shí)際教學(xué)中，可以根據(jù)情況做適度的調(diào)整，如必要的合并及循環(huán)，從而保證教學(xué)能夠順利而有效地進(jìn)行。

教學(xué)設(shè)計(jì)對(duì)比分析

根據(jù)前文分析，兩個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)有差異又有共性：

其一，在目標(biāo)指向上，兩個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)具有明顯的區(qū)別。《設(shè)計(jì)異形筆筒》具有計(jì)算思維的意味，《筆筒設(shè)計(jì)》則凸顯設(shè)計(jì)思維。盡管目標(biāo)不同，但兩者都是先對(duì)任務(wù)進(jìn)行分析、分解，在學(xué)生明確任務(wù)之后，再進(jìn)行下一步的教學(xué)。這一相似的操作說明學(xué)生明白任務(wù)是后續(xù)教學(xué)的基礎(chǔ)。

其二，在思路引導(dǎo)上，兩個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)存在差異?！对O(shè)計(jì)異形筆筒》是引導(dǎo)學(xué)生分析制作思路及過程，然后逐步實(shí)現(xiàn)。《筆筒設(shè)計(jì)》是引導(dǎo)學(xué)生先形成創(chuàng)意，然后再進(jìn)行具體建模。盡管在思路引導(dǎo)上有差異，但都可以幫助學(xué)生對(duì)任務(wù)形成整體認(rèn)知，從而對(duì)任務(wù)形成宏觀的把握及完整的架構(gòu)。

由目標(biāo)指向的不同，引發(fā)思路的不同，應(yīng)該說，兩個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)各具特色，可根據(jù)實(shí)際教學(xué)需要進(jìn)行選擇。

需要明確的是，盡管以上兩個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)分別傾向計(jì)算思維、設(shè)計(jì)思維，但就三維設(shè)計(jì)的內(nèi)容教學(xué)而言，計(jì)算思維與設(shè)計(jì)思維不是必須二者擇一或非此即彼的，在教學(xué)設(shè)計(jì)中還可以考慮將兩者結(jié)合起來，促進(jìn)學(xué)生多種思維的培養(yǎng)。

例如，《花盆創(chuàng)意秀》（南京棲霞區(qū)實(shí)驗(yàn)小學(xué)徐欽老師）的設(shè)計(jì)就體現(xiàn)了這一點(diǎn)。該教學(xué)設(shè)計(jì)包括幾個(gè)環(huán)節(jié)：

一、談話導(dǎo)入，引出主題

二、合作探究，講授新知

活動(dòng)一：觀察花盆，分析結(jié)構(gòu)

活動(dòng)二：范例學(xué)習(xí)，設(shè)計(jì)花盆——制作盆體

活動(dòng)三：范例學(xué)習(xí)，設(shè)計(jì)花盆——制作盆腳

三、奇思妙想，創(chuàng)意花盆

根據(jù)教學(xué)環(huán)節(jié)的安排，教師通過談話引出花盆創(chuàng)意的任務(wù)后，引導(dǎo)學(xué)生“觀察花盆，分析結(jié)構(gòu)”，對(duì)花盆實(shí)物進(jìn)行解構(gòu)，分析模型設(shè)計(jì)思路以及可能用到的3Done中的工具。然后借助范例學(xué)習(xí)，先后嘗試制作盆底、盆腳，完成花盆的制作。環(huán)節(jié)二“合作探究，講授新知”從思路上來說，與《設(shè)計(jì)異形筆筒》相似，都是先分析目標(biāo)模型，分解出每一步的工作，更多體現(xiàn)的是計(jì)算思維。

在花盆完成之后，“三、奇思妙想，創(chuàng)意花盆”側(cè)重美化，建議學(xué)生可以自主選定設(shè)計(jì)方案，如增加盆口、渲染顏色、設(shè)計(jì)裝飾、設(shè)計(jì)浮雕等，綜合運(yùn)用建模對(duì)花盆模型做美化修飾。具體來說，就是使用“圓角”“預(yù)制文字”“顏色”“浮雕”等工具進(jìn)一步修改完善作品。值得一提的是，該教學(xué)設(shè)計(jì)的資源中，提供的五個(gè)微視頻分別涉及不同美化效果的實(shí)施，學(xué)生可以根據(jù)自己的需要選擇其中一個(gè)或幾個(gè)微視頻，通過學(xué)習(xí)完成自己的美化任務(wù)。這一環(huán)節(jié)更為鮮明地體現(xiàn)了設(shè)計(jì)思維。

通過環(huán)節(jié)二、三的配合，該教學(xué)設(shè)計(jì)體現(xiàn)出對(duì)計(jì)算思維與設(shè)計(jì)思維的雙重關(guān)注。實(shí)際上，教學(xué)設(shè)計(jì)《設(shè)計(jì)異形筆筒》的最后環(huán)節(jié)也有設(shè)計(jì)思維的體現(xiàn)。教師展示現(xiàn)代筆筒的圖片和3D打印的圖片，強(qiáng)調(diào)筆筒經(jīng)過發(fā)展，到了現(xiàn)代其材料和樣式已經(jīng)更加豐富多彩。借此，啟發(fā)學(xué)生形成更多的具有個(gè)性的設(shè)計(jì)。

分析以上三個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)可以發(fā)現(xiàn)，該部分內(nèi)容的教學(xué)并無一定的規(guī)律可循，關(guān)鍵是要根據(jù)目標(biāo)做針對(duì)性的設(shè)計(jì)。

對(duì)教學(xué)研究的啟示

通過對(duì)前文所提的三個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)的對(duì)比，可以啟發(fā)教學(xué)研究通過多樣可能的途徑走向深入，即針對(duì)教學(xué)內(nèi)容展開橫向拓展。

例如，同一內(nèi)容中不同的目標(biāo)追求。筆筒設(shè)計(jì)的一組教學(xué)設(shè)計(jì)就充分體現(xiàn)了這一點(diǎn)。其他內(nèi)容也同樣如此。針對(duì)Photoshop筆刷部分的教學(xué)，《詩畫四季——PS筆刷工具》的設(shè)計(jì)體現(xiàn)出對(duì)對(duì)象及屬性的關(guān)注：任務(wù)一，利用默認(rèn)筆尖形狀，關(guān)注基本屬性;任務(wù)二，選擇提供的筆尖形狀，關(guān)注畫筆預(yù)設(shè)屬性;任務(wù)三，載入畫筆，在應(yīng)用新的筆尖形狀過程中復(fù)習(xí)屬性的調(diào)整。同樣的內(nèi)容，有的教師則提供一個(gè)固定的筆刷形狀，讓學(xué)生在此基礎(chǔ)上借助其他筆刷形狀進(jìn)行圖像創(chuàng)作，實(shí)現(xiàn)自己的創(chuàng)意表達(dá)。這樣的教學(xué)思路顯然是強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新。當(dāng)然，無論是關(guān)注筆刷的屬性還是強(qiáng)調(diào)應(yīng)用筆刷進(jìn)行創(chuàng)新，都以學(xué)生掌握筆刷工具為前提。

又如，同一內(nèi)容中不同方法的應(yīng)用?！毒W(wǎng)關(guān)、代理服務(wù)器及其DNS服務(wù)器的工作過程》（海南劉其政老師）一課的教學(xué)設(shè)計(jì)，使用了典型的角色扮演方法，讓學(xué)生在扮演服務(wù)器的過程中、在觀察其他同學(xué)扮演中體會(huì)工作原理。同樣是這節(jié)課，有的教師是通過多媒體動(dòng)畫的方式說明服務(wù)器的工作過程，從而促進(jìn)學(xué)生的理解。這一課的內(nèi)容抽象性強(qiáng)，相對(duì)深?yuàn)W，不易理解，屬于典型的原理性內(nèi)容。針對(duì)此類內(nèi)容設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí)需要使原理性內(nèi)容直觀化、外化，促進(jìn)學(xué)生的理解。從此目的出發(fā)，可以通過，如圖形、動(dòng)畫演示、視頻等形象的方式予以展現(xiàn)因此，在原理性內(nèi)容教學(xué)中，我們經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)，有的教師借助具體生活情境的類比促進(jìn)學(xué)生的理解，也有教師借助游戲等促進(jìn)學(xué)生對(duì)原理性知識(shí)的理解。

再如，同一內(nèi)容不同理論指導(dǎo)下的實(shí)踐。教學(xué)研究領(lǐng)域有許多的理論或思想可以用于指導(dǎo)一線教學(xué)，如逆向設(shè)計(jì)、深度學(xué)習(xí)、基于理解的教學(xué)、有效教學(xué)等，以及伴隨新課標(biāo)出現(xiàn)的核心素養(yǎng)、學(xué)科核心素養(yǎng)、大概念等。因此，在教學(xué)中面對(duì)同一內(nèi)容，可以嘗試通過不同的理論指導(dǎo)，形成不同的設(shè)計(jì)思路。在不同的理論指導(dǎo)下，教學(xué)設(shè)計(jì)中的側(cè)重點(diǎn)可能不同。在此過程中更好地理解理論或思想，也能促進(jìn)教學(xué)，教學(xué)研究結(jié)果反過來又可以促進(jìn)理論研究更加豐富。

因此，在面對(duì)具體教學(xué)內(nèi)容時(shí)，可以從多個(gè)角度展開思考，學(xué)習(xí)教學(xué)理論并借鑒他人已有的實(shí)踐，大膽嘗試形成自己的感悟，這是教學(xué)研究的需求，也是理論發(fā)展的需求，更是教師成長(zhǎng)的需求。