孫繼紅

摘要：面向聽力損失的特殊群體，如何通過有效的項目式學(xué)習(xí)切實提升高中聽障學(xué)生的計算思維？本文提出，應(yīng)針對聽障學(xué)生特點，依據(jù)課標(biāo)選擇適切的教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合內(nèi)容精選真實的項目主題，通過形成完善的實施方案、明確可行實施流程、落實有效教學(xué)策略來推進(jìn)以生為本的項目實施，并關(guān)照素養(yǎng)落實多元化項目評價，這是聾校高中信息技術(shù)學(xué)科通過項目式學(xué)習(xí)促進(jìn)學(xué)生高階思維發(fā)展與核心能力形成的有效實施路徑。

關(guān)鍵詞：計算思維；信息技術(shù)課程；學(xué)科項目式學(xué)習(xí)；實施路徑

中圖分類號：G434? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? 論文編號：1674-2117（2024）10-0043-04

《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017版）》（以下簡稱“課標(biāo)”）明確了項目式學(xué)習(xí)是一種指向素養(yǎng)目標(biāo)的學(xué)習(xí)方式變革，是指向?qū)W生核心素養(yǎng)提升的有效載體。[1]那么，面向聽力損失的特殊群體，如何通過有效的項目式學(xué)習(xí)來切實提升高中聽障學(xué)生的計算思維？

依據(jù)課標(biāo)選擇適切的教學(xué)內(nèi)容

針對聽障學(xué)生特點，依據(jù)課標(biāo)中的課程目標(biāo)和模塊1的內(nèi)容要求，參照粵教版和教科版高中信息技術(shù)必修1《數(shù)據(jù)與計算》，結(jié)合聾人高考單招計算機專業(yè)的考試要求，筆者選擇并調(diào)整了教學(xué)內(nèi)容，經(jīng)過兩輪的教學(xué)實踐初步形成模塊1的校本化課程實施方案。相關(guān)教學(xué)內(nèi)容分兩學(xué)期共約80個課時完成，且方案在兩個方面做了較大調(diào)整和改進(jìn)。首先，對“數(shù)據(jù)處理與可視化表達(dá)”單元進(jìn)行了校本化改造。在數(shù)據(jù)分析部分，放棄了遠(yuǎn)離高中聽障學(xué)生經(jīng)驗和認(rèn)知水平的數(shù)據(jù)分析方法，選擇了應(yīng)用廣泛且與學(xué)生未來工作和生活更為相關(guān)的數(shù)據(jù)處理工具——EXCEL來實現(xiàn)相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析。原因有二：一是這一工具易學(xué)易用，學(xué)生在開展相關(guān)綜合性項目探究的過程中，有能力借助支架和教師的指導(dǎo)，逐步落實自主學(xué)習(xí)和小組互助學(xué)習(xí)。二是學(xué)生通過項目中任務(wù)驅(qū)動習(xí)得的知識與技能，可以較順利地實現(xiàn)遷移并用于分布式的任務(wù)分配，并與同學(xué)一起解決實際的問題，有助于在整合知識與技能解決問題的同時實現(xiàn)深度學(xué)習(xí)；其次，數(shù)字化學(xué)習(xí)作為一種創(chuàng)新的學(xué)習(xí)方式，更應(yīng)在聾校的信息技術(shù)課堂得到充分體現(xiàn)，幫助聽障學(xué)生更有效地開展學(xué)習(xí)。為此，圍繞課程方案，筆者構(gòu)建了數(shù)字化學(xué)習(xí)平臺，引導(dǎo)學(xué)生在每一節(jié)課中借助平臺開展相應(yīng)的數(shù)字化學(xué)習(xí)，將這部分顯性的知識呈現(xiàn)轉(zhuǎn)變?yōu)殡[性而長效的學(xué)生學(xué)習(xí)行為的改變?！皵?shù)據(jù)與計算”模塊涵蓋了與計算思維密切相關(guān)的數(shù)據(jù)、信息、計算等大概念及其下位諸多的核心概念和關(guān)鍵概念。對此模塊的校本化處理，保障了聽障學(xué)生在理解相關(guān)概念的同時，能夠運用相應(yīng)的知識和技能切實解決真問題，從而有助于其在學(xué)習(xí)的過程中逐步發(fā)展計算思維，提升核心素養(yǎng)。

結(jié)合內(nèi)容精選真實的項目主題

聾校高中信息技術(shù)學(xué)科中的項目式學(xué)習(xí)需要聽障學(xué)生在真實的問題情境中，通過學(xué)科實踐，學(xué)會用本學(xué)科的思想方法分析真實問題，并用學(xué)科知識去解決這些問題。根據(jù)項目關(guān)聯(lián)的概念疏密，筆者將項目分為單一項目和綜合項目，其中，單一項目關(guān)聯(lián)的概念多為同一核心概念下相對單一的下位概念。同時，根據(jù)項目探究中學(xué)生認(rèn)知參與和行為參與的深度，將項目性質(zhì)歸為探究體驗和探究實踐，前者重在通過項目體驗進(jìn)一步理解相關(guān)概念，后者重在通過項目實踐來實現(xiàn)知識和技能的遷移并運用知識解決新情境下的新問題。

依據(jù)模塊1的校本化實施方案，結(jié)合課標(biāo)及各單元的學(xué)習(xí)內(nèi)容，筆者確立了五個項目學(xué)習(xí)主題。各項目都具有以下兩個共同的特征：

一是聚焦真問題。德育成長積分、手語識別探秘、區(qū)域空氣質(zhì)量分析等都是學(xué)生日常生活關(guān)注且感興趣的話題，學(xué)生在接觸項目時感覺親切而熟悉，更易進(jìn)入狀態(tài)，為項目的順利推進(jìn)奠定了認(rèn)知、情感和經(jīng)驗基礎(chǔ)。例如，德育成長積分與學(xué)生在積分超市中的兌換活動是緊密相關(guān)的，學(xué)生特別關(guān)心。因此，當(dāng)教師在項目中呈現(xiàn)出每位學(xué)生當(dāng)月的真實數(shù)據(jù)時，學(xué)生們非常感興趣，紛紛提問“我的積分是多少”“班級誰的積分最高”“我的積分在班級排第幾名”，這些自發(fā)的問題為項目下一階段的學(xué)習(xí)任務(wù)——查詢、求最大值、排序算法的引出做了鋪墊，也讓學(xué)生帶著更強烈的興趣和好奇心學(xué)習(xí)編程，實現(xiàn)算法。

二是有助于促進(jìn)深度學(xué)習(xí)發(fā)生。并不是所有的教學(xué)內(nèi)容都必須有相應(yīng)的項目來匹配，如“巧解數(shù)學(xué)題”中的雞兔同籠問題本身是一個數(shù)學(xué)問題，高一的聽障學(xué)生也有能力運用數(shù)學(xué)知識解決這個問題。但是運用計算機來解決這一計算問題，并體會人工、半自動方式和全自動方式的區(qū)別與聯(lián)系，對于經(jīng)驗不足的大部分聽障學(xué)生來說卻是不小的難題。因此，筆者設(shè)計了這一項目，在項目中設(shè)置了兩個不同難度的任務(wù)，并通過數(shù)字化學(xué)習(xí)平臺為不同層次的學(xué)生提供了學(xué)習(xí)支架，學(xué)生可根據(jù)自身水平選擇運用EXCEL或完善程序來解決問題。不同層次的學(xué)生通過自主探究習(xí)得知識和技能并順利應(yīng)用于問題解決情境，在解決問題的同時體驗了不同方法的效率，而學(xué)生間的分享交流展示也進(jìn)一步豐富了彼此的體驗。

以生為本推進(jìn)漸進(jìn)的實施流程

1.形成完善實施方案

項目規(guī)劃方案包含項目計劃和項目指南。結(jié)合聾校教學(xué)實際，筆者將項目計劃與項目指南整合，形成校本化學(xué)科項目式學(xué)習(xí)實施方案。方案明確了項目實施過程中的支架支持，有助于項目團隊提前做好相應(yīng)準(zhǔn)備，保障項目順利推進(jìn)。另外，在實施過程中學(xué)生的合理想法及訴求也會被充分考慮并進(jìn)行必要的調(diào)整與修改，同時，項目實施方案既是計劃與指南，也是項目的進(jìn)度反饋。在項目推進(jìn)過程中的每個階段，學(xué)生可對照方案反思自己的實際進(jìn)度并進(jìn)行改進(jìn)和調(diào)整。

2.明確可行實施流程

在形成實施方案、明確項目性質(zhì)和類型的基礎(chǔ)上，教師需要針對不同的項目落實方案的實施。不同性質(zhì)和類別的項目的實施流程是不完全相同的。以“德育積分DIY”項目為例，這是一個綜合探究實踐項目，采用模式2實施項目教學(xué)。關(guān)聯(lián)的核心概念涵蓋了計算機程序結(jié)構(gòu)、Python基本語法、算法等。相應(yīng)的項目實施流程如下：①提出問題。結(jié)合德育積分超市的背景，引出問題：如何編程讓計算機自動實現(xiàn)德育積分計算和兌換？②概念學(xué)習(xí)。在這一環(huán)節(jié)搭建了若干支架，如現(xiàn)場演示、問題引導(dǎo)、視頻輔助、網(wǎng)站支持、在線測試等，幫助學(xué)生初步習(xí)得Python的相關(guān)基礎(chǔ)知識（語法+簡單的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等）。③任務(wù)驅(qū)動。通過圍繞“積分計算”“積分兌換”設(shè)置的一系列探究任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步習(xí)得順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)等核心概念及相關(guān)語法知識，學(xué)會用Python編程解決簡單的問題。④問題解決。在學(xué)生基本掌握了Python相關(guān)基礎(chǔ)知識和編程基本技能的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步通過小組合作，選擇解決課堂中學(xué)生自行提出和生成的新問題，如“如何查找我的積分”“哪位同學(xué)的德育積分最高”“德育積分怎么排序”等，并交流分享和評價學(xué)習(xí)成果。

3.落實有效教學(xué)策略

學(xué)科概念學(xué)習(xí)與學(xué)科實踐活動是項目實施中的重要環(huán)節(jié)，這兩個環(huán)節(jié)能否有效落實，直接關(guān)系并影響該學(xué)科項目式學(xué)習(xí)的成效。

（1）提供可視化學(xué)習(xí)支架，支持探究學(xué)習(xí)開展

在聾校的學(xué)科項目式學(xué)習(xí)中，筆者始終堅持運用技術(shù)為學(xué)生提供可視化學(xué)習(xí)支架。首先，借力數(shù)字化平臺打造數(shù)字化項目學(xué)習(xí)資源。經(jīng)過兩輪教學(xué)實踐，目前，基于數(shù)字化平臺的“數(shù)據(jù)與計算”模塊數(shù)字化項目學(xué)習(xí)資源已基本建成，并將在后續(xù)實踐中進(jìn)一步豐富和完善。其次，引導(dǎo)學(xué)生運用可視化工具呈現(xiàn)內(nèi)隱的思維成果。以“德育積分DIY”項目為例，針對學(xué)生的課堂反饋，先充分肯定學(xué)生解決問題的流程基本正確，同時請學(xué)生共同發(fā)現(xiàn)并指出流程圖存在的問題，如流程圖不規(guī)范、處理過程不清晰等。在請其他學(xué)生分享規(guī)范流程圖的方法后，請該學(xué)生思考：已有積分、新增積分和現(xiàn)有積分是什么關(guān)系？你希望這些數(shù)據(jù)如何存儲？（用變量）如何用正確的算術(shù)表達(dá)式明確這樣的關(guān)系？基于上述啟發(fā)和幫助，學(xué)生進(jìn)一步獨立思考并及時糾正了錯誤，完善了流程，為后續(xù)基于流程圖的編程奠定了思維基礎(chǔ)。

（2）實施意義學(xué)習(xí)策略，促進(jìn)高階性學(xué)習(xí)發(fā)生

常見的基于意義學(xué)習(xí)的新的學(xué)習(xí)方式共同具有高階性和科學(xué)性的特征，有助于培養(yǎng)高階能力，實現(xiàn)知識遷移[2]，并通過行為參與同認(rèn)知參與相結(jié)合、個體參與同群體參與相呼應(yīng)的方式提升學(xué)習(xí)者的參與能力，促進(jìn)主動學(xué)習(xí)。學(xué)科項目式教學(xué)的不同階段可以靈活選擇和運用新的學(xué)習(xí)方式中的不同策略逐步落實和達(dá)成高階性學(xué)習(xí)目標(biāo)，這里的“高階性”是指學(xué)習(xí)的水平在“理解”以上，學(xué)習(xí)的內(nèi)容在“概念”以上。

以“巧解數(shù)學(xué)題”項目為例，針對缺乏數(shù)據(jù)處理和編程經(jīng)驗的高一新生，筆者在項目中設(shè)置了兩個進(jìn)階的活動：活動1——用EXCEL解決雞兔同籠問題；活動2——通過完善程序?qū)崿F(xiàn)計算。其中，活動1必做，活動2選做。學(xué)生在完成探究任務(wù)之前，首先要借助平臺提供的EXCEL等基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)材料，學(xué)習(xí)和了解用工具實現(xiàn)計算并獲取答案的必備知識與技能，學(xué)習(xí)材料中有相關(guān)知識的陳述和舉例。同時，學(xué)生被要求對下列問題展開探究：上述EXCEL文件中包括了幾張工作表？工作表中的數(shù)據(jù)表由幾行和幾列構(gòu)成？整個數(shù)據(jù)表區(qū)域怎么表示？數(shù)據(jù)表中有幾個字段？分別是什么？數(shù)據(jù)表中共有幾條記錄？學(xué)生在思考和回答問題的同時必須結(jié)合學(xué)習(xí)材料和教師的指導(dǎo)深入理解工作簿、工作表、數(shù)據(jù)表、記錄和字段等概念及其聯(lián)系。

在上述案例的“知識學(xué)習(xí)”環(huán)節(jié)，筆者同時用到了兩個策略：基于首要教學(xué)原理的“明理-示例-答問”策略和基于提問與答問視角的探究法。而在“任務(wù)體驗”環(huán)節(jié)又進(jìn)一步用到了“明理-示例-答問-練習(xí)”策略、基于生成學(xué)習(xí)理論的“自我解釋”策略、“具身體驗”策略和基于綜合學(xué)習(xí)設(shè)計的歸納-探究策略。隨著項目環(huán)節(jié)的推進(jìn)，策略呈現(xiàn)出扶少放多、效能升級的變化。

（3）設(shè)計意義建構(gòu)活動，促進(jìn)有效遷移發(fā)生

意義建構(gòu)的活動設(shè)計有助于讓學(xué)習(xí)成為一種生成活動、建構(gòu)活動和意義理解活動，引導(dǎo)學(xué)生在深度學(xué)習(xí)中進(jìn)行有效遷移。以“全國區(qū)域空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析”項目為例，在這一項目兩輪的教學(xué)實踐中，筆者堅持以學(xué)科核心素養(yǎng)提升為宗旨，持續(xù)反思與調(diào)整。第二輪項目實施流程在兩方面發(fā)生了重大變化：一是任務(wù)分工由單一變多樣；二是任務(wù)驅(qū)動由單一任務(wù)探究變?yōu)槿蝿?wù)探究與任務(wù)實踐的有機融合。

①各司其職，讓每一位學(xué)生沉浸式參與。在本輪教學(xué)中筆者預(yù)先確定了16個重點區(qū)域，由每位學(xué)生抽簽認(rèn)領(lǐng)并負(fù)責(zé)該區(qū)域的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析。立足于運用不重復(fù)任務(wù)分配要求每位學(xué)生全身心地投入和參與其中，獨立完成數(shù)據(jù)的采集、格式化、計算、統(tǒng)計和分析，教師則在此過程中負(fù)責(zé)進(jìn)行個性化的解惑與指導(dǎo)，組長同時負(fù)責(zé)協(xié)助教師解決組內(nèi)力所能及的問題。當(dāng)項目近尾聲時，請各組將各自生成的區(qū)域統(tǒng)計數(shù)據(jù)合成為一張數(shù)據(jù)表，并據(jù)此用Python生成各區(qū)域10年AQI變化對比動態(tài)柱形圖。

②融合探究，實現(xiàn)從建構(gòu)到運用的跨越。在第一輪的項目教學(xué)中，筆者更側(cè)重圍繞南京區(qū)域的空氣質(zhì)量分析設(shè)計探究型任務(wù)。在本輪教學(xué)中，筆者以此為基礎(chǔ)進(jìn)一步增加了實踐性任務(wù)。探究型任務(wù)服務(wù)于學(xué)科概念學(xué)習(xí)及相關(guān)技能的獲得，實踐型任務(wù)則重在將習(xí)得的知識與技能運用于實際問題的解決。以項目中的“空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)的計算與統(tǒng)計”為例，在這個階段，筆者設(shè)置的探究型任務(wù)包括統(tǒng)計南京地區(qū)當(dāng)月AQI數(shù)據(jù)的最大值、最小值、平均值（常用函數(shù)），計算南京地區(qū)當(dāng)月空氣質(zhì)量優(yōu)良天數(shù)（公式+條件計數(shù)），依據(jù)AQI值，計算南京地區(qū)2022年的空氣質(zhì)量等級（條件函數(shù)）和AQI排序值（RANK函數(shù)），旨在引導(dǎo)學(xué)生基于任務(wù)探究習(xí)得EXCEL中公式與函數(shù)的相關(guān)概念，并能夠在教師的指導(dǎo)下結(jié)合示例探究函數(shù)的應(yīng)用；實踐型任務(wù)則包括了所屬區(qū)域空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)的各項指標(biāo)月度均值和年度均值計算。這兩個任務(wù)都是在運用知識和技能解決實際問題，同時，生成的結(jié)果——區(qū)域空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)月度統(tǒng)計表和年度統(tǒng)計表既可作為項目的階段性成果，又可為后續(xù)運用數(shù)據(jù)透視表實現(xiàn)區(qū)域空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)分析并形成項目最終實踐性成果——區(qū)域空氣數(shù)據(jù)分析報告打下基礎(chǔ)。而分析報告的形成不僅需要數(shù)據(jù)處理和分析的技能，還進(jìn)一步要求學(xué)生綜合區(qū)域地理、經(jīng)濟、文化、政策等因素對數(shù)據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行全面的思考和判斷，并在此基礎(chǔ)上形成自己的結(jié)論和建議。

關(guān)照素養(yǎng)，落實多元化項目評價

一是項目實施評價。項目實施評價包括項目過程評價和項目成果評價。項目實施方案是項目過程性評價的重要依據(jù)，對照項目實施方案，可以及時了解教師和學(xué)生在項目推進(jìn)過程中的進(jìn)展?fàn)顩r，有利于項目執(zhí)行者和課程管理者及時發(fā)現(xiàn)問題，并調(diào)整方案、解決問題。項目的成果評價相對靈活，但需要依據(jù)不同的成果形式設(shè)計評價量規(guī)并指導(dǎo)師生開展自評、互評與師評。

二是計算思維發(fā)展評價?？蓮母拍?、觀念和問題解決三個維度具體落實評價。在概念維度，筆者參考了市教研室組織研發(fā)并出版的《必修模塊精準(zhǔn)教學(xué)指南》，并結(jié)合高中聽障學(xué)生實際對其中的測試題和練習(xí)題做了相應(yīng)調(diào)整。在觀念和問題解決維度，筆者通過文獻(xiàn)研究確立了各維度的關(guān)鍵指標(biāo)，并在此基礎(chǔ)上初步形成了相應(yīng)的評估量表。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國教育部.普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）[S].北京：人民教育出版設(shè)，2018，5.

[2]陳金慧.為意義學(xué)習(xí)設(shè)計教學(xué)——5種新學(xué)習(xí)方式研究綜述[J].上海教育科研，2023（02）：56-62.

本文是2022年度國家社會科學(xué)基金一般課題“促進(jìn)高中聽障學(xué)生計算思維發(fā)展的項目式學(xué)習(xí)策略研究”（編號：BCA220265）的階段性研究成果。