“为迁移而教”的道、法、术

“为迁移而教”的道、法、术学科核心素养是学生在真实的情境中解决问题时所表现出来的价值观念、必备品格和关键能力，而关键能力形成的关键是培养学生的知识迁移能力。在培养计算思维的过程中，如何通过培养学生的知识迁移能力，实现“为迁移而教”来达到“计算思维的应用效能”呢？笔者基于图形化编程的学习，来探索小学生计算思维的培育。本文以小学信息技术《宠物猫的表演秀——初识图形化编程》一课为例，尝试从道、法、术三个层面予以探讨。●道：“为迁移而教”何以可能？道即教学理念，它指引教学的目标和方向。建构主义理论强调，教学的关键是要不断地让学生建立新旧知识之间的联系和促进新旧经验的重组，引导学生进行持续的知识建构过程，而知识的持续建构是以问题解决为基础的，学生只有经历真实的问题解决的过程，知识建构才有可能发生。所以，在教学设计时，运用整体思维，在深度分析教材和学情的基础上，基于学科大概念，提炼核心知识，并将核心知识转化为核心问题，课堂教学围绕核心问题的解决，促进知识的完整建构，使得“为迁移而教”成为可能。●法：如何用问题驱动实现“为迁移而教”？法即方法，是实现教学目标的方法体系或教学模式。问题驱动即是一种实现“为迁移而教”的良好方法：让学生经历完整的问题解决过程和持续的知识建构过程。问题解决和知识建构是课堂教学的两条线索，前者是明线，后者是暗线，两者相辅相成。1.让学生经历完整的问题解决过程学生的知识迁移是在解决问题的过程中逐步发生的，问题驱动教学的三个环节是：创设情境、发现问题，分解问题、解决问题，回顾问题、知识建构。在课堂教学中，要让学生经历发现问题、分解问题、解决问题和回顾问题的完整过程。本节课从“如何制作宠物猫的表演秀动画”这个核心问题开始，引导学生将核心问题分解为五个子问题：动画是用什么制作的（制作工具），宠物猫是在哪里表演的（在哪里），动画是如何制作的（怎么办），如何让宠物猫的表演更精彩（怎么样），下一节课如何再次观看动画（还可以怎样）。在这一过程中，学生学会了从情境中如何发现核心问题，并用分解思维将核心问题分解为子问题。问题链的设计，让学生的学习回归真实的生活世界，明白知识源于生活，知识也将应用于生活中的问题解决，为知识迁移奠定了基础。2.让学生经历持续的知识建构过程在问题驱动教学中，知识建构的过程，是教师带着学生进入“情境场”，围绕“问题链”，基于“活动串”，跨过“思维桥”，建构“知识树”的过程，所以，问题驱动教学的五大要素是情境场、问题链、活动串、思维桥和知识树。情境场追问知识建构的意义，回答为什么学;问题链是知识建构的载体，回答学什么;活动串是知识建构的基础，回答怎么学;思维桥是知识建构的关键，回答如何学得有深度;知识树是知识建构的结果，回答学到了什么。在本节课中，大部分学生对宠物猫具有深厚感情，宠物猫表演秀情境能表达学生的爱心和善意，使“情境场”有意义、有意思、有挑战，易于激发学生的学习兴趣和深层学习动机;“如何制作宠物猫的表演秀动画”这一核心问题，能引发学生的好奇心和探究欲，调动学生动手实践的积极性，五个层层递进的子问题也为学生解决核心问题提供了合适的支架，问题设计实现了知识逻辑、生活逻辑和学习逻辑的有机统一，“问题链”促进了知识与知识、知识与生活、知识与学习需求之间建立有机关联;以看书自学、尝试操作、小组讨论、分享收获等丰富的“活动串”，实现了基础问题自主学习、提高问题合作学习、拓展问题探究学习的多样化学习方式的融合;在活动中通过不断地追问和评价，引导学生反思与同伴对话，在思维桥的辅助下，促进学生高阶思维的发生和知识的主动建构;最后通过动态的思维导图，梳理知识发生、发展和总结的过程，知识树让学生的思维过程清晰可见。●术：计算思维如何在问题驱动中培养？术即技术实现方案，是将方法落地的具体实践操作。计算思维的术在于概括出解决问题的一般过程：将复杂问题分解成一系列简单的问题（分解）→分别研究这些简单的问题，关注重要特征，忽略不相关的细节，概括解决问题的思路（抽象与建模）→编写解决问题的程序（算法設计与实施）→对设计的解决方案进行评估（评估）→将解决问题的思路迁移到生活中（迁移）。如何通过问题驱动培养小学生的计算思维呢？本课基于以上思路，分别从分解、抽象与建模、算法设计与实施、评估和迁移等五个方面进行阐述。不断地引导学生学会分解问题是培养小学生计算思维的必要环节，问题驱动教学特别强调对问题的分解，除了将核心问题分解为若干子问题外，还通过追问，将子问题进一步分解，直至可通过有限步骤解决。例如，子问题2提出了问题“宠物猫是在哪里表演的？”之后，追问：动画制作的窗口与生活中的舞台有什么联系？引导学生回忆生活中的舞台表演经历，类比窗口的功能，通过对比，将生活中的经验有效迁移到新知识的学习中，化抽象为具体，顺利实现经验的重组。2.抽象与建模问题分解后，如何将子问题转化为计算机可解决的问题，则需要提炼问题的关键要素和结构模型。例如，针对问题3“宠物猫怎样在舞台上表演的？”，进一步追问：“宠物猫要表演哪些动作？”“如何让宠物猫的动作连贯起来？”引导学生聚集“宠物猫发出‘喵的声音”和“走起来”这两个关键动作，同时启发学生探究动作之间的关系，这两个过程就是抽象和建模的过程。3.算法设计与实施算法设计的过程，是将解决问题的模型具体化的过程。例如，提出问题4“如何让宠物猫的表演更精彩呢？”是因为在问题3中，发现很多学生从控件区拖拽到脚本区的控件不能正常运行，经分析，主要有两大原因：一是控件之间没有建立连接，二是没有启动脚本的开始控件（绿旗），深层次原因是没有形成算法思维，所以，要引导学生思考基于图形化编程平台设计动画的一般过程：开始→动作对应的控件→控件的有效连接。在学生的作品完成之后，通过分组展评，让学生反思作品制作的过程，完成对算法的优化。例如，有的学生增加了背景图片，有的学生让宠物猫翻跟头，还有的学生让宠物猫跳舞……通过评估，学生再现了算法设计的过程，并通过相互启发，获得优化算法的策略。5.迁移应用课堂最后，教师总结：本节课掌握制作动画的一