微課在高中信息技術(shù)編程教學(xué)中的構(gòu)建與應(yīng)用

嚴可

教育部印發(fā)的《普通高中課程方案》和《普通高中信息技術(shù)課程標準（2017年版2020年修訂）》中明確指出，高中生信息技術(shù)的必修課程應(yīng)當要求和引導(dǎo)學(xué)生掌握設(shè)計和表示簡單算法，學(xué)生要掌握一種程序設(shè)計語言的基本知識，利用程序設(shè)計語言實現(xiàn)簡單算法。隨著近年來大數(shù)據(jù)、云計算、虛擬現(xiàn)實等技術(shù)的發(fā)展，高中信息技術(shù)編程教學(xué)正面臨著新的發(fā)展機遇。編程教學(xué)既有內(nèi)在教學(xué)內(nèi)涵提升的要求，又有外在教學(xué)技術(shù)方法提升的機遇。“微課”[1]作為一種產(chǎn)生于信息技術(shù)時代的新型授課方式，依托其個性化教學(xué)、跨時空教學(xué)等技術(shù)優(yōu)勢，可以幫助高中生更好地掌握編程教學(xué)的知識要點。

一、微課在高中信息技術(shù)編程教學(xué)中的重要價值

20世紀60年代，“微課”作為一種專門性、針對性、專項性的知識傳播和知識傳授方式由美國艾奧瓦大學(xué)附屬中學(xué)的教學(xué)團隊所創(chuàng)立。后來在信息技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等的深度參與下，發(fā)展到現(xiàn)在成為一種依托在線教育資源或數(shù)字化教學(xué)資源所開展的個性化、差異化教學(xué)模式。對于高中信息技術(shù)編程教學(xué)來講，微課至少有以下幾個方面的重要價值。

（一）有利于培養(yǎng)高中生的計算思維能力

在大數(shù)據(jù)時代，高中生信息技術(shù)課程中的編程教育實際上是一種“計算思維能力[2]”教育，更是一種以解決現(xiàn)實生活中具體問題、熱點問題為導(dǎo)向而培養(yǎng)學(xué)生“計算思維能力”的教育。在近幾年興起的中小學(xué)編程課教育教學(xué)過程中，不少任課教師沒有充分理解這種教育初衷，在實際的課堂教學(xué)中仍然延續(xù)著技術(shù)層面的“灌輸式”教育，沒有從教育思維層面等對學(xué)生的計算思維能力、認知邏輯能力、解決問題的能力等進行針對性的培養(yǎng)。微課作為一種新型的教學(xué)技術(shù)手段，在教學(xué)呈現(xiàn)方式上主要以Flash動畫、小視頻、三維模型、在線短視頻課程等為呈現(xiàn)形式，能夠在有限的時間內(nèi)抓住學(xué)生的興趣點，以豐富、有趣、多元、個性化的內(nèi)容培養(yǎng)高中生的計算思維能力。

（二）有利于提高高中生的STEM教育素養(yǎng)

大數(shù)據(jù)時代，高中生核心素養(yǎng)中一個重要的組成部分即“STEM教育素養(yǎng)”，它指的是融合了科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)四個學(xué)科大類于一體的跨專業(yè)、跨學(xué)科解決問題的綜合能力。在高中信息技術(shù)課程中，學(xué)生學(xué)習(xí)編程知識、掌握編程技能無法脫離以STEM為基礎(chǔ)框架的知識儲備。在這方面，江蘇省于2017年印發(fā)的《STEM教育項目學(xué)校建設(shè)指導(dǎo)意見（試行）》中就明確提出，以STEM為導(dǎo)向的信息技術(shù)教育是一種系統(tǒng)性的學(xué)習(xí)方式變革，它不是以應(yīng)試、考試為目的，而是以特定項目或者特定實際問題為導(dǎo)向開展教學(xué)。所以說，只有借助微課這種更為靈活的教學(xué)方式才能為不同的學(xué)生提供差異化的編程知識。

二、微課在高中信息技術(shù)編程教學(xué)中建構(gòu)與應(yīng)用的原則

高中信息技術(shù)課程中的編程教學(xué)定位于讓學(xué)生掌握基礎(chǔ)的、簡單的算法和編程知識，并不尋求較高水平的編程教學(xué)。近年來，已有不少學(xué)者撰文探討將微課引入編程教學(xué)中，但是有些原則性問題仍然有待厘清。

（一）基于具體性和真實性問題開展教育

信息技術(shù)課程中的編程具有很強的抽象性與邏輯性，如果只依靠“灌輸式”“填鴨式”的教育，很難讓學(xué)生真正理解編程代碼和編程之外的豐富含義?；赟TEM教育理念，我們認為微課的設(shè)計、組織、制作、建構(gòu)、實施等必須基于真實的、現(xiàn)實的、具體的、生活化的情境或者問題展開，教師在利用微課的時候可以從學(xué)生身邊比較具體的問題，如“智能交通燈的控制”“學(xué)習(xí)成績分析統(tǒng)計系統(tǒng)”“自助式貨物販賣機”等入手激發(fā)學(xué)生的“問題意識”和“用計算思維能力解決現(xiàn)實問題”[3]的能力。

（二）跨學(xué)科知識穿插教育

高中信息技術(shù)編程教學(xué)并不是數(shù)據(jù)代碼的排列組合教育，而是以STEM教育理論為基礎(chǔ)，通過將數(shù)學(xué)思維、邏輯思維、計算思維、工程管理思維等進行一定的跨學(xué)科組合、跨門類融合，以解決特定現(xiàn)實問題為導(dǎo)向進行編碼的過程。例如，在現(xiàn)實生活中，不少中小企業(yè)裝配線設(shè)備上馬之后都會以特定產(chǎn)品的生產(chǎn)為導(dǎo)向進行管理流程、生產(chǎn)流程的再造，這就是一種典型的“編程”，這種編程需要借助計算機技術(shù)、管理技術(shù)、數(shù)學(xué)知識、工程控制技術(shù)等實現(xiàn)。在微課組織過程中，教師可以引用此類案例或者將其作為一種編程對象進行植入。我們以現(xiàn)實情景中中小企業(yè)常見的裝配線編程為例，無論是多復(fù)雜的生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)線，在編程設(shè)計中我們都可以引導(dǎo)學(xué)生按照圖1所示的編程思維進行設(shè)計，把不同學(xué)科的知識用編程思維進行整合。

（三）以“微視頻”為核心教育資源開展教育

近些年來，微課的發(fā)展經(jīng)歷了三個比較明顯的階段，即從最早的“以微資源為核心的微課”到“以微教學(xué)活動為核心的微課”，再到當前“以網(wǎng)絡(luò)課程為核心的微課”[4]這樣幾個發(fā)展歷程。在這樣一個縱向的發(fā)展歷程中，線上及線下“微視頻”作為最核心的教育資源，成為高中信息技術(shù)編程不得不重視的一個現(xiàn)狀。例如，我們看到刑法學(xué)教育領(lǐng)域知名專家羅翔近幾年來依托“微視頻”教學(xué)資源積累了上千萬粉絲，這就充分展示了在移動互聯(lián)網(wǎng)時代、大數(shù)據(jù)時代“微視頻”的重要價值。

三、微課在高中信息技術(shù)編程課中的構(gòu)建與應(yīng)用策略

（一）搭建微課雙導(dǎo)教學(xué)模型

經(jīng)過近些年的發(fā)展，微課教學(xué)已經(jīng)從單純的技術(shù)層面的教學(xué)轉(zhuǎn)化為比較成體系化的教學(xué)模型，也就是說高中信息技術(shù)編程課的微課構(gòu)建與應(yīng)用并不是一種單一的課程層面的創(chuàng)新，必須從全教學(xué)環(huán)節(jié)、全教學(xué)階段、全教學(xué)要素著手建構(gòu)“教師引領(lǐng)學(xué)—學(xué)生自主學(xué)—師生溝通學(xué)”的新型教學(xué)模型。

從文末圖2可見，高中信息技術(shù)教師在編程微課教學(xué)植入方面，重點是引導(dǎo)高中生從“生活情境發(fā)現(xiàn)問題”—“建構(gòu)信息技術(shù)原理方法”—“引導(dǎo)學(xué)生自主探究”—“技術(shù)體現(xiàn)重點突破”等方面著手，培養(yǎng)學(xué)生主動利用信息技術(shù)模型解決現(xiàn)實問題的思維意識和認知邏輯。

（二）“云服務(wù)+本地教育”導(dǎo)向的在線教育

在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的滲透下，微課已經(jīng)進入一個以“微視頻”為主要呈現(xiàn)樣式的全新發(fā)展階段，它并不是傳統(tǒng)的、簡單的“網(wǎng)課”或者“在線課程”，而是依托“云服務(wù)+本地教育”[5]而傳授的微型網(wǎng)絡(luò)課程，其特點是重視在線答疑、興趣引導(dǎo)、海量資源對接、全時空滿足學(xué)生編程學(xué)習(xí)需求和一對一服務(wù)等。對于高中信息技術(shù)教師來講，可以以校園局域網(wǎng)為載體，以教師共同體為主體，建立一個“編程微課云數(shù)據(jù)庫”系統(tǒng)，即依托現(xiàn)代云計算技術(shù)，在本區(qū)域內(nèi)將大量用網(wǎng)絡(luò)連接的與信息編程有關(guān)的計算（教育）資源（如編程素材庫、編程技術(shù)庫、編程易錯知識庫、編程案例庫等）進行集中入庫和共享，構(gòu)成一個面向高中生信息技術(shù)編程的云端微課平臺，解決全天候、全時空、全教學(xué)環(huán)節(jié)向高中生授課的問題。

（三）基于智慧課堂的“隨機進入式”微課教育

高中信息技術(shù)課程中的編程高度依賴智能化信息終端、無線網(wǎng)絡(luò)、AI技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)。在眾多微課類型中，“隨機進入式”微課指的是一種依托智慧課堂軟件、硬件等實現(xiàn)在不同的時間創(chuàng)設(shè)不同的情境供學(xué)生進行編程學(xué)習(xí)的新型教學(xué)模式。例如，在進行簡單的“學(xué)習(xí)成績統(tǒng)計分析系統(tǒng)”編程設(shè)計方面，任課教師可以利用預(yù)先設(shè)計的情境、問題提示等作為“翻轉(zhuǎn)課堂”，引導(dǎo)高中生在課前利用App登錄云端自主學(xué)習(xí)、自主設(shè)計，將自己的疑問、自己的求知需求等置于云端;在課程開始后，引導(dǎo)學(xué)生帶著自己的疑問、問題觀看編程教學(xué)微視頻，同時引導(dǎo)學(xué)生觀看其他人員、其他小組的編程進度，形成一種“共時態(tài)的互學(xué)”。在這個教學(xué)過程中，教師要利用好“云教育”可視化系統(tǒng)觀察每個學(xué)生、每個小組在編程關(guān)鍵節(jié)點的表現(xiàn)，及時糾正錯誤、發(fā)布典型案例等，形成一種隨機進入式的微課。

參考文獻：

[1]胡鐵生，黃明燕，李民.我國微課發(fā)展的三個階段及其啟示[J].遠程教育雜志，2013（4）：36.

[2]中華人民共和國教育部.中小學(xué)綜合實踐活動課程指導(dǎo)綱要[S]，2017.

[3]樓敏燕.“微課”在信息技術(shù)學(xué)科中的運用策略[J].教學(xué)月刊：小學(xué)版（綜合），2016（1）：67-71.

[4]楊簡.基于智慧課堂下實踐Blockly編程教學(xué)的研究：以中學(xué)信息技術(shù)課程Blockly迷宮闖關(guān)編程為例[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2019（7）：19.

[5]靳玉.普通高中信息技術(shù)“答疑型”微課的設(shè)計和應(yīng)用[J].甘肅教育，2019（8）.