鞠敏 江蘇省南通市北城小學(xué)

《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡稱“新課標(biāo)”）的頒布，使得信息科技課程從原來的重視技能的達(dá)成轉(zhuǎn)向科與技并重，但在工具理性思維模式下，教師只關(guān)注利用信息技術(shù)手段來達(dá)成問題解決的目的，卻忽視了對技術(shù)本身的追問，而對技術(shù)本身的追問也是信息科技學(xué)科承擔(dān)的責(zé)任與義務(wù)，更是凸顯學(xué)科特質(zhì)的關(guān)鍵所在。那么，在信息科技課堂中，該如何凸顯出其與綜合實(shí)踐、道德與法治等課堂的不同？如何上出“信息科技”的特色？

新課標(biāo)依據(jù)核心素養(yǎng)和學(xué)段目標(biāo)，圍繞數(shù)據(jù)、算法、網(wǎng)絡(luò)、信息處理、信息安全、人工智能六條邏輯主線設(shè)計(jì)義務(wù)教育全學(xué)段內(nèi)容模塊。從意識(shí)層面到內(nèi)容層面全學(xué)段的設(shè)計(jì)，為教師把握學(xué)科特質(zhì)提供了抓手。例如，新課標(biāo)在第二學(xué)段“在線學(xué)習(xí)與生活”模塊中，對本模塊的內(nèi)容要求、學(xué)業(yè)要求有了精準(zhǔn)的描述，如認(rèn)識(shí)在線社會(huì)存在的意義與積極影響，了解在線社會(huì)的倫理規(guī)范、行為準(zhǔn)則、道德觀念和價(jià)值取向，樹立正確的安全觀等。兩相對比可以發(fā)現(xiàn)，借助于六條學(xué)科邏輯主線，向上可以將意識(shí)層面的核心素養(yǎng)內(nèi)容落地，向下可以凸顯出信息科技學(xué)科特質(zhì)，實(shí)現(xiàn)從知其然到知其所以然的突破。

那么，如何實(shí)現(xiàn)從技術(shù)導(dǎo)向到強(qiáng)調(diào)科技并重的教學(xué)轉(zhuǎn)變呢？筆者認(rèn)為，讓學(xué)生在聚散自如中高成低就是一條切實(shí)可行的實(shí)施路徑。

● “聚”與“散”之內(nèi)涵界定

“聚”與“散”可以從抽象與具象的維度進(jìn)行辨析，它與大概念教學(xué)也有著千絲萬縷的聯(lián)系。相比于具體的案例，大概念是對具體案例的進(jìn)一步抽象，挖掘案例中的共性，以統(tǒng)領(lǐng)具象的雜多?！熬邸迸c“散”之間的關(guān)系是概念與案例之間的關(guān)系，是上位概念與下位概念之間的關(guān)系，兩者之間具有上下層級上的差異。

● “聚散自如”之策略分析

下面，筆者以“過程與控制”模塊為例，談?wù)勗诮虒W(xué)中如何利用“聚”與“散”的辯證性關(guān)系，來實(shí)現(xiàn)科技并重的課堂教學(xué)。

1.聚：確定上位概念

UBD逆向教學(xué)設(shè)計(jì)理論強(qiáng)調(diào)“理解”與“逆向”，且首要任務(wù)是確定預(yù)期的結(jié)果。新課標(biāo)圍繞核心素養(yǎng)設(shè)計(jì)了課程學(xué)習(xí)總目標(biāo)，再依據(jù)總目標(biāo)，在各學(xué)段內(nèi)將其具體化，確定學(xué)段目標(biāo)，之后將學(xué)段目標(biāo)進(jìn)行逐層的細(xì)化分類，形成內(nèi)容目標(biāo)。在這種自頂向下的設(shè)計(jì)中（如圖1），各模塊中的內(nèi)容要求就是教師在確定課堂教學(xué)目標(biāo)時(shí)的抓手。

圖1 自頂向下

例如，在“過程與控制”模塊中，內(nèi)容要求第一條就是“通過體驗(yàn)和認(rèn)識(shí)身邊的過程與控制，了解過程與控制可以抽象為包含輸入、計(jì)算和輸出三個(gè)典型環(huán)節(jié)的系統(tǒng)”。根據(jù)此項(xiàng)內(nèi)容要求的描述，筆者認(rèn)為，相比于身邊的各種形式的控制系統(tǒng)，將其抽象為包含輸入、計(jì)算和輸出三個(gè)典型環(huán)節(jié)的系統(tǒng)，這屬于其更上位的概念。

從上位概念到具體案例，這種自頂向下的設(shè)計(jì)方式，讓教師在選取合適的案例時(shí)，能夠做到有的放矢。教師們以往熟悉的設(shè)計(jì)方式往往是先擇取一個(gè)具體案例，然后從具體案例出發(fā)，逐步向上抽象，挖掘其上位概念，這是一種自底向上的設(shè)計(jì)方式（如圖2）。在確定上位概念時(shí)，由于一個(gè)具體案例往往并非僅與一個(gè)上位概念相聯(lián)系，而是能夠與多個(gè)概念相勾連，所以該具體案例適宜于凸顯哪一個(gè)上位概念，就有茫然不知所向之感。

圖2 自底向上

例如，先確定上位概念——了解過程與控制可以抽象為包含輸入、計(jì)算、輸出三個(gè)典型環(huán)節(jié)，再來選擇具體案例，如智能燈控系統(tǒng)、智能門鎖系統(tǒng)、智能溫控風(fēng)扇系統(tǒng)等，這樣教師就可以從“輸入—計(jì)算—輸出”這個(gè)視角來剖析這些具體案例。而對于自底向上的設(shè)計(jì)方式而言，如果確定了具體案例——智能燈控系統(tǒng)，這個(gè)案例既可以體現(xiàn)出算法，也可以體現(xiàn)出過程與控制的工作原理，那如何進(jìn)行取舍？另外，自頂向下的設(shè)計(jì)方式，以核心概念為網(wǎng)上紐結(jié)，更適宜于進(jìn)行高路遷移；而自底向上的設(shè)計(jì)方式，以具體案例為核心來串聯(lián)知識(shí)，不適宜于遷移，而且這些散狀的案例學(xué)習(xí)，無法幫助學(xué)生形成認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

2.散：尋找案例支撐

什么樣的案例適宜于支撐上位概念，這需要教師走進(jìn)學(xué)生的生活，了解學(xué)生的學(xué)情。也就是說，學(xué)生不是單純的認(rèn)識(shí)體，而是能動(dòng)的建構(gòu)體，教師有必要了解學(xué)生當(dāng)前的認(rèn)知結(jié)構(gòu)水平，理解他們是如何對外界信息進(jìn)行加工的。

在學(xué)習(xí)“過程與控制”模塊的內(nèi)容時(shí)，雖然學(xué)生在生活中體驗(yàn)過多樣化的控制系統(tǒng)，但是其工作原理與學(xué)生已有的知識(shí)結(jié)構(gòu)之間并未形成聯(lián)結(jié)。對學(xué)生來說，“輸入—計(jì)算—輸出”控制系統(tǒng)的這三個(gè)典型環(huán)節(jié)就像一座孤島，外在于學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)。同時(shí)，在控制系統(tǒng)中，何為輸入、何為計(jì)算、何為輸出，學(xué)生對其有著似是而非的理解。在這種情況下，教師選擇什么樣的案例就尤為重要。在此教學(xué)案例中，筆者認(rèn)為選擇智能門鎖控制系統(tǒng)較為合適，雖然學(xué)生不理解什么是控制系統(tǒng)的輸入，但在日常生活中，輸入密碼、密碼正確、密碼錯(cuò)誤的語言表達(dá)，就涵蓋了輸入與計(jì)算。因此，教師可以通過對密碼鎖的剖析，幫助學(xué)生理解“輸入—計(jì)算—輸出”的過程。這樣通過門鎖控制系統(tǒng)，在“控制與系統(tǒng)”和學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)之間就搭建起了一座橋梁。在門鎖控制系統(tǒng)中（如圖3），從密碼式門鎖到控制系統(tǒng)工作原理，再到使用其工作原理，觀照自動(dòng)感應(yīng)門、利用人工智能實(shí)現(xiàn)的智能門鎖，從案例到原理，從散到聚，再從聚到散，在聚散自如間，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)從注重技能到科技并重的轉(zhuǎn)變。

圖3

3.“聚”“散”整合：重構(gòu)認(rèn)知結(jié)構(gòu)

在未了解控制系統(tǒng)的工作原理之前，學(xué)生會(huì)孤立地看待各種控制系統(tǒng)。以燈控系統(tǒng)和門鎖控制系統(tǒng)為例，學(xué)生之前很難發(fā)現(xiàn)這兩種控制系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)，而在學(xué)習(xí)了控制系統(tǒng)的工作原理后，學(xué)生從其原理出發(fā)，就能發(fā)現(xiàn)兩者之間千絲萬縷的聯(lián)系。在教學(xué)中，學(xué)生能夠意識(shí)到:想要讓燈控變得智能，可以改變其輸入方式，利用人工智能中的語音識(shí)別來實(shí)現(xiàn)；不同小組的LED燈發(fā)出不同顏色的光，其實(shí)是在輸出腳本中進(jìn)行了不同的參數(shù)設(shè)置。

這種“回頭看”的態(tài)度，一方面有助于學(xué)生形成認(rèn)知結(jié)構(gòu)，將“散點(diǎn)式”的認(rèn)識(shí)用概念原理串聯(lián)起來,另一方面也讓學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)有了螺旋式發(fā)展的可能性，讓淺層次的理解逐步深入，實(shí)現(xiàn)從淺層到深度到跨越。

“聚”與“散”并不是單向的活動(dòng)，而是在多個(gè)回合之間的往返。僅僅由“散”至“聚”，雖然可以習(xí)得原理，但是也必然會(huì)導(dǎo)致其成為一種惰性的知識(shí)，成為一種孤立的原理，唯有在聚散整合中才能激活惰性知識(shí)，促進(jìn)遷移，走向真正的核心素養(yǎng)。

從“聚：確定上位概念”到“散：尋找案例支撐”，再到“整合：重構(gòu)認(rèn)知結(jié)構(gòu)”，通過這樣的過程培育學(xué)生的核心素養(yǎng)，能有效實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)從技術(shù)導(dǎo)向到科技并重的轉(zhuǎn)變。

● 結(jié)語

技術(shù)總是在潤物細(xì)無聲中發(fā)揮著它的作用，其隱蔽性導(dǎo)致教師將利用技術(shù)達(dá)成問題解決的目的作為終點(diǎn)。然而，教師還要對技術(shù)本身所體現(xiàn)的原理進(jìn)行追問，只有這樣才能讓信息科技學(xué)科的教學(xué)更高效。