基于理解的信息技术深度教学思考与设计

刘鸣家

目前的信息技术课堂，形式越来越多样，活动越来越丰富，如游戏式教学、小组合作、自主探究、竞赛比拼……这些活动都是取外力协助的策略，以活动调动非智力因素，帮助学生建构知识技能。那么，取之于内的策略呢？如何通过更多的智力活动来帮助学生实现理解呢？教什么比怎么教更重要，方向重于方法，内容决定形式，在教学内容和教材挖掘上下功夫，這正是求之于内的策略。信息技术教师精通各类软件操作，面对问题总是随便动动手便可解决，然而解决问题之道真是自然浮现在我们脑中的吗？核心素养中的计算思维讲求解决问题的一系列思维活动，周以真教授也提出计算思维中包括抽象、分解、建模等要素。教师要认定答案不是自然浮现的，自有其来龙去脉，通过拷问内心式的追问，探寻自己的思维过程，寻求对知识技能的更深层理解，才能得以拓展教学设计思路，才能引导学生理解。下面，我结合初中信息技术教材中电子表格部分的两处内容（地址引用与图表创建），谈一谈具体的设计与做法。

● 从顺序到逆推的教学目标设定

以《图表创建》一课为例，有的教师在课后和我交流：24小时空气质量数据表一定要用折线图来表示？本课的常规教学目标是知道图表的类型、掌握创建方法、知道表图关联。以上述教学目标来组织教学，因为数据与时间相关，为表现变化趋势，自然是用折线图。而在我的公开课中，学生面对同一表格，最多呈现了七张图，区别在哪里？因为我的目标设定是用图表表达思想。我的思维过程是假设学生真正理解了图表，那么，我期望他们是根据任务要求完成图表创建，还是根据表格绘制多张图表进行数据分析呢？很显然，如果学生真正理解了，那么我们期待的是后者。基于这一结果预期，我开始追问自己：

一表多图，学生需要做什么？——选数据，建图表。

为什么选数据可以建立不同的图表？——因为数据源不同，图表自然不同。

为什么要选择不同的数据源？——因为想要表达的内容不同。

图表是一种表达形式，因需要合理表达，所以需要选择合适的图表类型。那么，在教学目标设定时，关注表达需求应是一切目标的起点，这样的目标设定，才更符合学科核心素养，才能提高信息意识，为解决问题服务。图表的学习是为了能更好地解决表达的问题，不同的表达需要不同的数据，不同的表达需要不同的图表类型。

● 从多杯到一缸的教师思维深度

“与人一杯水，自有一缸水。”这是对教师的学科专业要求。此处的一缸水不只是简单的多少问题，而是包括深度和广度两个方面。通过访谈多位一线教师，我发现，在对教材和所授内容的理解上，教师更多的类似拥有多杯水，广度有余而深度不足。以苏科版初中信息技术7年级教材为例，其中关于图表和地址相对引用的说明如下。

图表的作用：“我们通常难以记住一连串数字，以及它们之间的关系和变化趋势，但可以轻松地记住一幅图画或者一条曲线。……数据转换为对应的图示，更直观的方式显示数据……”

地址相对引用：“计算式中直接用到了单元格地址B8和C8，这就是单元格地址的引用。……可见，通过填充柄填充数据时，只是复制了其中的运算关系，单元格地址做了自动调整，这就是单元格地址的相对引用。”

接受访谈的教师大多理解，图表形象直观，易于记忆；相对地址引用就是普通单元格地址做填充拖拉的时候会自动改变。基于这样的理解，教师进行授课后就出现如文章开头所说，学生在课堂上证明掌握了技能，却在面对新的问题场景时无能为力，迁移并未形成，理解并未真正发生。针对这一情况，我对这两个概念的界定进行了基于更深层次理解的设计。

1.抽丝剥茧，追本溯源

比较法是在进行这一部分教学时教师常用的策略，将文本、表格、图表进行对比，得出图表形象直观、易于记忆的特性，在这一点上，教材、教师、学生的理解层级一致。如果教师更深一层会怎样呢？从表达的角度（借助信息的概念）来看，文本表达了全部的信息；表格剥离了大量的文本信息，保留了必要的字段和数字信息（如表1）；图表剥离了大部分的数据信息，保留了PM2.5和监测点信息（如下图）。通过这样抽丝剥茧，我们发现图表保留的信息量远小于文本和表格，那么易于记忆和表达突出是必然的效果。

文本呈现：

为检测空气质量，苏州市设立了7个空气质量监测点，检测包括AQI、PM2.5、PM10等八项数据。

某日，苏州市南门检测点测到的PM2.5的数据是26，相城区监测点监测到的数据是38，工业园区监测点的数据是39，上方山的数据是40，吴中区的数据是45，彩香的数据是50……

当理解进入这一层次，如何制作图表已不重要，重要的是需要保留的数据与表达的含义。此时我完成了自己的深层理解建构，也切合到前文设定的教学目标，摆在我面前的设计之路将比以往更加宽广。

2.咬文嚼字，立足生活

地址引用同样是学生理解的难点，教材、教师、学生的理解层级也是惊人一致，有$的地址引用叫绝对地址，填充时不变，无$的地址引用叫相对地址，填充时自动改变。当然这样生硬的概念谈不上理解，也无法指导学生灵活运用。在此处，我对名词进行咬文嚼字式的理解，并尝试回归生活寻求问题的本源，请看下页表2。

相对在物理学中有明确概念，相对的关键是参照物。相对地址A1：对于B1来说，别称是“左1”，对于C1来说，别称是“左2”。这样一转换，发现和平时我们提的问题是一致的（请在总分一栏计算左边三格之和），地址的相对性自然就凸显出来。相对的参照物是引用单元格、利用地址加别称来找到相对性。同理可以尝试去理解国际象棋问题、杨辉三角问题。基于这样的理解，在公式函数被复制、拖拉填充时的地址变化就一目了然了。基于这样的理解，课堂上学生可以练习和思考的东西更多了，设计之路再次被拓展。

● 从单一到开放的教学环节设计

当我们立足教材，以学生理解预期逆推教学目标，以教师深层理解深挖教材之后，就可以更有底气回答第一部分中的問题：如果学生理解了，那么他们能做什么？教师和学生的深层理解给教与学带来了多样化的选择，理解给了我们选择的力量。理解技术，教师思路将得到拓展，产生更多的选择，由单一方向的命题成为多角度发散性的命题。理解技术，学生思路将得到拓展，在面对开放性试题的时候，有更多的想法和选择。在《为未知而教，为未来而学》中，戴维·珀金斯这样描述：学习即理解，理解即思考。前文我们也提过，理解真正发生的标志是迁移运用的产生，即学生会拥有选择的能力。在面临真实问题和项目时，学生面临的挑战更多的是选择工具，并不断转化问题。现在我们还是回到图表和地址引用的例子上来，看看发生理解后可以做的学生练习设计。

1.教师：设计问题从单一到多样开放

练习设计：将E3单元格（=E2+E4+D3+F3）复制到G7，它的公式会变成什么？你还可以自己设计几个类似这样有趣的问题？

理解：这个公式计算的是E3单元格上下左右四个单元格的和，那么到了G7公式自然会变成……类似的问题本质在于相对性，我也可以这样设计……

原有课堂的练习基本集中在利用填充柄进行横向和纵向的拖动，实现公式的复制。运用相对性来理解地址引用以后，则可以进行公式远距离、跨表复制的命题。比如累计和小计，比如国际象棋问题，理解的不是字符和地址，而是穿越地址直达公式的意义。此时地址的概念是在运用，所谓的公式也回归本真。正如我们说s=vt的时候，其实我们想表达的是路程=速度×时间。而由学生来设计问题，经由他们对问题的天马行空的联想，对语句的反复推敲，进一步加深他们的理解。

2.学生：面对问题的多元开放思考

练习设计：吴江某地24小时空气质量跟踪表，用什么图来进行表达展示比较合适？在什么情况下可以用柱形图呢？可以用饼图展示其中的一些数据吗？

理解：图是为了表达，柱形图比较数值大小，选择表中的2～3个数据，用柱形图就非常合适了。

原先的命题是要求反映数据关系，寻找变化规律。如果理解不够深入，那么学生一般就是套用。先是全部数据的选定，或者两列数据的选定，然后固定化地产生比大小柱形、看变化折线、现比例饼图的思维。在理解为何图更具力量的基础上，选择数据将更灵活，目的从制作图真正转化为用图表达，以图说话，锻炼了逆向思维，以终定始。比如常见的天气变化折线图，如果确定结果需要的是柱形图，需要选择哪些数据，反映何种关系。这里我们用“如果”一词来引导学生逆向思维的产生，进而推动他们对“数据是图的基础，图是数据的表达”这一观点的更深层理解，明白最终数据和图都是为观点服务。

当学生遗忘了我们传授的东西以后，当学生遗忘了我们传授的一步步的操作以后，他们还留下什么呢？我想应该是理解，应该是学生建构出来的，关于问题解决，关于技能本身的理解，专属于学生自身的理解。这份理解将帮助他们日后需要的时候重拾记忆，快速上手，并帮助他们将这份技能迁移到不同的工作环境中，这份理解才是激发、激活他们创造力的源泉。