指向核心素养发展的 有效性教学系统研究

王蕾

教学现场

信息科技教学的课程标准呼之欲出，近期有效性教学系统学习已然成为学科研修的重点内容，涌现出大量的教学课例。但是，实现核心素养发展的教学实施层面的教学究竟应该以怎样的方式走进中小学的课堂，值得一线教师关注。

问题分析

本文即从有效性教学系统学习中的系统性教学策略入手，探索有效性教学的体现方式，研究核心素养发展层面的有效性教学策略，分析其在教学中具体落实和细化的方式，并呈现为具体的系列主题课例。

● 有关有效性教学的研究背景

教学有效性是指通过课堂教学使学生获得终身受用的知识，发展其综合全人素养和培养其良好的非智力因素（如态度、兴趣、动机、意志、习惯等）。教学的有效性凸显了现代的教学观，体现了对学生主体性的认知水平，是教学价值的评价维度之一。在具体的教学过程中，教师监控学生认知的程度及学习真正发生的程度。教学的有效性和教学效能密切相关，是评价教师教学能力的重要指标。

有效性教学系统学习有诸多因素，可以从多个层面进行解析。其中，有效性教学是一种有限的学习项目，它是在一定时间内，满足一系列特定目标的多项相关工作的总称。有效性教学学习是在一个确定的时间范围内，为了完成一个既定的目标，并通过特殊形式的学习组织运行机制，通过有效的计划、组织、过程与控制，充分利用既定有限资源的一种系统学习组织形式。

● 信息科技教学中有关核心素养发展的有效性系统分析

核心素养发展的有效途径包括多种方式，其中信息科技课程关注学科核心素养，强调全人教育、多元发展、综合提升，且强调有效性教育策略的实施。而学习的有效性教学系统呈现了现代教学观的要求，突破了传统授课方式的限制，为学科的持续发展提供了前瞻性的方向。从学科核心素养中可以析出，有效教学作为教学管理的技术和手段，将传统的项目学习方法应用于全面的学习过程中，是传统项目实施方法和技术在教学中的综合应用，冲破了固有的学习方式和界限。

落实在信息科技学科层面，有效性教学系统学习将项目观渗透到所有的学习领城，教师站在管理者的角度，对项目活动中各种各样的任务进行项目管理，其主导思想是把技术作为暗线、项目作为明线来进行管理，是一种以项目为中心的长期性组织教学管理方式。

有效性教学系统是提升教学策略效率的基本要求之一，具有系统认知（由新信息引起的對已有知识的回忆）及迭代的特征。将有效性教学系统运用于核心素养的培养中，可以帮助学生形成多维度的发展路径，在充分的基础构架中实现良好的认知需求，并为教师提供更为丰富的教学手段。下文展开具体研究。

● 学科核心素养下信息技术有效性系统评价维度

常见的有效性教学系统学习在信息技术学科课时不足的情况下，容易产生目标和行为剥离的现象。因此，与完整项目相似，有效性教学学习的过程一般包括确定项目、制订项目方案、实施方案和作品展示等步骤，简化为导入、思考、搭建和求解等过程，结合具体的内容实施教学。笔者以“生活中的系统”为大项目，研究有效性教学学习系统的搭建方式。

1.构建整体性认知系统

有效性教学关注整体认知架构，可以通过确定教学目标的内涵、分析学情倾向来达成。在有效性教学项目中，学生的已有知识经验和知识层次不同，对认知的期望值和达成度也有所不同，教师在确定导入方式时，应根据学生的能力和经验来确定教学策略：对于元认知较好的学生，细化认知系统元素;对于基础薄弱或零基础的学生，导入点侧重认知框架的搭建。

（1）原设计

“随机函数”属于编程模块，是信息科技学科中的常见内容。在传统的教学设计中，一般通过对比导入的方式，展示需要达成的程序图例，由此引入程序教学。在多节该主题课中，也呈现出相似的情况：学生对预计应该完成的作品有畏难情绪，无法唤起需要的学习动机，使得整个教学内容的推进显得牵强。

（2）思考焦点

缺少系统框架的教学，缺少学习的有效性分析，沿袭整体的教学目标制订的学生细则，并未考虑学生个性化的要求，所以在授课中出现了学生无所适从的情况。从导入点来说，单刀直入的方式无法满足不同生源的要求，需要在教学之初制订分层的导入点，供学生自主内化。

（3）改进型设计

在有效性教学设计中，教师关注学习目标指向的核心知识，据此展开内容建构、重构。在导入过程中，可以根据核心知识的具体目标，确定框架性的认知层次，再根据目标要求安排合理的导入方式。近期笔者与南京的一位老师共同修改的一节课，设计如下。

教学课题：盲盒抽抽乐。

技能暗线：感受随机函数的运行方式。

认知方式：整体性系统。

主要流程：

课前教师带领学生复习上节课的内容，为优秀的学生颁奖，奖品通过抽奖活动获取（学生们在程序中抽出自己的奖品）……

浸入式系统：由冰墩墩延伸到冬奥会。

学生1：激烈的冰球比赛;

学生2：唯美的花样滑冰;

学生3：惊险的高空滑雪;

学生4：设置的惊喜项目。

教师提示：系统以上的过程有怎样的共性？

①随机产生结果;

②可以反复多次运动;

③无需任何附加的条件。

重点挖掘系统——提炼出关键词：

①盲盒→随机数;

②抽取→执行某项操作;

学生练习系统——在编程平台中找出相对应的模块：

①随机数→运算符控件;

②询问并等待→侦测控件;

③回答→侦测控件;

④显示→外观控件。

师生共玩抽盲盒，教师引导学生分析程序系统：

①抽到1、3、5号盲盒的同学，体验冰球墩;

②抽到2、4、8号盲盒的同学，体验花滑墩;

③抽到3、6、7号盲盒的同学，体验高滑墩;

④抽到9号盲盒的同学，获得金墩墩→可以重启游戏→多重循环结构;

……

教学评析：在本课的设计中，有效性教学分解为具体的四个小系统，每个小系统之间层层递进，让学生明晰已有的编程控件和生活经验的关联，形成具体明晰的学习目标，确定了解决小系统的整体系统。有效性教学的大目标被细化为具体的小系统，包括已有经验目标、即将达成的目标、以后可能会实现的目标。在此过程中，有效性教学系统能够借助形象的、可操作性的小系统进行推进，从而使学生清晰地认识到自己的学习目标，激发学习动机。

2.关注多元性素养系统

有效性教学关注多元性素养系统，教师引导学生对有关学习内容进行分层。通过适宜的形式，将自然语言上升为算法过程，进而建立起符合要求的学习系统框架。

（1）原设计

“智能抽屉灯”一课属于设计型主题的实践内容，要求学生在课上通过声控、光控等条件完成对灯泡亮灭的控制。在常见的课例中，教师一般会带领学生进行实验分析，然后按照实验计划完成项目。在实际授课中，学生的模仿痕迹严重，知识回顾不足，无法准确进行知识归纳，难以形成整体的认知多元系统。

（2）思考焦点

出现此问题的原因在于缺少系统的有效教学，未能将有趣的主题进行合理的系统搭建，缺乏对确定的对象进行有效性认知的过程，因此学生在操作实践中只按部就班地进行了实践，缺少系统性的认知过程，最终导致技能任务完成、认知任务缺憾的情况。

（3）改进型设计

通过基于有效性教学分析可知，学习过程缺少系统思想，其中之一是活动主题不符合学生的认知习惯，以至于学生参与不积极。教师首先分析学习内容，提炼出其中核心的认知，梳理成简化的步骤，在有效系统的基础之上进行主题活动，调动学生多元智能体系。教学建议如下：

教学课题：抽屉闪闪乐。

技能暗线：声控系统与光敏系统的有机组合。

认知方式：多元性系统。

主要流程：

对比系统——结合智能抽屉灯的实例，形成对比系统。

分析：声控灯的动作过程。

思考：为何能用声音控制灯？

探究系统：如何实现联动的功能？

探究1：在刚才的过程中，引起变化的是“声音”→产生变化的是“抽屉灯”。

探究2：如果要控制抽屉灯，要将“声音”作为促发对象、“抽屉灯”作为接受对象。

（明确实验的两个研究对象）

解决系统：根据导学分析，能够发现以下的思路。

①测量常态下的声音数值，并记录在学习单上。

②假设：设置双分支结构。

常态下（无声音状态）→声音传感器检测声音值低于常态值→没人拉动抽屉→抽屉灯灭;

非常态下（有声状态）→传感器检测到声音值高于常态值→有人经过→抽屉灯亮。

③思考：如果常态声音值变化，如何修改以上程序？

总结归纳系统：根据研究路线图，进行实验，并记录下相应的数值。

完成主題实验：智能抽屉灯是如何做到智能的？它的智能通过哪些载体来实现？

……

教学评析：此处的设计关注多元性认知系统的构建，让学生对自己的设计过程是因何而设、如何而设的，都有明确的概念，是意义学习的过程。在此基础上，学生经过对比系统、探究系统、解决系统、总结归纳系统，最终完成主题实验。通过这样的系统设计，学生能够卓有成效地进行自我作品的开发，在此过程中，不着痕迹地突破了教学难点。

3.触发开放性系统解决系统

有效性教学设计关注学习结果的开放性，需要通过系统形成理想的学习模型。在系统控制的过程中，依据有效性教学的要求，教师引导学生组织现有素材资料，并进行合理的执行，保障学习过程的合理性。

（1）原设计

“灭火消消乐”是系统控制模块中的重要内容。在传统的教学中，教师会依据以下过程组织教学：分析风扇结构→搭建风扇硬件→添加积木模块→编写脚本→完成程序→载入智能风扇→调试程序→结束课程。此项目看似有明确的目标，但是授课中却出现了学生层次差异大、学习结果不尽如人意的情况。

（2）思考焦点

传统的设计方式将教学过程停留在以往的听课训练状态，教师给予学生的更多是演示和灌输，不能搭建有效的学习系统。因此，学生对智能电风扇这一项目的认知仅限于技能层面的作品是否达成，未能形成有效的认知图示。

（3）改进型设计

在基于有效性教学的教学设计中，首先根据具体的学情确定项目菜单，此菜单应由师生共同完成，根据其能力测评情况，做出合理的选择。例如《生活中的算法——智能灭火器》一课，其部分教学过程如下：

教师依据前期学习情况，给出控制菜单的建议，学生根据自身的要求，提出执行菜单的选择方案。

教学课题：灭火消消乐。

技能暗线：感受火焰传感器与舵机的联动方式。

认知方式：开发性系统。

主要流程：

系统A组（空间创意系统）——

达成要求1→具有较强的空间建构能力，能够在短时间内完成积木搭建;

达成要求2→熟悉火焰传感器的参数设置，可在较短时间内编写脚本。

搭建开放：依据具体情况，完成散件的积木搭建，构建完成的程序脚本。

系统B组（积木优化系统）——

达成要求1→具有较强的空间建构能力，能够在短时间内完成积木搭建;

达成要求2→尚未接触过火焰传感器及相关脚本，需要一定时间编写脚本。

程序开放：采用适宜的形式完成程序搭建。

系统C组（传感器功能探究系统）——

达成要求1→空间建构能力较弱，不能够在短时间内完成全部的积木搭建;

达成要求2→熟悉火焰传感器的参数设置，可在较短时间内编写脚本。

过程开放：选择适宜的参数阈值。

系统D组（组合协同系统）——

达成要求1→空间建构能力较弱，不能在短时间内完成积木搭建;

达成要求2→未接触过火焰传感器，不熟悉相关脚本编写。

评价开放：协同其他组进行类同性学习，重点训练基础模块的搭建。

……

教学评析：在改进型设计中，有效性教学的内涵落实为多个开放性系统，与项目过程一一对应。教师帮助学生分析过程与控制之间的必然联系。在此过程中，学生所实施的是言语化的程序编写的实践，既突破了实际输入命令的时间限制，又达到了评价自身学习过程的目标，给部分学困生提供了二次学习的机会。在有效性教学的实施过程中，学生的算法思维有了更新，符合学科核心素养的要求。

● 有效性教学系统的核心要义

有效性教学是大数据时代背景下的课程建设方式，在具体的教学中细化为多个任务的推进。在此过程中，要关注以下几点：

首先，有效性教学与学科核心素养同步提升。教师使用有效性教学组织教学，即使是一个算法的思维过程，也是提升学生学科核心素养的重要途径，是最终实现全人素养的过程之一。因此，在具体的学习中，应对其进行综合考量，而并不能彼此分割。

其次，系统构建与师资特点相互融合。通过对有效性教学的精准标签分类，能使有效性教学的针对性更强，学生学习效率更好，也能提升课堂教学水平。同时，有效性教学的实施也可以有效地缩小目前学科师资的城乡差异和校际差异，从另一个角度有效解决师资不均衡的问题。

最后，有效性教学强调个性化的教学路径。个性化的有效性教学评价，可以精准地分析出学生的任务达成率，为学生的个性化提升指明了路径。在有效性教学的实践中，通过评价报告和智能推送等方式，促进学生自我解惑能力的提升，实现全方位育人的目的。