基于活动理论的信息技术学习活动设计与实施

2022-03-31曹恒来

江苏教育研究 2022年7期

摘要：活动理论把教学系统看作是一个学习活动的序列，教学的实质就是设计和组织学习活动。学习活动的设计，就是对活动中各个要素以及活动之间关系的设计，信息技术学习活动的设计应主要从创设恰当的问题情境、构建合理的活动结构、设计有效的活动任务、提供足够的活动支架、建立明晰的活动规则五个方面进行。

关键词：活动理论;信息技术;学习活动

中图分类号：G427 文献标志码：A 文章编号：1673-9094（2022）02A-0041-06

活动理论认为，活动是学生存在和发展的基本方式，学习与活动具有同一性，学生的学习就是活动，教学的实质就是设计和组织学习活动。所谓学习活动，是指为了达到特定学习目标而进行的师生行为的总和。从设计的角度来看，学习活动主要由学习目标、活动任务、问题情境、交互方式、学习工具、活动规则、学习成果、学习资源等方面的要素构成。学习活动的设计，就是对活动中各个要素以及活动之间关系的设计。由于学习目标在教学设计的前期分析阶段即已完成，不在本文的讨论范畴。就活动的其他要素而言，也并非都要显性地设计出来，有些要素经常隐含于日常的教与学行为中，如师生的交互方式;有些要素则会包含于其他要素之中，如问题情境和活动任务之中往往包含有学习成果的设计，因此，只要对其中的关键性要素进行设计即可[1]。我们认为，信息技术学习活动设计的关键性要素主要包括问题情境、活动结构、活動任务、活动支架、活动规则五个方面。

一、创设恰当的问题情境

与科学的普适性不同，技术是情境性的[2]。例如，rar是一种应用广泛的数据压缩文件格式，将其用于文本数据可以获得比较高的压缩率，对于风景照片这类复杂图像而言，文件容量则几乎没有变化。可见，技术知识只有与具体情境相联系才能获得应有的意义。这就启示我们，技术学习要想获得实效，其教学场景应该尽可能地发生在真实或接近于真实的情境之中。让学生直观地、富有意义地理解隐含于问题背后的知识和技能，增强发现、分析和解决问题的能力。

（一）问题情境应真实

问题情境应与学生的日常学习和生活相联系，能满足学生的某种学习或生活的需要，以使学生产生情感的共鸣。例如，一位教师为苏科版信息技术七年级《大数据及其分析》一课创设了“比较不同城市空气质量状况”情境，学生需要从全国空气质量在线监测分析平台收集数据，选择WPS函数工具挖掘数据，对挖掘结果加以解释才能得出结论。另一位教师，在使用图表分析“颈椎病与手机使用时长的关系”时，通过把收集到的有限数据进行“完善”获得了数据集，分析也就失去了真实的基础。

（二）问题情境应复杂

过于简单的问题会降低学生的认知负荷，复杂的情境有助于制造认知困境，激活学生的学习动机。例如，教科版信息技术高中必修1《数据与计算》为《走近数据分析》一课创设了“分析公交高峰期”的情境，提供了两条线路6点至22点每个时段的客流量数据，由于数据量比较小，不用统计就可以发现两条线路的高峰期。为此，我们对情境进行了改造，从网络下载了某地两条公交线路一周内真实的乘客刷卡数据，学生需要自己建构模型分析数据，才能得出结论，这大大提高了学习的挑战性。

（三）情境的陈述应简约

如果情境的描述过于烦琐，语言不够精练，不仅会造成学生额外的理解负担，还会模糊学生的思维。例如，有教师为教科版信息技术高中必修1《数据与计算》中的《数据的计算》一课创设了这样一个情境：“穷人到富人那里借钱，富人提出了借钱条件，第一天借1 万元，第二天借2万元，以后每天所借的钱数都比上一天多1万元;但借钱第一天，穷人还1分钱，第二天还2分钱，以后每天所还的钱数都是上一天的两倍，30天后互不相欠。按此方案，穷人向富人借钱是赚了还是亏了？”要求学生用计算得到的数据说话，并思考“古人是怎么计算的？现代人又会怎么计算？”实际教学过程中，一下子调动了学生的学习兴趣。但是，由于情境比较冗长，学生在阅读完文本后，兴奋点一直集中在“穷人是赚了还是亏了？”这个情境问题上，反而干扰了用编程解决计算方式问题的学习。

二、构建合理的活动结构

教学系统是由学习活动构成的，这就需要把教学过程切分为一系列的学习活动。知识不是各个知识点的简单排列和堆积，而是一个有结构的有机整体。所谓结构，简单地说，就是事物的联系，它表现为组织形式和构成秩序[3]。所以，学习活动的设置，必须有助于学生在学习过程中再现这种联系。信息技术学习活动内容丰富，形态多样。根据活动彼此之间的逻辑关系，可以有工作主线式、问题解决式、核心素养水平分层式三种建构方式。

（一）工作主线式结构

这里的“工作”是指某一类问题的解决过程与方法。一方面，通过“工作”指向的学习活动具有前后相继的意义;另一方面，“工作”指向的不仅仅是某一次的“序列”活动，而是可以多次再现的同类“序列”活动[4]。例如，在苏科版七年级《编辑音频》一课中，教师通过深入挖掘可以发现，制作一个配乐诗朗诵一般由获取背景音乐、录制朗诵音频、混合音频、导出合成的音频文件四个过程构成，以此作为编排学习活动的主体线索，有助于学生形成解决同类问题的“工作”能力。

（二）问题解决式结构

2011年，国际教育技术协会（ISTE）联合计算机科学教师协会（CSTA）联合制定的中小学计算思维课程框架，认为计算思维是一个问题解决的过程，该过程包括确认问题、分析数据、抽象、设计算法、选择最优方案、推广六大要素[5]。由计算思维引申而来的设计思维，是一种创造性解决问题的方法，斯坦福大学设计学院将设计思维总结为移情、定义、设想、原型、测试五个步骤[6]。可以看出，无论是计算思维，还是设计思维，它们的目标都是问题解决。苏科版信息技术七年级《公式与函数》一课采用的就是问题解决式结构，围绕“如何选择股票”问题设计了系列学习活动：首先，教师引导学生将问题分解成两个子问题——计算收益和风险，并建构计算收益和估计风险的数学模型;其次，学生根据数学模型，创建WPS表格，收集整理数据;再次，学生利用WPS中的公式和函数，计算所研究股票的预期收益和估计风险;最后，学生将计算思维的思维方法，运用到解决问题的过程之中。信息技术教学摆脱了单纯技能学习的困境，提升了学生的问题解决能力[7]。gzslib202204011349

（三）核心素养水平分层结构

依据学生的内化水平，以水平分层的方式表示学科核心素养，可以将结构与层次划分如下：最底层为“双基层”，以基础知识和基本技能为核心;中间层为“问题解决层”，以解决问题过程中所获得的基本方法为核心;最上层为“学科思维层”，指在系统的学科学习中通过体验、认识及内化等过程逐步形成相对稳定的思考问题、解决问题的思维方法和价值观，实质上是初步得到学科特定的认识世界和改造世界的世界观和方法论[8]。苏科版信息技术四年级《插入超链接》一课是一个以三层结构串联各个学习活动的典型课例：首先，教师播放《中国美食》演示文稿，引导学生观察幻灯片的展示顺序，感受技术背后蕴含的非线性思维方式;然后，学生找出其中各个超链接的链接载体和链接目标;再次，学生分析半成品《舌尖上的盐城》演示文稿的结构，规划其目录的超链接;最后，学生完成《舌尖上的盐城》演示文稿目录超链接的设置，并为每页幻灯片创建“返回”动作按钮。从而将知识与技能和问题解决、思维方式相结合，形成一个完整和连贯的学习整体[9]。

三、设计有效的活动任务

活动任务作为学习活动的核心，是学习活动设计的关键对象。具体来说，活动任务是指学生应该完成的具体事务或者主题。根据学习目标的层次，活动任务可以区分为意义建构、技能学习和能力生成三种类型。

（一）意义建构类活动任务

意义建构活动任务的主要目的是获取当前学习内容的意义，从而确立对新知识的理解。按照奥苏贝尔“有意义接受学习”理论的解释，意义是指一个知识点与其他知识点之间的联系，意义建构就是指联系的建构[10]。意义建构类活动任务主要有七种类型：A.回忆联想与当前知识点有关的知识点;B.鉴别知识点的特征或构成要素以及知识点与特征要素之间横向、纵向联系;C.寻找知识点与其他知识点之间的异同点;D.对概念进行分类;E.知识点的理论证明或用事实范例归纳引出知识点;F.观察知识点运用示范;G.建立序列化关系[11]103-105。例如，在苏科版信息技术七年级《从因特网获取信息》一课中，使用全文搜索引擎进行信息检索的关键是选择合适关键词，教师可以在教学信息检索之前，安排一个“猜猜他是谁”的A类活动任务，引导学生感受正确猜人的关键是提炼人物特征，再由人物特征这个先决知识过渡到信息检索中关键词这个知识点，使得知识的学习从简单操作走向深层理解[12]18。又如，在苏科版信息技术六年级《初识物联网》一课，教师先让学生观看一段介绍物联网的微视频，并思考“为什么智能空调能感受到人的移动？怎么知道商品的产地、价格等信息？”等问题，借助不同物品连入互联网的方式，完成“物联网”这一抽象概念的建构，这就是一个E类活动任务[13]。

（二）操作技能类活动任务

操作技能类活动任务的主要目的是学习信息设备与常用工具的基本操作。技能指的是动作及其方式的熟悉程度，包括智力技能和动作技能两大类。信息技术的操作活动比较复杂，只有在知道如何做的情况下才能借助鼠标进行具体操作，需要智力技能和动作技能共同参与，才能保证活动的正常进行。操作技能类活动任务主要有三类：讲解示范、模仿练习、自由练习[14]。在学生初次接触新技能时，教师可给予适当的讲解和示范，帮助学习者在头脑中形成动作印象;通过模仿练习，再现教师的动作或行为，以分别掌握简单的局部动作，如学习键盘输入时的基准键练习;借助整体练习和变式练习，使动作更加协调和连贯，提高技能的熟练和自动化程度，如键盘输入中的文章练习。

（三）能力生成类活动任务

能力生成类活动任务的主要目的是让学生把获得的知识与技能，应用于多样化的新情境，在解决实际问题的过程中获得能力的提升，主要通过接触运用知识与技能的相关实例来完成。知识点运用的实例，可以在学生的生活经验、社会需要中寻找，也可以根据需要进行制作。能力生成类活动任务可以分为四类：分析实例、补充修改拓展实例、创建新实例、问题解决[11]112-113。在使用可视化编程工具创建编程制品的教学中，使用前三类活动任务设计学习活动，可以有效培养学生的计算思维。例如，苏科版五年级《赛车游戏》一课设计了分析游戏、修改游戏、升级游戏三个活动任务，分析游戏的作用是引领学生发现、总结别人解决问题的方法;通过修改参数仿写游戏，进一步理解技术的关键点;升级游戏则是将所学的知识与技能应用于解决实际问题的过程，使得学习变得更加有意义[15]。

在设计活动任务时，还要注意以下三点：第一，理解知识、掌握技能是开展学习活动的首要目标。因此，活动任务中一定要融入所要学习的知识与技能，使得活动任务为学习所用，而不是一种無意义的活动。第二，学习活动内部的过程还可以进一步切分成任务序列。第三，为了便于说明，前面的示例都是单类型的任务，在进行实际的任务设计时，常常需要把不同类型的任务组合使用。

四、提供足够的支架支持

支架原是建筑行业的术语，又译作“脚手架”，借用到教育中来，是指同行、成人或者有成就的人在另外一个人学习过程中所施予的有效支持。当然，我们这里所指的支架并非教师或同伴，而是指教师精心设计的学习材料。从表现形式来看，可以分为范例、问题、建议、向导、图表等[16]。本文从使用目的维度，分析接收支架、转换支架和输出支架[17]这三种方式。

（一）以接收支架收集信息

接收支架用于整理、筛选、组织和记录收集到的信息，以帮助学生发现和理解其中隐藏的知识。向导和概念地图都是信息技术教学中常用的接收支架。如多媒体作品制作中的规划表就是一个记录向导，内容可以包括工作进度、任务分工、作品结构、内容构成等方面，引导学生把作品规划与设计落到实处;评价量规可以用于评价学习的成果，在学习活动开始前就提供量规，可以对学习过程起到指导作用;概念地图可以用来帮助理解一组概念以及概念间的关系，如数据库、数据库管理系统、数据库应用系统、数据库系统等。gzslib202204011349

（二）以转换支架认识信息

转换支架用于帮助学生认识信息中隐含的“内在结构”，使所学的知识更为清晰、易于理解，或使劣构的信息结构化。变式问题、思维导图、流程图是信息技术学习过程中常用的转换支架。举一反三的问题，可以帮助学生转换先前获得的知识，作为解决新问题的基础，从变化的问题中抓住背后不变的一般性知识。思维导图则是一种行之有效的知识结构化方法，可以把各级主题的关系用相互隶属与相关的层级图表现出来;流程图可以清晰地呈现问题解决的关键步骤和运作方式。例如，在苏科版七年级《从因特网获取信息》一课，有教师设计了“为‘雾霾下的城市专题教育讲座收集资料”的学习活动，共设计了三个变式问题：1.如何收集雾霾下城市的图片？2.如何在中国知网中搜索一篇运用智能交通减少雾霾的论文？3.怎么突出显示论文中的所有“雾霾”关键词？其中的问题1属于基本问题，需要使用搜索引擎的图片搜索功能解决，问题2拓展到网络数据库的检索，问题3则回到文档内部的检索，搭建了新旧知识的桥梁。通过对各种查找方法的比较和运用，促进学生对搜索思想形成更丰富、更深刻的理解[12]19。

（三）以输出支架转化信息

输出支架用于帮助学生将学到的、理解到的知识转化为可见的事物。信息技术教学中广泛使用的半成品即是一种输出支架，它可以是多媒体作品创作或程序设计的阶段性成果，对其中的关键技术或关键环节进行“留白”，学生只需对其中的关键内容进行局部的加工，可以很快将“半成品”转化为“成品”。例如，在教科版信息技术高中必修1《数据与计算》的《递归》一课中，设计了“完善求阶乘程序”的学习活动，学生在理解阶乘递归定义的基础上，通过补充程序模板中缩小问题规模的代码，理解递归法解决问题的关键思路，其中的程序模板就是一个输出支架[18]。

五、建立明晰的活动规则

为确保学习活动的顺利进行，就必须有良好的活动秩序，而规则是秩序的前提和保障。所以，需要对活动中的规则进行设计，以规范学生在活动中的行为。规则是指对活动进行约束的明确的规定、法律、政策和惯例，以及潜在的社会规范、约定。信息技术课程的活动形式复杂多样，从活动的组织形式看，可以表现为个体活动和群体活动;从活动的呈现形式看，可以表现为技术学习和信息活动。所以，信息技术学习过程中的规则，至少应包括个体学习中的自控规则、群体学习中的交往规则、信息活动中的社会责任等方面。

（一）个体学习中的自控规则

个体学习是指学生根据自己的学习风格，独立自主开展的学习活动。学生个体学习是课堂学习中最重要和最基本的学习形式。但是，不能简单地把个体学习理解为就是让学生自己去学。师生可以协商制定一些规则，以规范学生的学习行为。例如，在学习之前，能够自己确定学习目标、做好学习准备;在学习过程中，要及時记录学习情况，对各个环节所花的时间进行建账管理，以提高学习的效率;在学习之后，能够通过自我提问检查学习质量[19]。

（二）群体学习中的交往规则

信息技术学习中有许多综合性或挑战性的学习任务，例如多媒体作品制作、小型局域网组建、简易软件开发、机器人搭建等等。这些学习任务内容广泛、任务开放，或者具有一定的难度，无论是内容还是时间方面，学生的个体学习往往无法较好完成，与同伴组成学习共同体合作完成则会效果更好。此时，活动是在群体意义上发生的，群体成员之间的合作关系需要一定的规则来约束：一是参与的规则，互助任务是一种常用的建构互助的方式，使用计划表标明每人的任务，以及完成每项任务的责任和时间，以保证每位成员都能参与到小组活动;角色区分是另一种建构互助的方式，比如在小组调查项目中，成员的分工可以按照角色进行，一般包括组织者、记录员、发言人、技术员等，并通过角色的轮换，帮助成员明白各个角色所应承担的责任和义务。二是分享的规则，为促进小组成员学会倾听并理解彼此的观点，某个时刻小组中只能有一人发言，前一个人发言结束后，下一个人要能复述前人的重点，指出其中的错误或自己的困惑[20]。

（三）信息活动中的社会责任

信息技术的学习过程往往表现为运用技术解决具体实践问题的过程，使得信息技术学习呈现出技术学习与信息活动的二元姿态[21]。信息活动的过程中需要特定的信息礼仪、信息伦理、信息法律来规范人们的信息行为，否则信息活动将难以持久。信息礼仪是指主体信息行为的外在格式、规范和准则，它是非强制性的，主体的信息行为“可以如此”。例如，网上交流时不离题、不刷屏、不灌水，多用文明规范词语，争论问题要以理服人等。信息伦理强调主体信息行为的内在本质德性，以“善”为目标，非强制力为手段，主体的信息行为“应该如此”。例如，在得到他人许可的情况下使用作品，并能按规范注明来源;能够理智地使用网络，以免产生心理依赖。信息法律是指在调整信息活动中产生的各种社会关系的法律规范的总称，规定了主体信息行为“必须如此”，并以国家强制力保证其贯彻与执行。例如，在使用网络的活动中，必须遵守《网络安全法》规定，不得利用网络编造、传播虚假信息。当然，三者之间的关系也并非泾渭分明，而是相互交叉和联系的[22]。

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