以绘图作业促进信息科技学科概念理解

◎ 邱振华

学科中的核心概念是其本体知识不可或缺的一部分。在2017年版普通高中各学科课程标准的解读中已指出“需以学科大概念为核心，建构少而精的课程内容”［1］。在教学中，降低对记忆背诵的要求，强调对重要概念的深入理解，是培育学科核心素养的关键。

概念教学的难点在于概念的内化理解，单靠死记硬背只能记住文字上的概念，却不能将其“融入头脑中”。布鲁纳等提出了概念形成的假设检验模型［2］。这一模型认为，概念形成的过程是一个提出假设和检验假设的过程，通过“假设—检验—再假设—再检验—直到成功”的模式，首先提出一个与目标相一致的假设，然后根据反馈进行检验，若出现偏差则修正之前的假设，重复以上过程，直至检验的结果符合要求则最终形成概念。

从该模型中可以看出概念教学的实施需要学生的主动建构参与。笔者在初中信息科技学科中，采用了一种绘图作业的形式落实概念教学。绘图作业是指根据既定任务要求，运用简练的线条画出画面以对任务进行反馈的一种作业形式。绘图作业对于画面的美感不做要求，评价的重点在于画面内涵是否与任务要求相匹配。笔者结合教学中的实践经验进行进一步阐述。

一、绘图作业在概念教学中的实施依据

心理学研究表明，学习效果受非智力因素与智力因素影响［3］，概念教学本质上也是学习的一种，教学成效也受这两种因素的影响。绘图作业的目的是使各种智力因素的成长与概念教学的成效成为相互影响的正向关联。

从非智力因素的角度来看，动机、兴趣、目标等因素对于学习过程的始动、定向、维持、强化等环节都具有较大影响力。在人类尚未发明文字之前，绘画是人类文明得以传承的一种有效途径。儿童心理学研究也表明，儿童具有与生俱来的艺术欲望［4］，绘画便是其呈现的有效途径。喜欢绘画是人的天性，用绘画的作业形式可以充分调动学生的成就动机，有助于解决传统概念教学枯燥乏味的现象，使得学生将天性中的艺术表现欲以绘画的形式与概念学习有效融合。

从智力因素的角度来看，想要内化理解概念，需要学生具备分析、抽象、聚类等思维能力，这对于学生的智力基础提出了一定的要求。智力受先天遗传与后天环境影响，研究表明，奥苏伯尔提出的有意义学习对于提升学生的智力有着积极的作用［5］。绘图作业以绘画的形式使学生已有的生活知识与所学的学科知识进行连接，是一种以思维为核心的理解性学习，属于有意义学习，若能长期坚持实施，对于提升学生的智力有着积极的意义，而学生智力的提升又将促进概念教学的顺利实施。

二、绘图作业在概念教学中的实施流程

笔者参考布鲁纳等提出的概念形成假设检验模型，绘图作业在概念教学中的实施流程共分为五个阶段，其中第五阶段为备选阶段，视情况在巩固概念时实施。

（一）概念学习阶段

概念学习阶段是进行绘图作业的前置阶段，也是后续阶段的实施前提。该阶段的目的是让学生对于概念有一定的理解，使学生可以有针对性地完成绘图作业。建构主义认为，只有学习者参与到某个共同体的实践活动中，才能建构相关知识［6］。传统的概念教学往往是让学生对概念进行死记硬背，这样虽然可能记住概念的“形”，却无法触及概念的“实”，究其原因是没让学生体验概念的建构过程。为了解决该问题，笔者采用将概念融于某一情境的策略，使抽象的概念在真实情境中“生根”。如创设故事情境，让学生在观看科技故事微视频时了解概念发展的来龙去脉。

笔者在讲解“计算机网络”概念时，通过一段计算机网络发展历程的微视频故事，让学生了解计算机网络的前世今生，从计算机网络发展的历史背景及曲折历程的角度理解其概念；如创设操作情境，让学生在实践操作中逐渐建构内化概念。笔者在讲解“计算机病毒”概念时，通过一个模拟计算机病毒发作的小程序，对计算机病毒的知识进行分解，让学生在程序操作中直观理解相关概念；如创设游戏情境，让学生将“玩”中的感性经验逐步内化为相关概念。笔者在讲解“二进制”概念时，通过一个由二进制原理设计的“卡牌读心术”游戏，让学生在探究游戏奥秘的同时，自然而然地体验概念的形成与应用过程。

（二）概念绘制阶段

建构主义认为知识是在实践活动中对新事物、新现象、新信息、新问题所做出的暂定性解释和假设［6］，概念绘制阶段的目标就是让学生用绘图作业的形式对所学概念进行解释和假设，呈现的作业形式是一幅图画及其说明。该阶段的实施有两个注意点——作业布置须有针对性、实施环境须有宽松性。

1.作业布置须有针对性

本阶段的任务需要学生将抽象的概念以形象的图画形式加以呈现，如果作业的要求太过笼统，则可能出现绘制的作业与相关概念关联度很小的情况。以“计算机病毒”这个概念为例，在笔者的早期实践中，布置的作业内容是“根据你的理解绘制计算机病毒”，结果有不少学生以夸张的形式绘制各种怪物以示计算机病毒，这显然没有体现计算机病毒的概念特征。在这之后笔者将作业的内容改为“结合计算机病毒的定义及特征绘制计算机病毒，并用文字对你的图画进行简要说明”，结果作业的质量明显改善。有针对性地布置绘画作业有两个作用，一是让学生在绘制时“有的放矢”，不至于跑偏；二是一定程度上也给予了学生提示，让学生在回忆相关知识点的基础上进行创作。

2.实施环境须有宽松性

宽松是创作的前提，宽松性是完成绘画的必要条件［7］，也是保障作业质量的必要条件。实施环境的宽松性表现为两点，一是技能上的宽松性，二是心理上的宽松性。技能上的宽松性是指对绘画的技能并不作要求，只要从画面中可以读出想要表达的意思即可。如需要绘制一台计算机，并不需要将所有细节都呈现，只需用简单的图形让大家能看懂即可。心理上的宽松性指的是教师需要营造愉悦的氛围，只要不偏离作业主题，鼓励学生大胆进行个性化创作。

（三）概念共读阶段

概念共读阶段借鉴改良了绘画心理分析范式中的主观分析范式的操作方法。主观分析范式最早出现在心理治疗实践中，是治疗师通过对患者的绘画进行主观分析，获得治疗信息的过程［7］。本阶段对该范式进行了借鉴改良，如表1所示，要求师生结合自己对概念的理解与绘画进行“互动”，凭借自己的感觉经验在主观分析过程中解读画面与概念的关系。

表1 概念共读阶段主观分析范式的应用说明表

对学生而言，其目的在于调动其将知识与情感投入“有意义学习”中。这里的“有意义学习”借鉴的是美国人本主义心理学家罗杰斯的解读。相对于奥苏伯尔停留在文本意义和心理意义层面的“有意义学习”，罗杰斯将其意义提升到精神意义层面，从知识对学生个体生活和人生意义指导功能的角度进行了解读［8］。从知识层面看，他人的绘画作业为进行分析的学生提供了一个特殊的情境，而创设知识情境是活化抽象概念的必要手段；从精神层面看，解读评价他人的作业，是学习过程中与他人进行情感互动的过程，从中可以借鉴吸纳他人的学习智慧，在“共学”中发展个体的创造性与责任感。下文以图1为例，学生B（分析者）能从原图的细节中解读出计算机病毒的特征，且其解读的“速度线代表移动快，这会方便计算机病毒隐藏”等内容补充了学生A（原作者）的观点，不仅达到了在情境中“读懂”概念的效果，更促进了生生间的互助交流。

图1 绘图作业样例1

对教师而言，除了需解读画面与相关概念的关系，还需提出追加问题，以此进一步了解学生对概念的理解情况。追问的目的有两点：其一是对可能存在的个性问题进行确认，其二是收集共性的问题。下文以图2为例，在左侧的图画中，学生的解读“将1复2”是一个疑点，简单的文件复制功能也能“将1复2”，于是教师追问“将文件通过U盘从一台电脑拷到另一台电脑，这是不是计算机网络的特征，为什么？”；在右侧的图画中，不少学生绘制的计算机网络都是这种“星型”的，于是教师追问“在现实中，有没有可能存在着一个巨大的网络连接了所有的计算机，如果有的话，它又是如何工作的呢？”。在本阶段结束后，教师将整理生生解读与师生问答中所呈现的问题，为下一阶段做准备。

图2 绘图作业样例2

（四）概念研讨阶段

经历了“绘制概念图画”“解读他人图画”“回应教师提问”等环节，学生已从各个角度对已学概念进行了“假设”，本阶段将通过研讨对“假设”进行“验证”，其目的是内化“假设”过程产生的新观点，消除“假设”过程中产生的疑惑。研讨模式分为两种，其一是个性对话，其二是共性分析。

在个性对话模式中，学生将获取他人对自己作业的解读信息及与教师的互动问答信息，并有选择性地根据自己的疑惑与师生进行进一步对话。在共性分析模式中，教师将提炼出作业中的共性问题，并加以解释分析。

（五）概念巩固阶段

本阶段为备选阶段，如果在上一阶段的研讨环节中，发现学生对于相关概念的理解存在一定的问题，则在本阶段布置进阶任务进行强化反馈。任务以“概念与实际间的联系、概念与概念间的联系”为主要绘图内容，旨在分析学生能否将对概念的理解运用到纷繁的真实情境中。

三、绘图作业在概念教学中的实施成效

（一）绘图作业对概念教学的促进作用

概念教学的难点在于概念的抽象性与复杂性，简单的文字堆砌展示会使得“教师越教越累、学生越学越苦”。解决该问题的方法之一是将概念融于情境，使得概念这个“盐”融于情境这个“汤”得以理解与消化。传统的情境创设大都是教师创设知识情境，学生进行体验，但由于每个学生的知识起点与生活经历各不相同，因此预设的情境未必能让所有学生都产生充分的共鸣。绘图作业另辟蹊径，由学生创设出独特的概念图画情境，让其他师生进行体验，其对概念教学的促进作用有三点。

其一，使学生主动将概念在情境中活化。唯有想明白了概念在生活情境中如何应用，才能将抽象的概念在形象的图画中进行呈现。其二，提升学生在概念作业中的情感体验。研究表明，情感体验是提高学习效率的重要因素，增加作业的趣味性，把握学生的心理是提升学生积极情感体验的一个重要方法［9］。传统的概念教学中的识记类作业容易让学生产生消极情感体验，绘图作业则不然，由于是绘制自己特有的知识情境，学生大都兴趣盎然。在本研究的后测调查问卷中，有87.5%的学生表示对于这种形式“很喜欢”。其三，以“共学”的形式解决概念学习中的问题。绘图作业除了要让学生“绘制概念”外，其“概念共读”与“概念研讨”阶段也是其重要的组成部分。这使得学生尝试解读他人作业，尝试回应他人疑问，尝试接纳他人意见……除了个体所创设的一个个“绘画小情境”外，整个班级则是一个更大的“学习大情境”，学习不再是“一个人的战斗”，充分的互动使得大家成为一个“共学”的共同体。

（二）绘图作业对概念教学的反馈作用

“减负增效”是当下的热门议题，从作业的角度来看，其关键在于“减负——减少不必要的作业”和“增效——增强作业的反馈作用”。传统的识记类作业无法捕捉学生的思维轨迹，也就无法精准反馈学生对概念的理解情况。绘图作业除了在“减负——让学生在课堂中用自己喜欢的方式完成作业”方面有积极的成效外，更在精准反馈中有其独特的作用。

绘图作业以“隐性分层作业”的形式使得每位学生的学习情况得以体现，并以多元化评价的形式使得作业的内涵被充分解读与反馈。首先，作业的难度是否合理，是教学效果精准反馈的前提，分层作业是解决这一问题的有效手段，但在具体分层时涉及是否了解每个学生的个体差异、是否能设计出梯度合理的作业等问题。绘图作业虽未提分层要求，但在实施过程中，学生会自然地根据对概念的理解实现分层的效果。其次，通过绘图的形式解读学生的心理情况已是心理治疗技术中的一个重要手段，同样，其也能解读学生对于知识的理解情况。考虑到普通教师未必具备专业的心理学知识，因此采用了自评（原作者对作业进行说明）、生评（学生分析他人的作业）、师评（教师对于作业进行提问）这样多元化的评价手段对作业进行多维度的解读，尽可能获取准确、全面的信息，实现精准反馈的效果。以图3为例，该图中A学生和B学生都想呈现计算机病毒的“潜伏性”特征，A学生的基础要弱于B学生，但他们都较好地完成了作业。仔细分析作业后发现，A学生的绘图中并未很好地体现学科特点，B学生则通过“墙上的日历”很好地体现了“潜伏性特征的表现形式之一是在特定的情境下发作”这一知识内容，从作业的内涵中已经呈现了“分层”的效果。

图3 绘图作业样例3