基于建构主义的高中信息技术教学实践——以“周而复始的循环”为例

仇雪梅 江苏省苏州市吴江区苏州湾外国语学校

●引言

从建构主义的时代背景和一般特征可知，建构主义是关于“现实”“知识”“智力”“思想”“意义”等概念的认识论、本体论观念，它不是一种学习理论，而是以心理学、社会学和人类学为基础的认识论。[1]随着它的相关原则应用到教育领域，建构主义逐渐成为学习和教学理论研究的逻辑起点。因此，基于建构主义的教学设计（下文简称“建构主义教学设计”）得以派生出来。近些年，建构主义的理论风潮也从强烈的主观主义的激进派逐渐趋于理性与可操作性，具备多元化视角。

鉴于此，本文拟基于建构主义教学设计的理论研究，以教科版《必修1 数据与计算》第二章“周而复始的循环”为例，结合学生的实际情况，转变传统的高中信息技术教学模式，注重激发学生主动性与创新性，进一步探讨如何打造新型高效的高中信息技术课堂。

●建构主义

1.认识论角度

皮亚杰提出的发生学结构主义是建构主义的直接来源，后现代思潮更是促进建构主义快速地发展。当代建构主义主要反对“科学旨在描述实在本身”的古典和现代实证主义原则。在建构主义看来，不但科学研究的对象必须是一种建构起来的“微世界”（Microworlds），而且，在建构微世界的过程中，科学家为了对将被使用的数据进行构思和必要的连接，还必须建构一定的特殊语言。[2]由此来看，建构主义诠释了一种对客观主义的新的认识观。

2.教学设计角度

建构主义认为学习是一个知识建构的过程，强调了意义建构的重要性，这对指导教学设计的发展产生了深远的影响，为教育领域提供了一系列极具启发性的观点，为促进新一轮课改提供了重要的理论基础。新型建构主义教学设计突破了传统的教学设计模式。它认为知识不可能简单地从教师传递到学生，而是需要学生通过新旧经验的互动，积极建构，才可获得；它提出“以学生为中心”，认为学生是意义领悟者，教师的主要任务是通过对教学环境的重构，帮助学生达成学习任务与建构认知策略；它强调学习的情境性、主动性以及建构性，要求学生在教师的情境引导下，主动发现问题，并结合先前知识，自我学习或合作探究，寻求解决问题的方法，从而建构为自己所需的新认知。

当然，新型建构主义也并非“理论霸权”，它没有完全排斥传统的教学理论。例如，它反对教师为中心的讲授课堂，其实反对的只是教师在课堂中从头到尾完全以直接讲授为主（灌输式教学），而不是反对基于系统方法的“直接教学”本身。因此，要全面、客观、理性地看待与运用新型建构主义。

●高中信息技术课程新特点

高中信息技术课程的内容涵盖数据、算法、信息系统、信息社会等学科大概念，旨在全面提升全体高中学生的信息素养，帮助学生掌握信息技术基础知识与技能，增强信息意识，发展计算思维，提高数字化学习与创新能力，树立正确的信息社会价值观和责任感。

依据新课程标准，高中信息技术课堂必须具备以下特征：创设丰富多彩的任务情境，鼓励学生在数字化环境中学习与实践；课程要倡导基于项目的学习方式，将知识建构、技能培养与思维发展融入到具体的学习实践中；要让学生在学习活动中，体验知识的社会性建构，学会合作与共享。

●基于建构主义的高中信息技术教学实践

1.教学设计思路

本节课是在“计数循环”的基础上进一步的学习，为“周而复始的循环”第二课时。课堂遵循建构主义教学设计的师生观，凸显“学主教从”，意即：学生根据导学案，自主思考和小组合作，完成学习目标，教师则主要负责组织学习活动，引导学生思考，以及帮助遇到困难的学生；采用建构主义教学设计提倡的基于项目的学习方式，学生经历项目分析、项目实施、项目总结等学习过程，体验面对问题时真实的思维过程和处理方式，最终能将这些解决问题的思维过程和处理方式迁移应用到其他问题求解过程中。

在教学中，教师从“项目引入—项目分析—项目实施—项目总结”四个环节展开。本课以“绘制国旗，致敬祖国”为项目主题，创设程序设计的活动情境；在项目完成过程中，通过“绘制大五角星”“绘制小五角星”“绘制其余三颗星”三个任务，逐层递进，帮助学生在解决问题的过程中，探究计数循环和条件循环的特点，掌握其基本格式，并准确设置循环条件和编写循环语句块；在设计和引导下，学生要将看似难以完成的任务，在“化繁为简、分而治之”的过程中，通过“勤思考、多实践”去发现问题、分析问题、思考问题、解决问题，并实现自我的探究和创作。

2.具体教学过程

环节1：项目引入

过程与内容：本节公开课上课时间正值党的二十大胜利召开期间。教师以此为契机，通过呈现欢度国庆和喜迎二十大的图片，创设情境，引入主题。

学生活动：感受这两件国家大事，体会“如果信仰有颜色，那一定是中国红”，进而明确本节课主题“绘制国旗，致敬祖国”。

设计意图：以祖国的伟大盛事引入，实现对学生爱国情感的渗透，提高其民族自豪感，努力让本节课的项目任务具有很好的现实意义。

环节2：项目分析

过程与内容：学生依据《中华人民共和国国旗法》分析项目，思考如何绘制旗面和五星。因授课对象非本校学生（教师前期了解到学生未学turtle库），故需简要介绍turtle库的“导入”“向前”“转向”命令，先让学生体验编程世界中的“画笔”。

学生活动：通过体验turtle库，学会画笔的基本使用；通过学习《中华人民共和国国旗法》，明确了旗面的宽高比例，以及五星的相对位置。

设计意图：引用“所见即所得”的turtle库，避免枯燥地写代码，进而引起学生的兴趣。同时，通过分析项目，学生进一步学习《中华人民共和国国旗法》，实现潜移默化的爱国教育。

环节3：项目实施

过程与内容：

①绘制旗面：考虑到后续程序中五星的坐标确定（因涉及数学函数计算，非本节课教学重点，故直接给定），学生设置宽600像素、高400像素的窗口作为旗面，背景色设为红色。

②绘制大五角星：首先，在教师的启发下，学生根据turtle库的“导入”“向前”“转向”命令，绘制出大五角星；接着，教师引导学生观察重复使用的代码块（如下页图1），引导学生用计数循环（for语句）改写代码；最后，因学生无turtle库的使用基础，教师先补充讲解如何从窗口中心点跳至规定坐标点进行五角星绘制，以及填充色的添加（如图2），学生完善程序，绘制大五角星。

图1

图2

③绘制小五角星：首先，教师分析while的语句格式，启发学生结合已学的for语句，思考二者的异同；其次，学生尝试在既定程序中完善循环条件等内容（如图3）；最后，学生自主完成第一颗小五角星的绘制。

图3

④绘制其余三颗星：学生自我思考和小组合作，完成其余三颗星的绘制（如图4），最终形成一面完整的国旗。

图4

学生活动：首先，通过先前知识，用顺序结构绘制出五角星；其次，结合已学的循环定义和for循环语句，学以致用，尝试改写代码，实现代码的简洁与高效；再次，将画笔移至特定坐标点，利用填充色，绘制出正确的大五角星，并根据while循环语句格式，完善程序，绘制第一颗小五角星；最后，结合两种循环（for和while）的特点与格式，分析问题，完善代码，实现其余三颗星的绘制。

设计意图：本阶段主要是组织学生在解决问题——“绘制五角星”的过程中探索循环结构的特点，掌握其基本格式，以及准确设置循环条件和编写循环语句块。通过“学主教从”的教与学关系，体现出新型课堂教学组织形式，以学生为学习主体，经历一个项目开展全过程，促进计算思维的培养。

环节4：项目总结

过程与内容：学生梳理课堂内容，归纳循环的基本结构与使用方法。

学生活动：总结for循环的三要素（循环变量、循环范围、循环体），以及while循环的二要素（循环条件、循环体），交流本节课的收获。

设计意图：通过编程实现“绘制国旗”的案例，让学生体验程序设计的基本过程，学习程序设计的基本方法，并培养学生利用程序设计解决实际问题的基本能力。

●结语

本节课从课前准备到课堂实施都围绕着建构主义教学设计的基本理念展开，有效培养了学生发现问题、分析问题、思考问题、解决问题能力，并实现了自我探究和创作。针对如何将过程性评价和终结性评价相结合，促进高中信息技术课堂评价的有效性问题，笔者将会在后续的教学研究中进一步探讨。