信息技术教学中同质性协同教学模式的研究

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作者:无, 字数:15651

  教学现场
  协同教学是系统全面地实践学科核心素养的路径之一,为提升课堂效能创设有利的条件。在分析具体教学案例          时发现,如何保证协同学习的有效性,成为一线信息技术教师关注的重点内容。本文以同质性教学为契合点,探讨信息技术教学中协同教学的具体模式。
  问题分析
  同质性分类是相对无意识性和自动性分类而言的,将学习者和学习内容进行系统性和连贯性及文化同质性和异质性等特征分析,根据质同的特点形成连续性教学集合,据此展开协同教学实践。
  核心概念界定
  2017年7月,国务院印发的《新一代人工智能发展规划》中指,出“利用智能技术加快推动人才培养模式、教学方法改革,构建包含智能学习、交互式学习的新型教育体系”。协同学习作为新型的教学体系,受到了基础教育阶段授课教师的关注。华东师范大学祝智庭教授指出,协同学习系统构建有三个基本取向:整观思维、协同机制、场域联动。在具体的学习中,协同学习指向具体的认知过程,能够支持学生进行更为高效的学习行为。
  同质性来源于心理测量学,原指在某种类型主题的测量中,所有的项目(题目)之间测量性质具有一致性。落实在具体的教学过程中,同质性是指教学内容具有一定的连续性、教学手段具有相似性、学习对象具有风格目标的一致性。当同质性较高的学习对象进行组合时,教师可依据适宜的教学模式重组教学。
  同质性元素与协同学习的关系
  在信息技术教学中,项目式学习已经成为主流。其中,单元主题大多具有连续性,关联性较强,适宜进行必要的协同学习。而传统讲授割裂了项目内在的协同要素,因此,学校、教师和学生的角色定位需要被重新考量。同质性的学习对象聚集在一起后,借助协同教学的模式,可以进行更为有效的教学组织活动。
  将同质性学习介入协同教学后,在教学方式方法、学习内容及管理模式等方面的革新,使得教学形态得以变化。在教学活动中,基于同质性的协同学习应根据具体的内容,进行合理的设置。内容包括课时的数量、学习的形式、课堂组织的方式、学生作品的呈现形式等。笔者结合三个连续性案例进行具体的分析。
  教学实施概要
  基于同质性的协同学习焦点集中在专业的连续性、教学的连续性和发展的连续性三个方面。
  教学目标的连续性。课程框架和发展目标的连续性是教学过程的基础,信息技术学科具有明确的教学目标和技能指标,据此展开相应的教学活动。在教学目标的实现过程中,考查学生的接受情况。教学目标的连续性是协同学习的基础之一。
  主题创作的连续性。主题的选择,教师可以国家课程框架为基础自由使用适合的教学方法,以实现单元总体核心目标和本土化课程的学习和发展目标。可以为每个学生制订个性化的小目标,以实现儿童个性化的学习和发展目标。
  评价过程的连续性。同质性教学的评价标准应适宜对应的教学内容,设计符合同质性的评价细则来监控学生的学习效能。在此过程中,关注前置性评价的判断、过程性评价的弹性、总结性评价的归纳性。因此,同质性教学的实施过程需要具备一定的连续属性。
  基于同质性协同学习的教学过程分析
  同质性的协同学习需要合理的预设,在教学过程进行之前,针对课程内容进行必要的性质归类,找出其中的同质性,再结合教学目标进行初步安排。在确定具体的教学流程后,将不同环境下的协同学习要素进行必要的总结,找出其中符合要求的同质元素,既而完成系列教学规划。
  本次教学的主题为“智能警示牌”,教学目标为通过信息化的工具,制作具有明確内容的警示牌。根据课前对相关内容的分析,主要认知内容可以分为三个部分:指向整体的规划与设计、指向操作的实践与协同、指向评价的反思与提升。其中,同质性的元素从教学目标中提取,物化为具体的教学过程。
  过程一:规划与设计
  (1)原设计
  第一节课为规划与设计课。在最初的设计中,规划与设计部分的教学流程如下:提出警示牌的学习需要→学生在纸上手绘警示牌→教师指导学生的图形设计→学生交流警示牌的绘制心得→继续改进警示牌→教师讲解3D打印笔的使用方式→演示支架的制作→学生练习给警示牌增加支架→教师小结。
  (2)思考焦点
  在原设计中,明显的问题是学生的关注点在如何绘制警示牌,忽视了如何架构借助3D打印笔打印出的基座结构。以至于评价部分,学生将注意力更多地放在如何涂抹更为漂亮的颜色、如何写出更好看的美术字上,反而忽视了基座自身的建模特点,导致本末倒置,影响了最终的教学目标达成。
  (3)改进型设计
  根据上述分析,学生没有明确的协同学习是导致主题偏离的原因,因此在主题推进的过程中,需要根据协同者的团队特点,进行必要的同质性组合,通过分项的任务,强化大主题、小步骤的研习过程,通过一个个具体鲜活的任务层层推进学习过程和兴趣范围。建议设计如下:
  (播放一组校园中有学生雨天滑倒受伤的视频)
  师:大家在生活中见过这些场景吗?你还能举出哪些实例?
  学生联想生活中的其他实例。
  师:同学们受伤是令人难过的事情,如何才能避免受伤呢?
  生:做个提示牌,让路过的同学小心行走。
  师:这就是实用的“警示牌”,大家想一想,它的主要特点是什么呢?
  生:主题醒目、易于移动、不会倾倒。
  师:我们了解了“警示牌”特点,那么今天我们可以设计什么样的作品呢?
  (学生小组讨论后,进行汇报)
  组员1:彩绘组,设计纸质的智能警示牌。
  组员2:建模组,在纸板上设计支撑框架。
  组员3:3D制作组,利用3D打印笔绘制支架。   教师小结警示牌的特点,设计警示牌的主体,指导学生。
  彩绘组思考:使用基本图形作为警示牌的主体进行设计。
  建模组思考:什么样的支架和底座能让警示牌稳稳地站立?
  3D制作组操作:总结,出示文字配图的表格及样例介绍支架的画法。
  协同小组共同制作支架和底座:用3D打印笔在画纸上“画”支架和底座。
  教师提示:通过加厚平面、优化平面纹理、增加黏结处材料等方法让作品更加牢固。
  ……
  教学评析:这样的教学设计提取了各小组的风格同质性,将小组内部进行了必要的分类。协同学习的组员相互配合,不仅发挥了自我的特长,而且能够弥补课时的匮乏。在实际教学中,各协同小组发挥了较好的组合作用,保证了学习效能。
  过程二:实践与协同
  同质性协同学习需要找寻相同学习起点的学生,以符合其认知习惯的内容作为学习起点,通过学生的已有知识经验,将同质性的内容作为主要认知目标,据此展开相应的认知活动。在学习过程中,教师设计注重协同学习的步骤,推进学生的认知进程,评价学习结果。
  (1)原设计
  “智能警示牌”的第二部分为实践与协同课,教学目标为搭建智能硬件。在最初试教过程中,实践与协同部分的教学流程如下:认识掌控板→认识杜邦线→认识其他相关部件→根据图例搭建掌控版和数据线→认识编程平台→搭建基本程序→连接掌控板和编程平台→学生练习→教师指导。
  (2)思考焦点
  上述设计看似全面,但是仔细分析会发现几个问题:学生关注点偏离,与原有的主题产生了明显的割裂;警示牌和智能硬件之间的关联没有体现,学生无法认清自我的学习目标;协同小组在此处没有明确的任务,无法延续前期的良好合作学习形态。这些问题在实际教学中未被关注,也未能得到必要的解决。
  (3)改进型设计
  通过同质性协同学习,教师将教学事件进行分类解析,找到共性的原因做出預设,并实践到教学过程中。建议教学过程如下:
  活动一:分析功能,认识硬件,分解功能,提出设想。
  师:智能警示牌可能会有哪些效果?
  生:发出声音、发出光线、检测到人靠近。
  师:想要实现这些功能,可能需要哪些设备?
  生:灯、喇叭、检测传感器。
  教师介绍传感器、红外传感器,学生感受其工作方式。
  活动二:软硬结合,点亮小灯。
  教师阅读程序,打开半成品,推测半成品的功能。
  学生点亮小灯,初尝成果。
  教师演示编写简单程序和上传到设备的方法。
  学生自主实现智能,体验应用。彩绘组分析功能,完善图示。建模组剖析过程,感知控件。3D制作组对照过程图,在教师的提示下,找到对应的控件。
  活动三:搭建程序,对照过程图搭建程序并上传。
  调试程序:学生将程序上传到硬件,观察运行效果,对出现的问题进行反思和针对性的修改,教师帮助学生总结常见错误。
  ……
  教学评析:以上设计中,教师将素材进行同质性分类,将复杂的概念融入具体实例中。在此基础上,让学生修改完善自己感兴趣的应用设备。学生在理解其知识内容后,建立起明确的学习任务要求,并主动组织起自我的学习过程,激发学习动机。
  过程三:反思与提升
  同质性协同学习关注即时的反馈与自我提升,教师寻找适宜的反思元素,鼓励学生进行协同性的合作提升,完成作品的二次迭代。反思后,进行教学第二环节的重构教学中,教师借助必要的设计方式,将烦琐的过程进行精简化,将其中过于复杂的部分进行结构化的处理,突出重点。
  (1)原设计
  “智能警示牌”的第三部分为实践与协同课,教学目标是将智能硬件与警示牌进行组合,形成“智能警示牌”的作品。在最初试教过程中,反思与提升部分的教学流程如下:通过实物案例导入课题→学生观看生活中的应用(如视频、动画等素材)→学生了解智能硬件的工作方式→揭示课题→学生尝试应用LED和人体红外传感器搭建智能警示牌的硬件→将硬件安装到警示牌上→小结合作情况。试教过程中,部分学生作品与主题不符,小结时的评价匆匆结束,缺少学生回应。
  (2)思考焦点
  通过课堂观察可以发现,授课过程中的反思缺少必要的方向,因此团队内部无法达到必要的统一,出现各自为政的情况。教师需要引导学生发现评价过程中的同质性,建立符合协同主题的反思目标,帮助学生落实创新设计理念。
  (3)改进型设计
  基于同质性协同学习的注重建构协同团队的反思目标,通过卓有成效的意义建构,让学生发现问题后,进行必要的调整,从而达成学习目标。在这个过程中,结合小组最初的学习目标,对学习的过程进行评价,评价应由师生、组内成员共同完成。建议设计思路下:
  教师总结上一节课的学习情况,询问各小组出现了哪些难题?
  彩绘组:纸质材料张贴在KT板上有些困难,容易脱落。
  建模组:基座在KT板上前后配重要一致,这样不易倾倒。
  3D制作组:3D打印笔的温度要根据不同区域调整,黏结处需要加温。
  调整——教师鼓励学生找到问题解决的途径:寻求伙伴互助、查询课本、咨询老师、网络搜索等。
  已经顺利解决问题的小组,展示本组作品。
  学生提出利用智能硬件可以解决以上的难题。
  彩绘组:利用LED灯开启光照模式。
  建模组:增加积木件,保证前后配重。
  3D制作组:利用温度传感器检测3D打印笔的温度,再进行温控。
  各小组根据汇报单的内容,进行总结和汇报。其他小组对该小组进行点评。
  教师提出刚才学生使用的元件名称,对照图例,再次认识元件的名称。
  学生对照实物图,认识元件名称,再改进各小组的警示牌。
  教师协助学生,归纳出知识点,带领学生再次回顾学习过程,完成小结。
  反思一:搭建程序是否顺利,检验调试过程中成员的参与性。
  反思二:完成作品中同伴的评价,自我反思如何修改。
  反思三:提出假设,针对过程中的几个模块,结合LED灯,思考哪些变化让标识牌更加引人注意。
  教学评析:该教学过程中,同质性评价引导全部教学过程,并由协同团队自主选择反思项目。这样不但能缩短教学时间,还能将教学目标进行表现性的整理,突出学生对学习难点的理解程度,获得了教学效益的最大化。
  同质性协同学习的思考
  基于同质性协同的教学能够凸显信息技术学科核心素养,通过类同的设计,满足项目教学过程中的学习需求,并通过具体的作品表征,保证教学效能。在具体的教学过程中,基于同质性协同教学时要注意以下几个问题:①获取同质性元素的方式。信息技术的教学内容较为丰富,有的注重技能实践,有的强调组织规划。教师在教学设计中,应对教学内容进行必要的筛选,同质的元素应该依据学习风格、学习倾向、作品意愿等维度进行筛选,切勿硬性地确定质类的来源。②继续探究鼓励协同学习。基于同质性协同教学强调学习的延展性,鼓励学生进行自我提升、深度探究。例如,智能警示牌第三节课的反思过程中,安排相关的后续活动,成为学习内容的延伸。③不断调整同质的属性。本课设计中多次出现项目同质归属的过程,同质内容应根据学情及时调整,教师提供必要的属性归类方式,帮助学生顺利地完成协同型的学习任务,高效地达成学习目标。

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