基于解构的信息技术教学设计

    朱彩兰

    ● 两个案例引发的思考

    案例1：《信息的编程加工》，本节课是一节编程体验课，教师带领学生分析画函数图像的源程序，了解每一条语句的功能。在此基础上，要求学生运行程序观察程序执行结果，还可以修改程序中某一部分，再次运行观察结果的变化。

    案例2：《封面设计再创造》，为学生提供文字编辑中的封面设计范例，范例中有多个不同形状组合而成的图形对象。要求学生通过取消组合的方式来分析范例、发现特点，并尝试将取消组合后的形状进行重新组合，形成新的图形对象。

    两个案例涉及的内容不同，但相同的是，都没有采用惯常的直接建构的方式展开教学。这种处理背后的原因值得思考。

    ● 解构式教学模式的确立

    分析两个案例的设计思路，都是从对范例（源程序或作品）整体的观察开始，解剖分析范例发现其组成部分即局部，进而通过对局部细节的调整，形成新的范例（整体）。整个思路体现出“整体—局部—整体”的过程，有别于常见的“局部—整体”的过程。

    基于过程上的差异，如果我们将常见的“局部—整体”教学称为直接建构式，简称建构式教学，案例1、2中表现出的教学模式则可称为“解构—重构”式，简称解构式教学。

    为什么两个案例中的教学模式都是先解构再重构呢？其原因是，两个案例中学生对所学内容都缺乏基础。如案例1属于编程起始课;案例2中，学生对文字编辑软件有一定基础，但对形状及其应用尚未学习，可以看作是形状学习的起始课。起始课承担的一个重要功能是帮助学生对即将学习的软件或工具形成一个整体认识。由于学生对将要学习的内容零基础，在没有足够经验的情况下，无法直接建构出理想的结果。所以，教学中采用基于整体进行解构的方法，在解构的基础上再进行重构（建构），可以降低学生的认知负担。

    综上所述，可以推论，当学生不具备相关经验或缺乏必要的基础时，可以展开解构式教学，即解构式教学是用来解决缺乏必要的基础条件下学生学习失败的问题。这也意味着，如果学生已具备一定的基础，可以在已有经验上进行理解并加以建构，则可以采用建构式教学。

    ● 解构式教学的理论基础

    解构式教学先后经历对整体的拆解分析及对局部的建构组合。在方向上，如果将建构看作是正向的话，解构—重构则可以看作是先逆向（或反向）再正向的过程。由此来看，逆向工程（Reverse Engineering）好像可为其提供理论借鉴。逆向工程是相对正向工程而言的。在正向工程中，产品设计从概念设计开始，经历图样绘制，最后形成产品。显然，其前提是熟悉或能把握产品。在逆向工程中，则是以产品作为研究对象，通过分析产品，挖掘出其中的原理，进而设计出相同产品，实现产品复制及创新。[1]逆向工程主要用于消化、吸收先进技术，开发产品，创新设计，在教育领域中，被用来指导机器人教学实践。[2]分析逆向工程可以明确：其一，逆向的原因在于，对目标产品所需的原理、技术不了解，缺乏经验，这也是逆向工程的前提或适用条件;其二，逆向的目的在于通过解剖理解产品中的原理，掌握技术，实现产品再现或创新;其三，工作流程上，从产品实物出发，解剖分析后，再次形成产品实物，体现整体—局部—整体的过程。这三点都与解构式教学吻合，满足指导教学的需要。

    ● 解构式教学解析

    “解构”概念来源于海德格尔，含义包括分解、拆解、揭示等，主要指向批判或理解。[3]“解构”指向批判，强调推翻、摧毁或肢解，如解构主义建筑、解构主义服装设计，都是强调破坏已有的规则或对其提出质疑。

    根据逆向工程，本文借用“解构”一词强调理解，具体来说，是在对整体分解、剖析的基础上理解局部，进而形成对整体的理解与把握。这里的“理解”含义有二：其一，是建立在分解基础上的理解;其二，是兼顾整体及局部的理解。如此看来，教学中进行解构的目的不是简单或任意肢解，分解的目的是为了分析，以便从整体与局部两个层面形成理解。只肢解不分析或只分析局部不关注整体都不是解构式教学的追求，教学设计发展历史已证明这样行不通。将“解构”定位于理解，“重构”便是建立在理解基础上的重新建构，结果包括三种：复原式重构、调整式重构、再造式重构。

    1.复原式重构

    复原式重构是指在解构之后再复原。机械制品如枪支、计算机或手表等，拆解开来后，组装或安装时必须原貌呈现，否则无法应用，即解构后需重新复原。在拆解与安装或复原的双向练习中，了解整体的组成及局部的功能，这是复原式重构的主要目的。信息技术教学中借助复原也是为了达到此目的，尤其是涉及硬件的内容，如计算机的组装、板块的拔插、机器人的组装等。这一类内容在解构后都选择甚至只能选择复原式重构，否则无法保证硬件功能的正常发挥。除此之外，軟件或工具操作类内容的学习也可以通过复原式重构，促进学生的理解。其多用于满足简单体验类内容的教学需求，尤其是缺少基础的内容如第一课。

    例如案例1中，学生在剖析程序之后，只需要运行程序，就可以查看运行结果，借助此操作促进学生感受计算机程序解决问题的过程，了解计算机程序设计的基本流程。又如案例2中，将给定的组合后的形状取消组合后，可以再次选择将这些形状进行重新组合，在此过程中了解组合的作用，即通过取消组合与重新组合的效果差异的对比，了解组合的作用及优势。显然，两个案例选择复原式重构的原因在于，复原任务相对基础、简单，根据拆解或分解的思路，原路返回即可。

    复原式重构可以看作是学习或理解的第一步，目的侧重于帮助学生形成整体印象。对事物的认识都从整体开始，经历整体—局部—整体的过程。

    2.调整式重构

    调整式重构强调对局部对象的参数或属性进行调整，观察、比较局部调整前后整体的变化，从而对局部的功能及其参数或属性的设置形成更为深入的认识与理解，同时实现基于参数或属性调整的创新。

    案例1中，调整式重构意味着可以对源程序进行调整。例如，调整函数表达式以呈现不同的函数图像，或调整步长、X的取值范围甚至颜色等，使得函数图像在形状、位置、颜色等方面发生变化。案例2也可以进行多种调整，封面中形状在取消组合后，可以调整组合方式形成新的封面，还可以调整形状本身属性，如形状的大小、填充、轮廓、效果等，使得形状发生变化，再进行组合。

    就教学而言，对整体的了解与把握是出发点也是目标指向，而要实现对整体的理解，则需要了解组成整体的局部。因此，定位于局部的理解与认识的调整式重构凸显其重要性。唯有如此，才能确保学生对局部中各种对象有足够的理解与把握，才能为对象的应用与创新奠定基础。

    3.再造式重构

    再造式重构是指在理解局部的基础上，根据问题需求进行整体的规划与设计，然后借助必要的局部对象来实现。此类重构不是在范例基础上进行调整，而是重新设计。重构时允许多种情况：可以模仿给出的范例进行功能或创意类似的建构，帮助学生在应用中加深对本质特征的理解;也可以超越范例进行拓展或提升，如綜合运用所学。

    再造式重构体现出对范例的借鉴，这里的借鉴不是指向细节如参数或属性，而是指向范例中解决问题的思想与方法，属于深层思想层面的重新应用。对思想与方法的理解、把握进而应用，正是教学的关键或核心。正是在此意义上将其归为重构。

    案例1中，再造式重构意味着，学生需要自己编写新的程序实现一定的功能。新程序中需要体现对循环结构的应用，即利用循环结构解决新问题，还可以进一步拓展到多种结构（顺序、选择）的综合应用。

    案例2中，再造式重构意味着根据表达需要自行插入新的形状并通过组合完成新的封面设计。在学生掌握组合功能后，可以将其应用于更多对象。案例中只涉及形状这一单一对象，还可以进一步拓展至不同种类对象的组合，如形状与艺术字等的组合。

    实现再造式重构反映出学生对思想、方法等的理解与把握，印证了教学目标的达成。不同情境下的应用，可以推动迁移能力或问题解决能力的提升。就一次课而言，多聚焦于一类问题的解决。具备足够基础后，便可以侧重综合应用，解决复杂问题。这样，经历整体—局部—整体之后，学生能够把握本质，凸显对内容理解的深刻。

    4.三种重构之间的关系分析

    三种重构之间具有鲜明的区别。在目的指向上，前文已提及，复原式重构定位于初步体验或了解组成，侧重整体感知。调整式重构聚焦局部，在“牵一发而动全身”的观察中，把握局部对象的功能及属性。再造式重构侧重对思想与方法的深刻理解及应用。在对范例的依赖或借鉴上，复原式重构完全依赖原范例。调整式重构在局部细节上有了变化与调整，但不脱离范例，学生依然受到范例的制约及既定框架的束缚。再造式重构在借鉴范例中问题解决方法的基础上进行全新设计。因此，在对范例的依赖上，三者依次体现从形式到本质、从表层到深层的变化。在学生角色定位上，在复原式重构中，学生更像消费者，类似购买产品后阅读产品说明从而了解产品功能，以便应用。在再造式重构中，学生则更接近生产者，根据自己的需求规划设计出新的产品，以解决问题。在调整式重构中，学生的角色介于消费者与生产者之间，兼而有之。尝试调整产品参数了解其工作原理，可以看作是消费者熟练应用产品的需求，也可以看作是生产者对产品进行改造甚至创新的需求。即在学生角色上，三者之间体现出从消费者到生产者的变化。显然，教学中不能仅仅将学生定位于消费者，更需要让学生做生产者，否则问题解决能力、思维培养等就无从谈起。

    尽管彰显不同，但三者之间并非截然对立的而是统一的。首先，三种类型的重构之间鲜明体现出递进意味。复原式重构是基础，也是最低层次;再造式重构是最终目的，也是教学追求的目标指向，属于最高层次;调整式重构是中间层次，是复原式重构的提升，也是再造式重构的基础。其次，三种类型的重构可以互补。再造式重构作为教学目的与追求，可以为复原式重构、调整式重构的教学提供方向指引。复原式重构作为一种面向零起点的教学设计，具有普适性价值，可以充实调整式重构、再造式重构的教学。调整式重构既可以成为复原式重构超越的环节，也可以成为再造式重构得以实现的保障。

    根据对解构与重构的解析，解构是重构的基础、前提与保障，没有解构就没有重构。重构是解构的目的、追求与价值实现，没有重构，解构便失去方向与意义。二者相互依存、相互配合，共同指向教学目标的实现及学生相应能力的培养。

    ● 解构式教学设计

    根据解析，解构式教学第一步是解构，即分解并分析或剖析给定的范例。第二步是根据解构过程中对范例的理解，进行相应的重构。根据教学内容的不同，三种重构可以单独或组合使用。不同重构方式的单独应用，前文已举例说明。本部分侧重探讨不同重构方式的组合。

    1.复原式—调整式重构组合

    该组合方式只需要在给定范例基础上进行相应操作即可，由复原到调整，不要求再造，适用情形：其一，相对较为基础的内容，如学习目标仅定位于初步体验的教学内容，常见于单元第一课，案例1便属此类;其二，难度相对较大，学生在短时间内难以完成再造的内容。

    2.复原式—再造式重构组合

    该组合不经历对局部环节的调整，适用于局部对象参数或属性相对简单的情况。学生在解构与复原的过程中即可理解整体与局部，因而只需在再造式重构中予以验证与巩固。以案例2为例，形状的组合仅涉及“组合”与“取消组合”两个命令，操作极为简单。这种情况下，可以应用复原式—再造式重构组合，即学生通过取消封面上形状已有组合并重新组合，从中了解组合的功能，再据此设计新的封面，插入形状并加以组合，完成再造式重构。

    3.调整式—再造式重构组合

    该组合意味着，对原有范例解构之后，不进行较为基础、简单的复原式重构，直接进行相应的调整，进而到再造式重构。适用情形：其一，难度不大的内容;其二，内容特点决定了可以不经历拆解。以案例1为例，分析程序语句后，直接尝试调整源程序相关参数如函数表达式、步长等，了解语句功能，然后重新编写程序。

    4.复原式—调整式—再造式重构组合

    该组合中，三种重构方式依次展开，类似于课堂中设计的基础任务、进阶（或提高）任务、拓展任务，层次递进明显，循序渐进，体现出对学生认知发展规律的尊重。

    综上所述，重构方式的单独或组合运用，需要根据教学内容与学生的基础进行相应的选择。

    ● 解构式教学特征分析

    解构式教学相当于解构与建构的组合拳，其特点描述如下。

    1.教学的高起点

    解构式教学的起点是整体，作为局部应用的结果，整体实际上也是教学的终点。以教学终点作为起点，體现出解构式教学的高起点。一方面，了解终点可以促进学生明确学习后可能达到的结果，即学习目标，进而根据自身情况判断差距，明确努力方向。在此基础上进行的解构与重构，实际上是达成学习目标的一种路径或手段。另一方面，高起点教学可以促进学生从宏观上把握整体与全局，使教学“走在发展的前面”，自觉引领学生的发展。[4]在此意义上，把认识的终点作为学生学习的起点，既是教学优势之所在，又是教学赖以存在的根本。[5]

    2.认识的整体性

    解构式教学的展开过程，从整体出发，以整体为旨归，凸显对整体的重视。

    从知识本身的角度，整体意味着联系，联系强调的是关联而不是孤立。[6]以此观之，解构式教学中为学生呈现整体，有利于学生在解构与重构中了解相关知识之间的关联，在重构尤其是再造式重构时，就可以根据知识之间的联系加以组织运用，从而脱离孤立、僵死知识学习的窠臼。

    从学生学习的角度，整体意味着组织，组织强调的是建构而不是复制。[7]以此判断，解构式教学中为学生呈现整体，有利于学生了解知识的功能及其应用环境或情境，掌握知识应用的思路及方法，进而通过重构将其迁移应用于新的情境，解决新问题。

    显然，学生只有明确了知识间的联系，才可能超越简单复制，实现建构性地组织应用，即根据关联进行建构或创新。

    3.理解的深刻性

    理解意味着能够智慧地和有效地应用与迁移，解构式教学可以实现这一目标源于两个方面：

    其一，学科知识的呈现方式。解构式教学中所要学习的知识不是以纯粹、零散知识点的形式呈现，而是融于具体应用中，体现了知识应用的思路、方法、情境、知识间的关联及结构。呈现方式聚焦知识深层而非浅层，促进深刻理解。

    其二，学生思维的有效激发。解构式教学最终指向建构，一方面，建构所需要的局部不是教师提供或直接给出，而是学生自己探究而得，是学生主体性活动的结果。主体性活动的实际发生，避免了思维的表层化。另一方面，对局部的重新应用，在顺利迁移的同时也保证了学习深度。因此解构教学是知识发现、知识生成、知识建构的过程。学生思维的有效激发是其实现的保证。

    参考文献：

    [1]刘军华，成思源，等.逆向工程中的参数化建模技术及应用[J].机械设计与制造，2011（10）：82-84.

    [2]李婷婷，钟柏昌.中小学机器人教育的核心理论研究——论实验模拟型教学模式[J].电化教育研究，2017（09）：96-101.

    [3]钟志华.试论解构——建构教学观[J].教育理论与实践，2006（04）：40-43.

    [4][5]郭华.带领学生进入历史：“两次倒转”教学机制的理论意义[J].北京大学教育评论，2016（04）：8-27.

    [6][7]余文森.核心素养导向的课堂教学[M].上海：上海教育出版社，2017：179.

    基金项目：江苏省教育信息化研究课题2018年度重点课题“基于电子教材的信息技术教学研究”（课题编号：20180001）。