多要素重叠，促思维生长
王少峰
信息技术课堂中的学习活动，是一个有机整体，是将围绕信息技术学科核心素养的多种要素，按照特定目的和一定方式组成的系统。在这个系统中，学生习得知识、获得经验、提高素养、陶冶情操。围绕信息技术学科核心素养的多种要素，可将其分为实体要素和非实体要素。教师、学生、学习内容、教学行为等构成了实体要素，教学理念、教学目标、学生的信息素养等构成了非实体要素。信息技术课堂中的问题设计，也是由多个要素构成。上述的多个实体要素和非实体要素，投射到具體的问题设计中，就构成了多要素重叠的问题，多个问题按一定方式构成了有机的课堂，成为按时间线性运行并不断发展的系统。
信息技术学科的核心素养包括信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任四个方面，而计算思维是其中的核心。计算思维从思维的角度表现为算法思维、程序思维、创新思维、批判性思维、问题解决等多种思维的综合。随着研究的不断深入，我们对计算思维的关注逐渐拓展到整个思维层面，以此应对不断丰富的信息技术学科的学习内容。因此，在信息技术课堂中，如何通过多要素的重叠的问题优化设计，促进思维的生长，成为关注的重点。南京市科睿小学陈佳老师执教的《小树成长记——我的动画片》一课，是江苏凤凰科学技术出版社《小学信息技术》三年级的第18课，本课的学习内容是让学生通过图层的方式制作动画。陈佳老师在课堂教学中，较好地呈现了通过多要素的重叠的问题优化设计，来促进学生思维的成长。
● 情境创设与获得技能相结合
在信息技术学科的课堂教学中，精心地设计问题，巧妙地提出问题，将操作技能融入其中，营造出真实、有效的教学情境，可以激发出学生的学习兴趣与探究欲望。教学情境也成为架构起新知识与旧知识的桥梁，激发学生思维，让学生在问题的分析与思考、探索与实践操作中，学会知识技能，掌握操作方法。
在教学设计中，教师考虑到三年级的学生正处在皮亚杰认知发展阶段理论的具体运算阶段，抽象概括能力不足，情境设计力求充分调动学生的多种感观，基于学校大单元主题活动，以“小树成长记”为故事线索，同时开门见山地布置制作动画的要求，引导学生在“眼见为实”的丰富、生动、形象的客观事物面前，通过对情境相关问题的探究，完成对主题的意义建构。
在课堂教学中，教师通过培育沃土、栽下希望、绿意葱茏、盎然生机这四个环节的设计，将相关的技术操作如导入背景和角色、操作工具、另存影片、复制图层等对应其中，使得技术操作与故事发展的线索紧密结合、相得益彰。
如果灵感与顿悟思维的某些结果不能建立具体的生动的形象，那么，灵感与顿悟就是一句永远说不清的空话，所形成的概念仍然是一个空洞的概念。从四个环节中所对应的技能操作要点可以看到，在陈老师的课上，她将发展学生具象思维与技能操作紧紧地关联在一起，使得学习脱离了空洞的讲演，成为一种有意义的学习过程。
● 问题设计与发展能力相结合
巴尔扎克说“问题是开启任何一门科学的钥匙”。本节课体现了问题设计与发展能力相结合，促进了思维的生长。
奥苏伯尔问题解决模式中提出了用四个阶段解决问题的过程。以此来分析这节课，教师在完成了呈现问题情境的第一阶段后，在第二阶段，帮助学生明确问题的目标和已知的条件。教师基于学生已经学习奇奕画王的基本绘图操作，对软件界面较为熟悉的学习现状，结合情境，明确了使用奇奕画王所完成小树成长的动画制作的目标。第三阶段，陈老师引导学生调动认知结构中与当前问题的解决有关的背景设计问题，运用一定的策略使问题的已知条件和目标之间的空隙得以填补。陈老师使用知识迁移的方式，让学生演示尝试插入自选的图片作为背景，同时巩固基础操作，再进一步从插入背景到插入角色做转换和迁移，让外显和内隐的关联性操作帮助学生掌握操作技能，提高分析思维能力。第四阶段是对问题解决的检验。对此，教师提出了四个问题：①为什么小树生长速度不同？②为什么树苗和树芽在同一图层？③为什么小树会跑？④为什么找不到树芽图层？通过这四个问题，帮助学生形成逆向思维能力，并在反思的过程中，形成初步的抽象思维能力。
思维能力的提高，也带动了学生操作实践能力的提高。教师安排的操作实践是对真实问题的分阶段解决的过程。在操作实践中，伴随着教师精心设计的各阶段的小问题的解决，若干小问题重叠起来，实现了整个问题的解决。同时，问题的设计融入了教师对计算思维能力的思考，使学生面对未知问题的解决时，具有基于计算机的问题求解的思维方式，从会操作的“技术员”层面提升到善分析、会思考、能设计、能制作的“工程师”层面。
● 知识习得与形成素养相结合
随着高中新课程标准的修订，教师们逐渐意识到，培养学生“计算思维+”的能力的重要性。对于普通大众，不是所有人未来都要从事计算机行业，深刻领会计算思维，但现如今，“程序驱动”的数字化工具早已渗透到人们学习、生活和工作的每个角落，甚至已成为人们身体的一部分。在未来，我们不仅要具备操作这些信息技术工具的技能，还需要深层次去理解这些信息技术工具，知道它们的运转方式和应用流程，及其背后的逻辑与结构，甚至可以对它进行重构设计。因此，在信息技术课上，教师不仅要追求学科的操作实践知识，更要帮助学生逐渐形成学科核心素养，这种“计算思维+”的能力才是迎接未来的思维方式。
本节课的内容虽然是在三年级讲授的，但其中包含了对象、属性、帧与关键帧、图层、时间轴、文件格式等丰富的计算机科学的专业知识，如何将它们传递给学生，并将它们很好地揉合在一起，引导学生了解和掌握它们，是个有难度的命题。陈老师基于“小树成长记”的故事情境，通过培育沃土、栽下希望、绿意葱茏、盎然生机这四个环节，将上述知识，以及对象操作、动画设计与制作、优化迭代等包含计算思维的实践操作，以及推理思维、空间结构思维、抽象逻辑思维等思维方式，很好地融入其中。在对象操作中，学生感悟了组合分析、概括与迁移;在动画制作中，学生领会了图层与帧的概念，形成了基于时间轴的空间思维;在评价阶段，发展了学生的逆向思维，以及抽象思维。
将这些零散的知识、技能、思维整合起来，构成了陈老师精彩的一节课。知识习得与形成素养，相辅相成。
信息技术的课堂教学就是让学生运用计算机科学领域的思想方法，在形成问题解决方案的过程中产生一系列思维活动和创造实践。通过将这个过程中的多种要素，包括知识、情境、问题、能力、素养等的重叠，构建成了一个有机的系统，对学生的思维的生长和创造实践，发挥关键作用。
