对信息学教学创新人才培养的思考

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对信息学教学创新人才培养的思考
摘要：随着近年来设备的引进与更新，信息学教育的到了飞速发展。打造“智慧的信息学教学”成为了很多同行的心声。探究如何使用新锐尖端设备，搭配组合实现教育效果的最优是每个信息学教育工作者的理想。然而面对现实，有很多一线教师依然将在一段时期内面对有限的教育资源继续展开工作。对此，我认为创新信息化教学与学习方式，创新人才培养模式研究不失为最实际的道路。我们将目光回望，重新看待教育，一些意想不到的发现从字母“R”开始。
关键字：智慧的教学；智慧教师；return ；read ；repeat：review
一、研究背景
随着现代社会的不断发展，信息学教育从高等学府的特设专业走向基础教育。中小学信息学教育更是在新世纪获得重视与发展。智能设备引进、更新，让学生充分体验感知到信息技术发展对社会的贡献与意义。现代的信息学教育培养学生已经从认知理解向掌握运用发展。信息学对学生心智发展也开始凸显作用，“智慧教学”成为当下信息学教育的亮点。探究如何使用新锐尖端设备，搭配组合实现教育效果的最优是每个信息学教育工作者的理想。然而面对现实，有很多一线教师依然将在一段时期内面对有限的教育资源继续展开工作。对此，我认为创新信息化教学与学习方式，创新人才培养模式研究不失为最实际的道路。回顾传统，回顾理论，参考现代其他学科教育的智慧，以展现信息学的智慧为目标去探索研究。
二、Return，寻找智慧发力点
Return，意为回归。在探索教学最优化的道路上我们对设备与技术的改革一路前行，无论是形式还是内容都愈加丰富。但我们还是不能将师生的个体差异等教学不稳定因素全部依赖在“高科技”三个字。每当信息学教师思考如何使用这些智能设备解决问题的时候，有没有跳出局外，返回到原点，发现本质上和其他学科教师如何使用教辅材料的问题是一致的。问题的关键还是在于教师的智慧。将课堂中的环境差异淡化，将各科老师使用的教材器具符号化，突出各学科教育的共性特点，或许会指出信息学教育中一些盲点，并提供行之有效的改良思路。（如图1所示）这是信息学教育改革中提倡的“学科整合”的探索：各学科整合信息学优势发展壮大，同样的，信息学也应当共享所有学科的资源完善自我。
这里提出的回归是为了研究创新的必要准备。在此，我们提出一个过程概念——“智慧教师”。
“智慧教师”并不是指某个体、“某一个智慧的教师”，而是类似于信息学奥赛NOI程序教学中的“过程”（Procedure）。经过这个模块的调用，引导教师实现教学的改进，启发学生心智。在这个“过程”（Procedure）中，教师不仅着手本学科的教学反思，更是对学习其他课程，观摩体会中记载下的点点滴滴，甚至是扮演不同角色体味各学科特色：例如评委，家长，同学，同行等等。这种“过程”研究的不是纯粹的信息学技术问题，而是开拓教师眼界，整合教学思路，进行素材的收集与加工，提出个人的感悟与理解，最终作用到个体教师创新信息化教学与学习方式，成长创新人才。
在“智慧教师”这个不断丰富的自定义过程（Procedure）中，我们将引用的不是信息学教学中已知模块，而是参考其他学科进行整合的“函数”，将这种看似巨大的工作量落实在教学日常上，从教学，交流，理论研究中重复积累体验，从而达到量到质的变化。在这里介绍三个引用的“R函数”。
三、以字母R命名的三个“函数”

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（一）“R函数”之一：阅读Read
读过程是所有学习程序语言的基础，恰恰应征了各学科学习中对阅读能力的强调与要求。然而，在信息学教育中，随着多媒体的轰炸，学生的眼与手的协调是长久存在的问题。类似“往哪看”“点哪里”在教师一遍遍的巡视指导中，形式上的班级授课还是变成点对点的个人辅导。客观上来说，这确实与信息学教材难度提升有关，但并不是全部。学生的注意力如何集中在“理解掌握”上，是我们需要琢磨的。Read，阅读，作为各学科教育的基础，信息学也不例外。将read以何种形式引用，下面以实例说明。
实例：美国课堂中“站在学生背后的老师”[1]
浙江省教育厅教研室在美国的调研中发现一堂十分有特色的历史课。在这堂中，没有授课教师的演说，也没有看到师生之间精彩跌宕的追问与对话，有的只是他们默默地观看剪辑硬盘，记录整理和间或的讨论 教师课堂语言的占时可能连10%都不到。但结果却是让人满意的：学生充分理解课堂要求并完成思考发表个人结论。
通过教研组分析发现该教师的备课重点主要放在两个方面，一是纪录片的剪辑，二是三张“导学案”的设计。下面我们看看这三张特别的“导学案”。
第一张导学案要求：开放性地记录电影中的事件及主要信息。
第二张导学案要求：学生在一个时间轴上整理这些关键事件。并将美国、苏联、英国等国的对德主张与政策的发展也整理到这个时间表上，以梳理其中的逻辑与线索。
第三张导学案要求：印有若干政治家的演讲词。在每段演讲词后授课教师都提出设问：这是谁的演讲 ，什么时候发表的，他为什么这样说，这一演讲的意义或标志是什么。

难怪教研组专家观察到这三张学案就立刻明白了教师的意图，也许教师并没有把具体的历史事件作为必需的学习目标，而是把在观看、记录、思考、整理的过程中所带给孩子的历史观与方法论的影响作为第一学习目标。
通过这个案例，我们可以发现，教师对学生的“阅读”有着独特的理解，通过自制的导学案刺激学生阅读理解教学意图，启发学生将视频中关键知识点“读取”，落实到纸面上的问题解答，在后面的个人总结评价中，学生再次对自己的导学案进行“复读”以达到温故知新、举一反三的目的。这是通过核心知识与方法的简明的学习设计来促成具有本质意义的学习的发生。
现代信息学教学改革提倡的“三分讲，七分练”，目的是以转化转变学生学习方式为导向的课堂教学改革。Read函数在于启示信息学工作者对“讲与练”调配份额中都应该添加“阅读”的比重。导学案引进信息技术课堂，对教法与学法的意义是重大的：学生主动阅读，与被动接受模仿印随是截然不同的。类似这样的导学案成为“站在学生后面的教师”。正是这场讲演不到10%的课堂却赢得学生成长的关键，符合信息技术教学特点，值得借鉴和参考。
相信很多学科对Read函数同样有着类似的理解，他们共同延伸到教学理念则是“让教于学”，这落实在我们想不到的一些课堂细节上，但是，这种细节体现了教学工作者的大智慧。
（二）“R函数”之二：重复Repeat
Repeat是著名的循环关键字，在前面我们提及“智慧教师”概念时，总结教师在该过程中“重复积累体验，从而达到量到质的变化”。对学生来说，各学科如何在教学设计上的“重复”，以达到学生心智启发，也是有着类似的参考。下面就用实例说明。

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实例：吟唱青花瓷的化学课堂
在近年来，化学学科教学传出了一首《化学版青花瓷》，朗朗上口让人回味，再一次公开课中，一位教师在新课教学中引进这首歌。引发学生极大的兴趣，朗诵思考探索解释瞬间充满了课堂，让在座的同行留下了深刻印象：《青花瓷》音律规则，按一定重复的旋律吟唱，轻松上口。描述化学反应现象的填词押韵，将各类反应串联起来，自上而下顺理成章。尤其是一些对化学反应现象不是很清晰的同学，在哼唱数遍中，也能牢牢记住上下词句搭配，从而思考歌词意义，进而补充在黑板上的方程式填充题目。
这个实例其实是使用了“重复作用原理”，以《化学版青花瓷》的“影音媒体重复”作用于学生，促发学生对教师的教学内容进行“语言重复”，教师则在完成“板书重复”：利用文字，表格，图画，将《化学版青花瓷》的书面语言诉诸学生以视觉效果。最终学生在教师设计有针对性、层次性、灵活多样的练习（吟唱、阅读、思考、完成板书填充），掌握知识、形成技能、发展智力和能力。这又是“练习重复”。在旁听完这堂课，让人感叹化学课也可以如一首歌一样唱出来。这是重复作用原理使用经典的案例，也是值得信息学教育参考的。
翻开理论，我们可以发现重复作用是教育传播的效果原理之一，是指将一个概念在不同的时间、不同的场合或以不同方式进行多次学习。通过重复，知识的联系痕迹在大脑中逐渐加深，信息存储日益牢固，有助于准确掌握和运用知识。[2]重复作用在教学中的运用需要注意时间、场合、方式与范围。上面我们引用的《青花瓷》化学课，就是在这些方面严格注意，尺寸把握得当的成功范例。对于信息学来说，要注意到这种重复作用的存在，分析在课堂教学的分量，出现时机，应用手法，与调节作用在知识整体上的范围。为了启发更进一步的探索，我将信息学的“重复作用”设计思路类比为程序：“编码——提取”[3]。
信息学教育强调学生对信息能力培养。学生的分析和理解能力，与教师素养挂钩。这里包括教师的教学语言，教学环境，教学资源等等。为了能让学生对学习的过程做到重复却不感到枯燥，能在重复中思考巩固，理解信息的分析处理对解决实际问题的作用，就需要教师不是单纯的模仿同行的“顺口溜”“趣味视频”，而是立足信息学尝试先行学生一步，对教材进行“编码”。编码的目的，是在于让教师先学生一步学习，将教学内容的成果有所选择的呈现在学生面前。因为学生在面对信息学教育的时候，会更加强烈的感觉到，自己的思维在第一时间“提取答案”的欲望。这种“必须提取相关信息”的诉求，在面对教师提供的“编码”材料会更加专注，对题目的理解变得轻松，学习过程直接走向对个人理想结果与现实答案的比对。学生多次重复对“编码”进行“提取”，脑内活动处于兴奋状态，大脑的回想也是“重复编码”，进而将“提取源”从教师转向学生个人。（如图2所示）这种由外向内的过程才是“重复”的意义。
Repeat（重复）函数的提出，是呼应各学科教育工作者在探索促进学习的发生和记忆保持做出的努力。美国学者卡皮克（Jeffrey D.karpicke）在《science》的论文《提取在学习中的关键作用》（The critical importance of retrieval for learning ）列举的实验数据也正是为了证明，在现代教育中对学生“记不住”“容易忘”的最好办法，就是“重复提取”。[4]教师对反馈，模式，间隔的控制，让学生产生对意义学习的支持和促进。在目前信息学课堂时间“三七开”不变下，变化在学生的头脑中，我们强调的“重复”，是针对学生内化，在头脑中“编译”“提取”“输出”。

（三）“R函数”之三：复习Review
Review，也就是复习，是很多学科教育最不能缺少的环节。然而在中小学信息学教育中的体现却不是很明显。有的教材编写目的在于希望教师在教学中承上启下，帮助学生自然过渡。也有同行将单元教学的综合活动作为复习课来稳固技能。但效果不佳：需要巩固技能的同学，无暇面对活动课的任务。而已经掌握技能可以熟练完成任务的学生，无法得到充分的指导和拓展。最后是活动课的目的没有达到，复习效果也令人不能满意。
面对信息学教育的课程设计是否要复习课的讨论已经没有意义。我们的目标是如何将“复习”埋植在课程教学中。专设复习的课时也好，将复习整合在教学中也可以，都不能是形式上的“回顾”“小结”。因为学生在经历操作练习后，随时间推移，记忆必定会受到影响，如何展开这种复习，重点在教师的设计思路。这里参考的是关于“问题——探究、师生活动”链式复习模式的理论研究[5]。以实践验证理论，我将七年级上学期《活动六 制作电子期刊》分为两个课时，在第1课时作出调整，按照“问题——探究、师生活动”开展对之前制作板报的复习，为制作电子期刊顺利教学做好准备。下面是具体流程。

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实例：链式复习促进新课教学
新课导入后，学生知道了本节课需要做电子期刊，这时候师生自然会对前面学习的电子板报内容进行回顾。让学生翻书翻看内容查阅学习的知识点后，我并没有立刻展开期刊制作的任务，而是设计题目：“如果我们做了一系列的板报，想要做成期刊会是什么样子？”
学生很快参加讨论，答案落实在“根据板报才能定义期刊”。
所以在很短的时间内，师生就开始对电子板报的制作开始复习实践。学生对完成的过程产生的问题或举手求助，或互助问答。对作品的完成展开自评互评，教师完成巡查工作后返回讲台时，对电子板报的制作已经完成了有效的复习。如果说这是一场测试，那么测试流程如图3所示。班级的测试结果，也是让人满意的。接下来教学电子期刊，也恰好有了自然过渡，课堂效率自然提高。
在这种链式结构下，我们展开新课教学也会发现，学生已经不需要教师再现知识。“复现法”教学（常说的“烫剩饭”）并没有出现在复习环节中，取而代之的是一种为探索新异事物的“热身运动”。这种“热身”唤醒的是学生对创造和发现的愿望及探索新异世界与未知世界的愿望。不再单纯机械的重现学习材料，而是展开解决问题学习，是对学生知识和能力的渐次提高过程。
在信息学教学过程中，我们将师生之间的不足与缺失用“熟能生巧”的古训弥补还是不够的。单纯机械的“烫饭”并不能解决问题。重视复习，在理论与实践中探索具有信息学特色的复习理论与方式，是十分值得期待的。
四、字母“R”对信息学智慧教育的启示
现代技术发展创新的速度远超乎我们的想象。尤其是信息学教育发展至今，几十年不变机房教学面对智能教室等等“新玩意”冲击仿佛就在瞬间发生。从理论探索到普及推广，这些新事物在十年前还觉得遥不可及，现在越走越近。面对这些革新，我们是打算做什么样的准备？是被动学习说明资料去适应技术？还是对理论与实践探索寻找使用技术创新的可能？
通过Return，我们回归教育，寻找以学科整合的创新。提出“智慧教师”，目的在于让教师通过这种过程摆脱局限、开拓视野，接受来自各学科在教与学过程中的创新。通过这些有价值的素材刺激教师进行思考，得到以往想象不到的收获。以字母R命名的“R函数”就是其中的代表。当然这不会是全部，我们还会发现很多其他的字符的代表，它们也快在诠释对教与学的新解。创新，不在于形式，不在于环境，而在于思维，如果说制造发明高新科技设备是社会对教育的馈赠，那么启发教师的心智，培养具有创新精神的教师就是教育对社会的回报。
五、对打造“智慧的教育”的一些思考

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至此，我们讨论了很多，将目光放在教师身上，希望通过“智慧教师”来完成“智慧教育”。那么给“智慧教育”进行一个尽可能通俗的诠释那就应该是：智慧的教育，在于适合每个学生的教育。
行业内有一句评价“不会做题的老师不是好老师，但只会做题的老师也不是好老师”。说的正是这个道理：脱离了学生的教育者注定失败。适合每个学生的教育需要“有智者”方能“事竟成”。信息学教育要想有智慧，就不能封闭在本专业领域内，更不能指望发明“一键傻瓜式教育”，这既不切实际也违背教育规律。“智慧教师”的目的是让教师在过程中完善自我，博采众长。教师在心态上端正，思维上开拓，业务上精炼，才能在新的环境新的技术面前有所突破有所创新。
以学生为中心，从教师为入手点，改造完善教师，带动学生前进，这种循序渐进是智慧教学的特点。睿智的教育家并不会对教学楼的新旧评分，而是会对师生的成长印象深刻。同样，信息学教育的“智慧”应该让学生在教学中感受到舒适，让学生感到亲切，让师生各取所需自由成长。或许，信息学智慧教育的最好评价，就是以字母R为开头的Reborn（重生、复兴）吧！