搭建學習支架 提升信息素養

沈珊珊

摘? ? 要：初中信息技術程序設計教學中存在著重知識講解輕方法引領、重整體推進輕差異教學、重任務設置輕幫扶研究等問題，這易降低學生的學習興趣，剝奪其思考的機會，使其在面對新任務時經常束手無策，而支架式教學可以很好地解決這些問題。在搭建學習支架時，教師應充分關注學生學習的主體性，遵循講究引導、注重個性、高度適宜且具有動態性的原則。教師還要采取搭建情境支架創設學習氛圍、搭建問題支架減小思維跨度、搭建工具支架具象化抽象思維等策略，提高程序設計教學的有效性，培育學生的信息素養。

關鍵詞：初中信息技術;信息素養;學習支架;程序設計

布魯納在維果茨基“最近發展區”理論的基礎上提出了“支架式教學”概念，主張在教學過程中教師僅僅是支架的提供者，學生是自主學習的主體。也就是說，教師應重視并通過搭建學習支架，使學生的水平不斷進階。

一、研究源起

隨著初中信息技術教材的不斷更新和發展，教材中有關程序設計、人工智能、大數據、物聯網的知識越來越多，特別是程序設計所占的比重越來越大。學習程序設計不僅僅是讓學生學習一門編程語言，更要培養學生科學的思維方式和解決問題的能力，提升學生的信息素養。然而當前的程序設計教學卻存在一些問題，主要表現在以下三個方面。

其一是教師重知識講解輕方法引領。這不僅降低了學生的學習興趣，還剝奪了學生思考的機會，不但沒有讓學生體會到程序設計的樂趣，反而使學生產生了畏懼心理。其二是教師重整體推進輕差異教學。這使教學設計、教學活動以中等生為主，往往導致學優生“吃不飽”、學困生“吃不下”。其三是教師重任務設置輕幫扶研究。程序設計教學多以任務驅動為主，任務的設置很大程度上影響著教學能否順利開展。教師雖然十分重視任務的主題、任務的銜接、任務的層次和梯度的設置，但在該采用何種方式幫助學生完成任務方面卻常思考過少。這一方面導致學生面對新任務時經常束手無策，另一方面也使學生獲取知識的方式過于單一。

支架式教學為解決以上問題提供了一個很好的參考。

二、學習支架的含義及搭建支架的原則

學習支架，簡單來說就是學生學習過程中的腳手架，用來支持學生的學習。它強調教師必須立足于學生的發展，提供必要的支架，促使學生掌握、建構和內化那些能使其從事更高認知活動的技能。在搭建支架的過程中，教師需要遵循以下幾個原則。

（一）講究引導

課堂的主體是學生，學生必須參與整個問題解決的過程。親身思考和體驗更有助于學生獲得解決問題的思維過程，從而提升獨立完成任務的能力。作為課堂的促進者，教師應想方設法引導學生主動參與到課堂活動中并積極思考問題，而非直接給出答案或代替學生完成任務。

（二）注重個性

由于學生個體具有差異性，因此，教師在搭建學習支架時，既要考慮到大多數學生的整體水平，還要針對其他層次的學生搭建不一樣的支架，以提高更多學生的學習效率。在程序設計教學中，對于思維能力比較強的學生，教師可多提供一些問題支架，增強他們積極思考和探索的能力，對于思維能力欠缺的學生，教師可提供范例或工具支架，幫助他們逐步上升。

（三）高度適宜且具有動態性

支架好比樓梯臺階。若臺階過于平緩、密集，很多學生一步就可以跨越多個臺階，則教學很難吸引學生的興趣;若臺階過高過陡，造成大多數學生甚至是思維能力強的學生都爬不上去，則容易打擊學生學習的積極性。因此，搭建的支架應該略高于學生的現有水平，落在學生的最近發展區內。同時，支架往往是預設的，課堂卻是動態的，教師無法對課堂中學生的學習情況做到精確評判，因此，預設的學習支架要隨著課堂教學的動態發展及學生知識水平的變化及時作出調整。

三、程序設計教學中搭建學習支架的策略

基于學生的學情，立足于學生的發展，結合自身的教學實踐，筆者在程序設計教學中嘗試采用如下搭建學習支架的策略。

（一）搭建情境支架，創設學習氛圍

情境是指在社會生活中真實發生或可能發生的事件場景。情境支架以情境創設為基礎，將事件場景引入課堂，使學生置身于情境中，以誘發其學習興趣。學生既有學習程序設計的欲望，覺得能寫程序是一件很厲害的事，又覺得寫程序很難。因此，要保護好學生的學習欲望，幫助其減少害怕心理，教師就要搭建合適的情境支架。

1.激趣：情境支架趣味化

趣味是最好的老師，有了趣味，學習就有了動力。為了讓學生擺脫對于程序設計望而生畏乃至卻步的心理，激發學生的學習興趣，筆者嘗試為學生搭建趣味化的情境支架。

如在學習浙教版義務教育教科書《信息技術》八年級上冊（以下課例均出自本冊，不另注）第5課《分支結構程序設計》時，筆者設計了抽獎游戲環節。第一輪：點擊“抽獎”，如果顯示的數字大于10，即可獲得一份小獎品。第二輪：點擊“抽獎”，如果顯示的數字大于10，可獲得一份小獎品，如果數字小于或等于10，可獲得一份鼓勵獎。學生都躍躍欲試，希望能有一份好運氣。游戲結束之后，筆者讓學生根據兩輪游戲的不同規則，描述相應的算法并畫出流程圖。對比流程圖，學生認識了單分支和雙分支結構。

通過趣味化情境支架的搭建，筆者順利地吸引了學生的注意力，引入了這節課的知識點，并且使學生逐步掌握編寫程序的方式：通過分析程序所實現的功能，用自然語言描述算法，然后轉化成程序語言。編寫小游戲程序的任務，調動了學生的學習積極性，使學生體驗到了成功帶來的喜悅。他們學習程序設計的興趣開始變得濃厚，而更強的內驅力又促使他們更加認真主動地去學習。

2.觸發：情境支架生活化

信息技術課程的總體目標是培育學生的信息素養。在教學中，教師若能聯系生活創設情境，就可以有效地培養學生運用信息技術解決實際問題的能力，提升學生的信息素養。

如在學習第8課《循環結構——for循環》時，筆者以燈光秀作為課堂導入，向學生介紹不同的燈光效果都可以通過程序控制來實現，并告訴學生可以先試著讓一串燈依次閃爍，從而引入for循環。學生都帶著躍躍欲試的心情去學習，學習效果自然就大大提高了。在學會用for循環語句實現燈光依次閃現效果之后，部分學生還自由發揮實現了燈光跳躍閃現效果，獲得了滿滿的成就感。

筆者為學生搭建了從課本知識學習到實際生活應用之間的支架，使學生進一步體會循環結構的使用，以及學以致用的樂趣。生活化情境支架的搭建讓學生真切感受到了信息技術就在自己身邊，體會到了信息技術的強大作用。這就使學生對信息技術的學習更加深入，他們會更多地去思考如何應用課堂上所學到的知識。

（二）搭建問題支架，減小思維跨度

維果茨基的“最近發展區”理論認為，學習與發展是一種社會和合作活動，它更適于讓學生在他們自己的頭腦中構筑自己的理解，而非被“教”給他們。教師可通過在學生最近發展區內提出有效問題，幫助學生集中注意。學生則在問題的引領下，逐漸深入學習，最終完成知識的重構。

1.精心設疑，循序漸進

新知識的學習是以原有知識或經驗為起點的，教師在問題引導時應注意逐層遞進，若問題跨度太大，就會導致學生無法跨越這個梯度，學習效果就會事倍功半。

如在教學“for循環語句的一般格式”這一知識點時，從循環結構的流程圖到for循環語句的編寫，涉及的知識點較多，學生學習起來較為困難。筆者最初嘗試讓學生結合流程圖回答循環條件和循環體是什么，再在代碼中填寫。結果很多學生無法正確填寫，調研發現其主要原因在于問題梯度太大。于是，筆者作了更改，要求學生“將實例和語句格式進行對比”，并提出三組問題：“此程序實例中，①序列是（? ? ），序列中的元素有（? ? ），序列的數據類型是（? ? ）;②循環變量是（? ? ），循環體是（? ? ）;③循環結束的條件是（? ? ），循環體一共執行了（? ? ）次?！蓖ㄟ^這些問題，筆者有效激活了學生的原有知識，學生的思維變得活躍、有效，并能將舊知和新知聯系起來。如此，學生個體的最近發展區和教學的最近發展區形成了交集，這激發了學生的思考，促進了學生的有效學習。

2.把握生成，深入學習

課堂中，學生經常會提出各種問題，這些問題往往能直接反映出學生對知識的理解和掌握程度。教師引導學生分析、探究、解決和反思這些問題，就會使他們對知識有更深層次的認識和理解。

如學習第2課《常用數據類型》時，學生編寫代碼后發現輸出答案與預期不一致，于是提出疑問。筆者結合學生問題，提出一系列層層遞進的問題：“①如果輸入1、2，這個程序的運行結果是什么？如果輸入ch、ina，結果又是什么？②在計算機上運行程序，查看結果和你預計的結果是否一樣？如果不一樣，原因在哪里？利用type函數查看a、b的數據類型。int、str分別是什么數據類型？③如何將int和str數據類型相互轉換？④綜上所述，若a、b均為int類型的數據（或均為str），a+b返回的值是什么？如果a為int，b為str，a+b返回值是什么？如何修改代碼？”

筆者通過學生提出的問題，引導他們探究問題產生的原因以及該如何解決，在引出新知識的同時又不斷地激發他們去思考。每一個新問題的提出，都是對原有思維的一種挑戰，都是向新知識的逐步邁進。教師要跟隨學生的思維碰撞，及時提出新問題，引導學生得出結論。

（三）搭建工具支架，具象化抽象思維

初中生的抽象邏輯思維日益發展，但還有賴于具體形象。程序設計中的概念與算法的概括性、抽象性是學生所面臨的難關，只有思維能力達到一定的程度，學生才能真正理解。此時，教師可以借助工具，將抽象知識具象化，引導學生攻破這些難點。

1.巧借微視頻，使抽象思維可視化

對于程序設計教學來說，很多時候，教師講授再多都不如讓學生運行一遍代碼更能加深學生的理解。筆者在課堂實踐中發現：教師反復多次強調input函數中的參數prompt的作用是給定提示符，但依然有不少學生會寫出類似于“input（1）”這樣想實現輸入數字1的代碼;而當教師給出input有、無提示符的代碼運行結果供學生觀察對比之后，錯誤率就大大降低了?？梢?，最有效的信息傳播媒介是圖像而不是聽覺。我們如果能將抽象思維形象地展示出來，就可大大促進學生對知識的深層理解。

《循環結構——for循環》一課中，for循環語句的執行流程對學生來說是一個難點。在最初的教學中，筆者嘗試以程序實例結合幻燈片動畫的方式來演示執行過程，很多學生學后仍然一知半解。為攻破這個難點，筆者苦苦思索，最后想到如果能夠將程序中的每一句代碼所運行的結果展示出來，這個過程就會更加直觀形象。于是，筆者制作了一個《for循環執行過程》微視頻供學生觀看自學。學生自學完之后，不僅可以表述出這個程序的執行過程，還能回答出遍歷就是將序列中的每一個元素都訪問一次。借助微視頻，學生不僅知其然，也知其所以然。

2.妙用動畫，使抽象思維形象化

抽象思維是在形象思維的基礎上發展并成熟起來的，將抽象思維形象化能幫助學生理解。

如第9課《for循環的應用實例》中的“累加算法”，是一個教師難以描述、學生難以理解的知識點。通過觀察數據的變化，學生能發現每一次累加后，sum的值都會發生變化，變化后的結果就是原來的值加上一個數值后產生的，但依然有不少學生疑惑：“sum=sum+i這個表達式到底是怎么來的，為什么要這樣寫？”顯然，學生的思維能力還未從具象發展到抽象，需要教師搭建必要的支架來幫助他們。

筆者以儲蓄罐存錢為例，以動畫為載體，模擬了累加的過程。以sum為儲蓄罐命名，最開始儲蓄罐中并沒有錢，此時sum=0。學生每點擊一下“存錢”，每月結余的錢（即序列中的元素）就會放入儲蓄罐，學生就能觀察到：儲蓄罐中的錢變為原有的錢加上存進去的錢，也即“sum（后）=sum（前）+i”。這些錢自始至終都存放在儲蓄罐中，也即sum里，儲蓄罐依然是那個儲蓄罐，只是里面的錢發生了改變。通過動畫操作，學生一方面對變量的含義有了更進一步的理解，另一方面也對累加有了更加形象的認識。課后，有學生笑問：“老師，是不是還有累乘？累乘的話，我是不是可以理解為不斷往氣球里充氣，氣球體積成倍增長呀？”

四、支架式教學的實踐成效與反思

通過教學實踐，筆者在課堂中深刻感受到了搭建學習支架給學生學習帶來的顯著成效。其一，學生的自主學習能力明顯提高。教師在適當的時候為學生搭建合理的支架，然后在合適的時候撤掉支架以逐步減少對學生的控制，學生對教師的依賴就會逐漸減少，遇到問題時就會積極思考和探索，嘗試自己解決問題。其二，課堂效果明顯提高。這從練習完成度即可看出，以《循環結構——for循環》一課為例，筆者就隨堂練習、OJ測試平臺上的程序練習，對比實驗班（搭建了學習支架）與非實驗班的完成數據，發現實驗班學生的完成度要高很多。

綜上所述，搭建學習支架對學生提升學習能力和信息素養有非常積極的作用，但同時它對信息技術教師也是一種考驗，需要教師了解學生的現有水平和可能達到的水平，并從學生的實際學情出發，搭建合理的學習支架，以滿足不同層次學生的學習需求。[□][◢]