基于理解的信息技術深度教學思考與設計

劉鳴家

目前的信息技術課堂，形式越來越多樣，活動越來越豐富，如游戲式教學、小組合作、自主探究、競賽比拼……這些活動都是取外力協助的策略，以活動調動非智力因素，幫助學生建構知識技能。那么，取之于內的策略呢？如何通過更多的智力活動來幫助學生實現理解呢？教什么比怎么教更重要，方向重于方法，內容決定形式，在教學內容和教材挖掘上下功夫，這正是求之于內的策略。信息技術教師精通各類軟件操作，面對問題總是隨便動動手便可解決，然而解決問題之道真是自然浮現在我們腦中的嗎？核心素養中的計算思維講求解決問題的一系列思維活動，周以真教授也提出計算思維中包括抽象、分解、建模等要素。教師要認定答案不是自然浮現的，自有其來龍去脈，通過拷問內心式的追問，探尋自己的思維過程，尋求對知識技能的更深層理解，才能得以拓展教學設計思路，才能引導學生理解。下面，我結合初中信息技術教材中電子表格部分的兩處內容（地址引用與圖表創建），談一談具體的設計與做法。

● 從順序到逆推的教學目標設定

以《圖表創建》一課為例，有的教師在課后和我交流：24小時空氣質量數據表一定要用折線圖來表示？本課的常規教學目標是知道圖表的類型、掌握創建方法、知道表圖關聯。以上述教學目標來組織教學，因為數據與時間相關，為表現變化趨勢，自然是用折線圖。而在我的公開課中，學生面對同一表格，最多呈現了七張圖，區別在哪里？因為我的目標設定是用圖表表達思想。我的思維過程是假設學生真正理解了圖表，那么，我期望他們是根據任務要求完成圖表創建，還是根據表格繪制多張圖表進行數據分析呢？很顯然，如果學生真正理解了，那么我們期待的是后者。基于這一結果預期，我開始追問自己：

一表多圖，學生需要做什么？——選數據，建圖表。

為什么選數據可以建立不同的圖表？——因為數據源不同，圖表自然不同。

為什么要選擇不同的數據源？——因為想要表達的內容不同。

圖表是一種表達形式，因需要合理表達，所以需要選擇合適的圖表類型。那么，在教學目標設定時，關注表達需求應是一切目標的起點，這樣的目標設定，才更符合學科核心素養，才能提高信息意識，為解決問題服務。圖表的學習是為了能更好地解決表達的問題，不同的表達需要不同的數據，不同的表達需要不同的圖表類型。

● 從多杯到一缸的教師思維深度

“與人一杯水，自有一缸水。”這是對教師的學科專業要求。此處的一缸水不只是簡單的多少問題，而是包括深度和廣度兩個方面。通過訪談多位一線教師，我發現，在對教材和所授內容的理解上，教師更多的類似擁有多杯水，廣度有余而深度不足。以蘇科版初中信息技術7年級教材為例，其中關于圖表和地址相對引用的說明如下。

圖表的作用：“我們通常難以記住一連串數字，以及它們之間的關系和變化趨勢，但可以輕松地記住一幅圖畫或者一條曲線。……數據轉換為對應的圖示，更直觀的方式顯示數據……”

地址相對引用：“計算式中直接用到了單元格地址B8和C8，這就是單元格地址的引用。……可見，通過填充柄填充數據時，只是復制了其中的運算關系，單元格地址做了自動調整，這就是單元格地址的相對引用。”

接受訪談的教師大多理解，圖表形象直觀，易于記憶；相對地址引用就是普通單元格地址做填充拖拉的時候會自動改變。基于這樣的理解，教師進行授課后就出現如文章開頭所說，學生在課堂上證明掌握了技能，卻在面對新的問題場景時無能為力，遷移并未形成，理解并未真正發生。針對這一情況，我對這兩個概念的界定進行了基于更深層次理解的設計。

1.抽絲剝繭，追本溯源

比較法是在進行這一部分教學時教師常用的策略，將文本、表格、圖表進行對比，得出圖表形象直觀、易于記憶的特性，在這一點上，教材、教師、學生的理解層級一致。如果教師更深一層會怎樣呢？從表達的角度（借助信息的概念）來看，文本表達了全部的信息；表格剝離了大量的文本信息，保留了必要的字段和數字信息（如表1）；圖表剝離了大部分的數據信息，保留了PM2.5和監測點信息（如下圖）。通過這樣抽絲剝繭，我們發現圖表保留的信息量遠小于文本和表格，那么易于記憶和表達突出是必然的效果。

文本呈現：

為檢測空氣質量，蘇州市設立了7個空氣質量監測點，檢測包括AQI、PM2.5、PM10等八項數據。

某日，蘇州市南門檢測點測到的PM2.5的數據是26，相城區監測點監測到的數據是38，工業園區監測點的數據是39，上方山的數據是40，吳中區的數據是45，彩香的數據是50……

當理解進入這一層次，如何制作圖表已不重要，重要的是需要保留的數據與表達的含義。此時我完成了自己的深層理解建構，也切合到前文設定的教學目標，擺在我面前的設計之路將比以往更加寬廣。

2.咬文嚼字，立足生活

地址引用同樣是學生理解的難點，教材、教師、學生的理解層級也是驚人一致，有$的地址引用叫絕對地址，填充時不變，無$的地址引用叫相對地址，填充時自動改變。當然這樣生硬的概念談不上理解，也無法指導學生靈活運用。在此處，我對名詞進行咬文嚼字式的理解，并嘗試回歸生活尋求問題的本源，請看下頁表2。

相對在物理學中有明確概念，相對的關鍵是參照物。相對地址A1：對于B1來說，別稱是“左1”，對于C1來說，別稱是“左2”。這樣一轉換，發現和平時我們提的問題是一致的（請在總分一欄計算左邊三格之和），地址的相對性自然就凸顯出來。相對的參照物是引用單元格、利用地址加別稱來找到相對性。同理可以嘗試去理解國際象棋問題、楊輝三角問題。基于這樣的理解，在公式函數被復制、拖拉填充時的地址變化就一目了然了。基于這樣的理解，課堂上學生可以練習和思考的東西更多了，設計之路再次被拓展。

● 從單一到開放的教學環節設計

當我們立足教材，以學生理解預期逆推教學目標，以教師深層理解深挖教材之后，就可以更有底氣回答第一部分中的問題：如果學生理解了，那么他們能做什么？教師和學生的深層理解給教與學帶來了多樣化的選擇，理解給了我們選擇的力量。理解技術，教師思路將得到拓展，產生更多的選擇，由單一方向的命題成為多角度發散性的命題。理解技術，學生思路將得到拓展，在面對開放性試題的時候，有更多的想法和選擇。在《為未知而教，為未來而學》中，戴維·珀金斯這樣描述：學習即理解，理解即思考。前文我們也提過，理解真正發生的標志是遷移運用的產生，即學生會擁有選擇的能力。在面臨真實問題和項目時，學生面臨的挑戰更多的是選擇工具，并不斷轉化問題。現在我們還是回到圖表和地址引用的例子上來，看看發生理解后可以做的學生練習設計。

1.教師：設計問題從單一到多樣開放

練習設計：將E3單元格（=E2+E4+D3+F3）復制到G7，它的公式會變成什么？你還可以自己設計幾個類似這樣有趣的問題？

理解：這個公式計算的是E3單元格上下左右四個單元格的和，那么到了G7公式自然會變成……類似的問題本質在于相對性，我也可以這樣設計……

原有課堂的練習基本集中在利用填充柄進行橫向和縱向的拖動，實現公式的復制。運用相對性來理解地址引用以后，則可以進行公式遠距離、跨表復制的命題。比如累計和小計，比如國際象棋問題，理解的不是字符和地址，而是穿越地址直達公式的意義。此時地址的概念是在運用，所謂的公式也回歸本真。正如我們說s=vt的時候，其實我們想表達的是路程=速度×時間。而由學生來設計問題，經由他們對問題的天馬行空的聯想，對語句的反復推敲，進一步加深他們的理解。

2.學生：面對問題的多元開放思考

練習設計：吳江某地24小時空氣質量跟蹤表，用什么圖來進行表達展示比較合適？在什么情況下可以用柱形圖呢？可以用餅圖展示其中的一些數據嗎？

理解：圖是為了表達，柱形圖比較數值大小，選擇表中的2～3個數據，用柱形圖就非常合適了。

原先的命題是要求反映數據關系，尋找變化規律。如果理解不夠深入，那么學生一般就是套用。先是全部數據的選定，或者兩列數據的選定，然后固定化地產生比大小柱形、看變化折線、現比例餅圖的思維。在理解為何圖更具力量的基礎上，選擇數據將更靈活，目的從制作圖真正轉化為用圖表達，以圖說話，鍛煉了逆向思維，以終定始。比如常見的天氣變化折線圖，如果確定結果需要的是柱形圖，需要選擇哪些數據，反映何種關系。這里我們用“如果”一詞來引導學生逆向思維的產生，進而推動他們對“數據是圖的基礎，圖是數據的表達”這一觀點的更深層理解，明白最終數據和圖都是為觀點服務。

當學生遺忘了我們傳授的東西以后，當學生遺忘了我們傳授的一步步的操作以后，他們還留下什么呢？我想應該是理解，應該是學生建構出來的，關于問題解決，關于技能本身的理解，專屬于學生自身的理解。這份理解將幫助他們日后需要的時候重拾記憶，快速上手，并幫助他們將這份技能遷移到不同的工作環境中，這份理解才是激發、激活他們創造力的源泉。