設計型學習視野下信息技術智慧課堂學習模式研究

陳小輝

摘 要 針對過度重視技術炫酷，忽視學科設計整合和課堂模式創新，智慧學習呈現技術炫酷化與設計空泛化傾向，通過整合雙循環探究模型，建構信息技術智慧課堂學習的設計型學習范式，闡述在智慧課堂學習中設計型學習的實現途徑，以推動智慧學習與信息技術學科教學的深度融合。

關鍵詞 設計型學習；信息技術；智慧學習；智慧課堂；學習型社會；核心素養

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A

文章編號：1671-489X（2018）11-0010-03

1 引言

智慧學習（Smart Learning），簡而言之就是“促進學生輕松、投入和有效地學習”，其核心是啟迪學生的智慧。作為數字化更替的產物，智慧學習隨著“互聯網+”時代的來臨在全國各地“遍地開花、迅猛發展”，作為一種全方位學習，成為自終身學習之后與學習型社會相關的核心概念[1]。隨著“人人皆學、處處能學、時時可學”的學習型社會建設的開展，智慧學習已從概念化、抽象化的界定中走了出來，步入社會學習、家庭教育和學校教育的范疇，似乎人人都是智慧學習者。STEAM教育、創客教育、個性化學習迅速被所謂智慧學習所取代，智慧學習儼然成為當前最時髦的標簽，信息技術課堂學習模式如何蛻變與創新，成為智慧學習亟待解決的關鍵性問題。

2 研究綜述

智慧學習模式亟待創新，真正意義上的智慧學習可以理解為一個智慧學習生態系統，強調學習環境和學習個體的相互作用。其能感知學習者特征、學習情境，為學習者提供適合的學習資源和互動工具，能記錄學習過程，并提供進行自主測評的學習活動空間。智慧學習強調的是一種“全方位、終身化、跨領域”的以數字化技術為工具，融合多元評價技術，整合學習資源的教與學活動。但目前，智慧學習成為少數技術炫酷者的代名詞，對大眾學習者而言，其實是一種“偽智慧”，甚至是信息技術教育、網絡學習空間、STEAM教育的“翻新”，是源于對些許數字技術學習、個性化學習、資源適配學習的反思與創新，這使得智慧學習變成單純的課堂走秀。

另一方面，國際著名的人工智能專家西蒙（Simon）曾提出，設計型學習的核心是基于其設計，如何將現存情境通過設計構想，以行動方案的形式變成望想情境，是其設計的目標。設計型學習以設計為學習介質，基于復雜性和真實性問題，創設學習模型，達成學習目標，它具有獨特的普惠性和創新性。基于整個設計的循環探究特征，設計型學習本質上是對主題探究學習的拓展與延伸。筆者將設計型學習歸納為以下三個方面。

1）主題任務探究：教師向學生布置主題探究任務，學生通過發散思維，自主探究解決任務。

2）資源整合利用：學生使用現有資源，重構設計新主題的學習模式。

3）迭代循環設計：在知識的螺旋循環上升中不斷修改和再設計，重構新知。

因此，如何在設計型學習的基礎上融入智慧學習模式，以有效的學習模式解決當前實際問題，借助智慧學習模式改變傳統信息技術課堂的學習，實現學生德、知、行、創的統一，讓學生充分獲得個性化發展的知識與技能目標，促進信息技術課堂學習效率快速提升，才是當下亟待解決的問題。

3 基于設計型學習的智慧課堂學習操作范式

設計型學習與智慧學習的整合機理 借由智慧化學習空間發生的設計型學習，促使智慧學習進行新的變革，演變成一種有效的學習模式。納基（Moholy Nagy）指出，設計是多種因素的結合，學生在課堂上將多學科知識融入設計作品中，因此，它在教育中的應用具有多重學科融合的特點[2]。可以看出，智慧學習與設計型學習在基本理念、訴求目標和迭代過程上有異曲同工之處。將智慧學習與設計型學習進行整合，既凸顯智慧課堂學習的設計性，又體現了學習問題解決的實效性，強調了在主題過程探究中進行知識創新，突出了智慧學習中的復雜性和創新性。智慧學習的新范式融合了設計型學習，極大促進學生信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任等信息學科核心素養的提升。

智慧課堂學習的設計型學習模式構建 從當前信息技術課堂教學模式來看，主題探究學習更多是劇本式探究，而不是實際情境探究。這在一定程度上影響了教學實效性，造成學習者體驗感的缺失，無法實現真正意義上教與學的融合創新。因此，考慮到它在教學中的局限性，克洛德納（Kolodner）提出雙循環探究模型[3]，如圖1所示。

雙循環探究模型基于“設計/再設計”和“調查研究”兩種循環特征。一方面，學習者要先理解挑戰任務，根據需求規劃設計，再展示呈現作品、分享作品，接著討論或分析作品建構，最終進行測試研究，整個過程是雙向的、可逆的。從圖1可以看出，左側的設計/再設計的循環始于理解挑戰任務；右側的調查/探索循環，由于挑戰任務與探究活動密不可分，學習者在探究新事物的過程中需要進行調查研究，是自主參與調查和探索循環。“需要做”和“需要知道”本質上是學習者對特定情境問題的感知和挑戰，它們促使學習者主動適應下一個設計動作。可以看出，在解決劣構性問題上，學習者會屢次在這兩者間展開循環設計活動，該模型突出了設計型學習的迭代循環和探究屬性。

基于此，在智慧課堂學習中，教師指導學習者通過項目整合重構新的挑戰性任務，并在探究循環的過程中驅動學習者創造能反映真實問題的情境，建構適合個性探究的模型，促使學習者在虛擬環境中以協作互動等方式探尋新知和技能，在問題解決中促進新知的組織與重構，在活動與學習中創造教學邏輯自洽，在展示和分享成果的過程中進行類比分析、跟蹤反饋。因此，整個過程的批判性思維是在“高位”上進行的。筆者為了理清設計型學習的流程，在借鑒克洛德納雙循環探究模型的基礎上，構建信息技術智慧課堂學習的設計型學習模型，如圖2所示。

該模型先從學習者的情境挑戰任務出發，建立智慧學習技術支持標準，針對挑戰情境開展系列主題探究活動，并根據需要獲得相關技術與資源的支持；初步設計出主題方案成果，再通過群體性討論，評價主題方案的可行性；在探索過程中不斷尋求潛在問題的解決方案，從而不斷完善。循環系統集成了規劃、設計、交流、實踐和評價反饋等學科知識，逐步加強學習者對知識和技能的掌握。

4 基于智慧課堂學習的設計型學習實踐案例分析

通過上述分析發現，提倡主題探究學習與設計的循環迭代，運用數字技術和設計技術，探索學習者設計思維與創造力的有效訓練。綜合設計學習和智能學習模式可以為學習者在復雜環境下自主探索和自主學習提供有力保障。現以學習項目“預防信息安全事件——你我在行動”為例做進一步說明，本項目包含“三探究一設計”四個任務環節，其學習項目模塊如圖3所示。

在探究環節，首先開展探究任務1：信息安全事件類型有哪些？學習者通過網絡探究等方式，掌握信息安全相關數據的收集方法。運用上述方法對信息安全事件的類型進行探究，初步形成甄別信息安全事件類型的知識體系。

探究任務2：信息安全事件造成的危害。學習者運用第一階段所學，制訂探究方案，對當前存在的信息安全事件造成的影響與危害問題組織展開討論，如召開辯論會、研討會等，不斷充實完善項目信息資源，并逐步深入理解信息安全事件給個人、家庭和社會帶來的巨大危害。

探究任務3：如何預防信息安全事件？了解信息安全事件的類型以及危害，并提出有效的預防信息安全措施。

“信息安全事件的方案設計”是在完成上述三項調查任務的基礎上，對數據調查的基本過程和方法以及影響信息安全事件的因素有了清晰認識。因此，活動者在開展“預防信息安全事件——你我在行動”設計之前，必須明確完成這項挑戰的標準和限制條件。本文為指導行動制訂了設計方案，并在活動中進行充分討論和分享，同時在反饋信息的基礎上不斷修訂和改進設計方案。以此類推，進行二次展示分享、二次修訂完善、反復循環再設計論證，直至最終設計方案成形。

通過主題探究學習，學習者掌握了科學探究模式，學會了通過個性化學習、社群協同學習、跟蹤技術分析及對迭代學習的理解來提升自我的知識與技能，并指導“預防信息安全事件——你我在行動”設計方案的最終完成。

5 結語

總之，基于智慧化學習現狀，對雙循環探究模型進行整合設計，建構信息技術智慧課堂學習的設計型學習模型，推動智慧教育與學科教育有效融合，促使學習者從真實性問題出發解決問題，重構探究方案，直至形成最終成果，探究的過程發展了學習者的創新和問題解決能力。

參考文獻

[1]2016中國智慧學習環境白皮書[EB/OL].[2017-05-26].

http：//edu.people.com.cn/n1/2017/0526/c367001-29303

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[2]同濟大學建筑系建筑設計基礎教研室.建筑形態設計基礎[M].北京：中國建筑工業出版社，1981：63.

[3]Kolodner J L. Facilitating the Learning of Design

Practices： Lessons Learned from an Inquiry into Science

Education[J].Journal of Industrial Teacher Education，

2002（39）：9-40.

[4]Scott K. Context aware services for smart learning

environments[D].Ontario： Lakehead University，2009.