基于建構主義的高中信息技術教學實踐
——以“周而復始的循環”為例

仇雪梅 江蘇省蘇州市吳江區蘇州灣外國語學校

●引言

從建構主義的時代背景和一般特征可知，建構主義是關于“現實”“知識”“智力”“思想”“意義”等概念的認識論、本體論觀念，它不是一種學習理論，而是以心理學、社會學和人類學為基礎的認識論。[1]隨著它的相關原則應用到教育領域，建構主義逐漸成為學習和教學理論研究的邏輯起點。因此，基于建構主義的教學設計（下文簡稱“建構主義教學設計”）得以派生出來。近些年，建構主義的理論風潮也從強烈的主觀主義的激進派逐漸趨于理性與可操作性，具備多元化視角。

鑒于此，本文擬基于建構主義教學設計的理論研究，以教科版《必修1 數據與計算》第二章“周而復始的循環”為例，結合學生的實際情況，轉變傳統的高中信息技術教學模式，注重激發學生主動性與創新性，進一步探討如何打造新型高效的高中信息技術課堂。

●建構主義

1.認識論角度

皮亞杰提出的發生學結構主義是建構主義的直接來源，后現代思潮更是促進建構主義快速地發展。當代建構主義主要反對“科學旨在描述實在本身”的古典和現代實證主義原則。在建構主義看來，不但科學研究的對象必須是一種建構起來的“微世界”（Microworlds），而且，在建構微世界的過程中，科學家為了對將被使用的數據進行構思和必要的連接，還必須建構一定的特殊語言。[2]由此來看，建構主義詮釋了一種對客觀主義的新的認識觀。

2.教學設計角度

建構主義認為學習是一個知識建構的過程，強調了意義建構的重要性，這對指導教學設計的發展產生了深遠的影響，為教育領域提供了一系列極具啟發性的觀點，為促進新一輪課改提供了重要的理論基礎。新型建構主義教學設計突破了傳統的教學設計模式。它認為知識不可能簡單地從教師傳遞到學生，而是需要學生通過新舊經驗的互動，積極建構，才可獲得；它提出“以學生為中心”，認為學生是意義領悟者，教師的主要任務是通過對教學環境的重構，幫助學生達成學習任務與建構認知策略；它強調學習的情境性、主動性以及建構性，要求學生在教師的情境引導下，主動發現問題，并結合先前知識，自我學習或合作探究，尋求解決問題的方法，從而建構為自己所需的新認知。

當然，新型建構主義也并非“理論霸權”，它沒有完全排斥傳統的教學理論。例如，它反對教師為中心的講授課堂，其實反對的只是教師在課堂中從頭到尾完全以直接講授為主（灌輸式教學），而不是反對基于系統方法的“直接教學”本身。因此，要全面、客觀、理性地看待與運用新型建構主義。

●高中信息技術課程新特點

高中信息技術課程的內容涵蓋數據、算法、信息系統、信息社會等學科大概念，旨在全面提升全體高中學生的信息素養，幫助學生掌握信息技術基礎知識與技能，增強信息意識，發展計算思維，提高數字化學習與創新能力，樹立正確的信息社會價值觀和責任感。

依據新課程標準，高中信息技術課堂必須具備以下特征：創設豐富多彩的任務情境，鼓勵學生在數字化環境中學習與實踐；課程要倡導基于項目的學習方式，將知識建構、技能培養與思維發展融入到具體的學習實踐中；要讓學生在學習活動中，體驗知識的社會性建構，學會合作與共享。

●基于建構主義的高中信息技術教學實踐

1.教學設計思路

本節課是在“計數循環”的基礎上進一步的學習，為“周而復始的循環”第二課時。課堂遵循建構主義教學設計的師生觀，凸顯“學主教從”，意即：學生根據導學案，自主思考和小組合作，完成學習目標，教師則主要負責組織學習活動，引導學生思考，以及幫助遇到困難的學生；采用建構主義教學設計提倡的基于項目的學習方式，學生經歷項目分析、項目實施、項目總結等學習過程，體驗面對問題時真實的思維過程和處理方式，最終能將這些解決問題的思維過程和處理方式遷移應用到其他問題求解過程中。

在教學中，教師從“項目引入—項目分析—項目實施—項目總結”四個環節展開。本課以“繪制國旗，致敬祖國”為項目主題，創設程序設計的活動情境；在項目完成過程中，通過“繪制大五角星”“繪制小五角星”“繪制其余三顆星”三個任務，逐層遞進，幫助學生在解決問題的過程中，探究計數循環和條件循環的特點，掌握其基本格式，并準確設置循環條件和編寫循環語句塊；在設計和引導下，學生要將看似難以完成的任務，在“化繁為簡、分而治之”的過程中，通過“勤思考、多實踐”去發現問題、分析問題、思考問題、解決問題，并實現自我的探究和創作。

2.具體教學過程

環節1：項目引入

過程與內容：本節公開課上課時間正值黨的二十大勝利召開期間。教師以此為契機，通過呈現歡度國慶和喜迎二十大的圖片，創設情境，引入主題。

學生活動：感受這兩件國家大事，體會“如果信仰有顏色，那一定是中國紅”，進而明確本節課主題“繪制國旗，致敬祖國”。

設計意圖：以祖國的偉大盛事引入，實現對學生愛國情感的滲透，提高其民族自豪感，努力讓本節課的項目任務具有很好的現實意義。

環節2：項目分析

過程與內容：學生依據《中華人民共和國國旗法》分析項目，思考如何繪制旗面和五星。因授課對象非本校學生（教師前期了解到學生未學turtle庫），故需簡要介紹turtle庫的“導入”“向前”“轉向”命令，先讓學生體驗編程世界中的“畫筆”。

學生活動：通過體驗turtle庫，學會畫筆的基本使用；通過學習《中華人民共和國國旗法》，明確了旗面的寬高比例，以及五星的相對位置。

設計意圖：引用“所見即所得”的turtle庫，避免枯燥地寫代碼，進而引起學生的興趣。同時，通過分析項目，學生進一步學習《中華人民共和國國旗法》，實現潛移默化的愛國教育。

環節3：項目實施

過程與內容：

①繪制旗面：考慮到后續程序中五星的坐標確定（因涉及數學函數計算，非本節課教學重點，故直接給定），學生設置寬600像素、高400像素的窗口作為旗面，背景色設為紅色。

②繪制大五角星：首先，在教師的啟發下，學生根據turtle庫的“導入”“向前”“轉向”命令，繪制出大五角星；接著，教師引導學生觀察重復使用的代碼塊（如下頁圖1），引導學生用計數循環（for語句）改寫代碼；最后，因學生無turtle庫的使用基礎，教師先補充講解如何從窗口中心點跳至規定坐標點進行五角星繪制，以及填充色的添加（如圖2），學生完善程序，繪制大五角星。

圖1

圖2

③繪制小五角星：首先，教師分析while的語句格式，啟發學生結合已學的for語句，思考二者的異同；其次，學生嘗試在既定程序中完善循環條件等內容（如圖3）；最后，學生自主完成第一顆小五角星的繪制。

圖3

④繪制其余三顆星：學生自我思考和小組合作，完成其余三顆星的繪制（如圖4），最終形成一面完整的國旗。

圖4

學生活動：首先，通過先前知識，用順序結構繪制出五角星；其次，結合已學的循環定義和for循環語句，學以致用，嘗試改寫代碼，實現代碼的簡潔與高效；再次，將畫筆移至特定坐標點，利用填充色，繪制出正確的大五角星，并根據while循環語句格式，完善程序，繪制第一顆小五角星；最后，結合兩種循環（for和while）的特點與格式，分析問題，完善代碼，實現其余三顆星的繪制。

設計意圖：本階段主要是組織學生在解決問題——“繪制五角星”的過程中探索循環結構的特點，掌握其基本格式，以及準確設置循環條件和編寫循環語句塊。通過“學主教從”的教與學關系，體現出新型課堂教學組織形式，以學生為學習主體，經歷一個項目開展全過程，促進計算思維的培養。

環節4：項目總結

過程與內容：學生梳理課堂內容，歸納循環的基本結構與使用方法。

學生活動：總結for循環的三要素（循環變量、循環范圍、循環體），以及while循環的二要素（循環條件、循環體），交流本節課的收獲。

設計意圖：通過編程實現“繪制國旗”的案例，讓學生體驗程序設計的基本過程，學習程序設計的基本方法，并培養學生利用程序設計解決實際問題的基本能力。

●結語

本節課從課前準備到課堂實施都圍繞著建構主義教學設計的基本理念展開，有效培養了學生發現問題、分析問題、思考問題、解決問題能力，并實現了自我探究和創作。針對如何將過程性評價和終結性評價相結合，促進高中信息技術課堂評價的有效性問題，筆者將會在后續的教學研究中進一步探討。