SOLO模型在信息技术教学中的应用研究（下）

王蕾

教学现场

SOLO模型关注的是思维的深度和广度，在信息技术教学中，它有着较为广阔的应用前景，如何在学生具备一定思维深度的情况下，继续提升思维的品质，是本文研究的重点。

问题分析

在上一期内容中，我们尝试了运用SOLO模型对学生的学习过程进行动态评价和相关学情的处理的应用方式，本期将继续推进对思维深度的理解，鼓励学生进行意义学习。

● 归因认知本源：厘清多点结构层次

在信息技术教学中，教师应对学生进行及时评价，并判断当前其所处的思维层次。当学生的思维进入多点结构水平时，他们就会找到构成问题的越来越多的正确的相关特征，但此阶段的学生只是简单罗列这些要点，还没有能力将它们有机整合。这时，教师就需要帮助学生厘清认知内容，并为其补充相应的学习资料，为学习过程进行有效的规划。

1.原设计

《机器人捡球》的内容源自相关的技能竞赛，在长期的教学中，此课的教学公开课甚少，教学案例也屈指可数。因其教学任务过于复杂，在一课时的情况下一般难以完成，所以很多信息技术教师不愿采用机器人捡球的内容作为自己的研究方向。在能够找到的教学案例中，大多数教案采用了“准培训式”的结构形式，即示范机器人的搭建方式→学生模仿演示搭建相关部件→在机器人平台上编程→小组合作调试→教师纠错→总结。从中可以发现，此过程是单一线性的，学生在第二节课中，往往难以再现制作捡球机器人的任务，似乎有失忆的嫌疑。

2.思考焦点

此处的失忆是由学生并未完全理解认知结构造成的，学生对第一节课所学习的内容处于短期记忆状态，未能有效地激发学生的深层思维，便很难使其记住复杂的搭建和程序编写过程，因此后期教学效能不足。

3.改进型设计

南京师范大学附属中学树人学校某位教师在《机器人捡球》的教学中，为学生设立了动作过程图来厘清前期实验的结果，帮助学生对已有的认知内容进行结构性的梳理，从而帮助学生建立了完整的思维脚手架，其中的过程值得推荐。

活动起始阶段：简单出示球场中捡球的设问，提出捡球机器人的任务目标。

阶段一：反思前一阶段的学习成果。

师：你觉得这个捡球机器人应该如何设计？包含哪些功能？（学生提出功能目标）

教师总结：功能目标——找球、抓球、放球；结构目标——超声波距离传感器、机械爪、球筐等。

阶段二：集成认知内容。

实践1：师生共同搭建机械手捡球，经过结构分析，组装搭建机械手。

认知点1：学生了解舵机（伺服电机），将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象，它能精准控制速度和位置，并讨论舵机数量。

认知点2：使用什么样的电机？

实践2：完成机械手的组装搭建。

阶段三：构建认知脚手架。

实践3：以班级为单位，展示反馈阶段成果。

思考：機器人捡球的整体流程是什么？并绘制动作过程图。

实践4：完成机器人捡球的整体功能，包括检测球、超声波距离传感器组装、连接、测距球筐的搭建等整体代码的编写。

阶段四：创新设计外延。

实践5：引发学生思考以下问题。①让你的捡球机器人与众不同：增加鸣叫、闪光等功能。②能否让你的捡球机器人程序统计捡球个数？③如果是捡乒乓球，机械爪该如何设计？

总结：如何在下节课中对作品进行改进。

教学评析：教师在教学过程中，不断提供整体的结构框架，让学生思考自己作品的制作方案及达成的形式，引出对已有认知内容的知识框架，这就有效地把学生的思维过程引向深入。因此，此教学案例具有一定的参考价值，被推荐收录在江苏省信息技术九年级教学参考用书中。

● 融合串联：关联相关结构层次

关联水平是学生进入到思维的较为高级的阶段，在此水平状态下，学生会整合各部分内容使其成为一个有机整体，表现为能够回答或解决较为复杂的信息技术问题。当侦测到学生处于此思维状态时，教师可以利用多种途径，最大程度地提供融合资料，帮助学生串联起相关的认知内容，使得学习过程形成结构性的组织，获取意义学习的机会。

1.原设计

《触动传感器》是义务教育阶段S4A涉硬模块、机器人模块和物联网模块共同的内容，该课的教学目标指向认识触动传感器，认识相关的程序模块，编写相应的脚本来控制触动传感器。此部分内容教学案例较多，有的教师将触动传感器定位为游戏的按钮，通过触动传感器控制角色的动作；有的教师将触动传感器设定成遥控器，注重硬件的原理讲授；有的教师将教学重点设定为程序模块的搭建，将触动传感器作为支持程序模块的硬件支持。以上常规设计中，有关触动传感器和程序脚本之间的关联，并未能有效界定，缺乏有效的知识链接，因此教学过程是生硬的、单调的。

2.思考焦点

在涉及硬件的教学中，可以通过多种方式来激发学生的高阶思维。其中，可寻找适宜的教学载体，并依据该载体将硬件的原理和软件的搭建进行有效融合，且可以将两者进行关联。因此，对于认知内容的主题选择，是鼓励思维的关联结构层次的关键点。

3.改进型设计

江苏省南京市力学小学的刘映川老师执教的《神奇的莫尔斯密码》提供了别具匠心的设计思路。刘老师打破了传统设计中“重编程轻应用”的缺陷，巧妙地将实用性作为教学明线，将程序模块和触发器作为物化载体，通过设置具有个性化的作品表达来串联整个教学过程。

导入阶段，播放《无线电展示》视频，引出莫尔斯密码。

板书课题：神奇的莫尔斯密码。

认知1：认识无线电，电流在导体中强弱的变化就会产生无线电波。

认知2：认识莫尔斯电码。

教师介绍莫尔斯发明密码的故事。

学生：游戏1《小小特工队》→将一张密码翻译纸对照密码表进行翻译。一组：I LOVE CHINA转莫尔斯密码；二组：莫尔斯密码转句子。

认知关联1：莫尔斯密码与自然语言的关联。

教师对比两组符号，提出关联点。

认知3：认识无线电传播方式。

教师：发送方通过调制来达到信息传递的目的。

学生：调制文本转化电码，注意其中解调的方式，将电码转化为文本，并进行游戏2《猜一猜》。

认知关联2：信号传播方式与标记方式的关联。

认知4：了解硬件模块。

师：我们先来认识一下它都有哪些部分？你们可以拿起桌上的设备和图片一一比对。

核心控制→大脑；拓展模块→中枢神经；电池底座→能源；触动传感器→输入设备；彩灯、蜂鸣器→输出设备。

学生完成游戏3《小小翻译官》，两人一组，一人利用莫尔斯密码发送一个英文单词，另一个人对照密码表破译。

认知关联3：程序与硬件之间的连接关系。

认知关联4：加入触动传感器再次编写密码，让同桌猜一猜。

教学评析：在上述教学过程中，教师以莫尔斯密码为认知明线，将触动传感器作为暗线，通过搭建的四层思维框架，带领学生逐步进入深层思维的过程。通过多次的认知构建，学生建立起立体式的知识关联，形成了较为完整的学习结构图示，为思维进入抽象拓展阶段埋下了伏笔，提供了良好的认知预设。

● 反思重整：激发抽象拓展层次

扩展抽象水平是信息技术教学中最为理想的思维状态，在此阶段中，学生可以进行问题的归纳，学习更多的抽象知识，将各类相关认知内容进行有机的串联和知识迁移，进入后智能的高阶过程。此维度代表了一种更高水平的学习能力，这一水平的学生表现出更强的钻研和创造意识。

在此层次中，教师的身份发生了本质性的变化，他们从教学过程的组织者变为学习过程的参与者，创设更加丰富的角色体验，帮助学生进行自我反思和知识重整，提供正反例、认知脚手架、学习支架等多层次的探究工具，协同学生选择适宜的学习资料，激发抽象思维的进阶，鼓励认知外延的拓展，延伸个性化作品的生成。

1.原设计

《调整图形》是小学信息技术三年级“画图”单元的经典内容，在许多教学研究活动中反复被老师们研究实践，具有丰富的教学案例。在已经获取的教学案例中，教学过程大多采用以下的流程：教师给出不合时宜的图形，引发学生的调整需要；教师讲解调整图形的方法，学生模仿操作调整的方式；教师给出一定的任务要求，学生按照要求完成一定的作品；教师小结调整图形的工具，学生归纳小结。

在已经收集到的课例中，有相当比例的学生作品缺乏主题表达，有的甚至是随意的涂画，并没有自我构建创作目的的过程，因此学情差异较大。

2.思考焦点

这样的教学流程立意在于教会学生使用画图的相关工具，可以运用这样的工具进行信息化作品的创作，完成一定的任务。但是此教学过程对学生思维能力的训练是较为低阶的，学生仅仅进行了知识技能的机械训练和任务记忆，没有调动自身的思维进行深层的意义学习，因此其创作过程是无意识的技能训练，而非意义表达。

3.改进型设计

在近期的一场教学活动中，来自南京市天正小学的青年教师冯凯执教的《调整图形》让我们眼前一亮，他的学生作品达成率较高，并且学生大多能够及时地设定自我的任务主题，创作画图作品。简而言之，学生已经进入了高阶思维的层次，产生了自我重构作品的需要。

导入：肢体游戏“排排队”，教师带领学生完成体育站队的游戏。

任务一：“站站好”。

师：懒羊羊没站好，别的小羊向右看齐，它偏要向左，怎样才能让它站好呢？

学生尝试解决，发现解决途径的同学上台演示。（板书：水平翻转）

教师再次设问：为什么我的“图像”菜单下“翻转/旋转”不能点击呢？（师生探究）板书呈现：“选中”字样，说明该指令的使用方式。

教师提出选中的解决方式。

任务二：“排排齐”。

范例呈现“躺倒懒羊羊”。

师：懒羊羊躺倒在地上了。这回我们又该怎么办呢？

学生尝试解决，小组讨论。

教师板书展示：垂直翻转，并解释其使用方式。

任务三：“猜猜看”。

师：刚刚我们认识了两种翻转效果，那我们来加深巩固一下。

任务菜单呈现“女王还是老太婆”的图例。

教师讲解水平翻转与垂直翻转的区别。

学生说明解决方式，开始操作练习。（有多种开放形式可以达成目标）

教师提供第二备选运动项目——花样游泳，大家帮羊羊队排一下队形，学有余力的学生可打开“花样游泳”进行练习。

任务四：“我创造”。

师：你们能利用我们今天学习的知识帮忙整理一下房间吗？

学生打开“整理房间”素材，根据自我的喜好进行练习，并汇报思路，展示作品。

教学评析：在本节课的设计中，教师不断弱化技术主线，突出反思过程，给学生充分的思考空间，不断进行自我作品的调整，因此学生能够有机会进行自我认知规整和内容梳理，建立起个性化的表达形式。在本课综合练习环节，教师跳出原有的框架，让学生进行综合整理房间的练习，这看似离开了主题，却给学生更为丰富的主观设计的机会，及时对原有的知识技能进行巩固，深化了思维，因此收到了良好的教学效果。

● SOLO模型在信息技术教学中应用的关注点

SOLO模型的分类评价理论在信息技术教学中有着广泛的应用可能，因此它适用于一线教学及自我学习的过程中。带有SOLO模型设计理念的信息技术教学，可以提高学生的思维可见度，鼓励学生进行深度思维，拓展思维广度，延伸思维的范畴，供给学生更有针对性的学习资源和认知途径。在进行基于SOLO模型的设计中，要关注以下几点内容。

首先是教师的定位。在基于SOLO模型的教学中，教师的角色不仅仅是教学过程的组织者、教学活动的主导者，还应该是整个认知过程的设计者。在学习过程的前期教师要对学习目标进行定性的分析，对生源进行定量的考察，以便及时诊断出适宜的思维层次；在学习过程中，教师要及时对学生的思维层次进行监控和评估，以便调整教学方案和学习素材；在学习过程后，教师要帮助学生及时地反馈学习情况，追踪思维的稳定度和持久度，并据此调整下一课的教学内容。

其次是学习资料的供应。思维的不断深入需要学习资源的保證，教师给出的学习资料应根据生源的思维状况及时调整。传统的“一份学件走天下”形式，无法触发深层思维，难以满足不同层次生源的需要。所以学习资料应该是多层次的、可变通的素材依据思维的不同层次供应的。在理想的情况下，学习资料的供应可选择互动式APP、移动学习资源、内网iH5等不同的形式，为思维提供全面的资料补充，并能及时生成需要的信息化半成品任务单，为学生服务。

最后是课堂结构的要求。关注思维的生成是信息技术学科核心素养的要求之一，为达到这一目标，在有可能的情况下，需要对信息技术课堂结构本身进行一定程度的调整。因教师对思维关注度的密度增加，需要对相应的学习人数有所控制，常见的容量为30人以内的普通班级授课环境；因检测思维层次的需要，可借助多种辅助工具及时评价学生的思维层次，如采用问卷星等方便快捷的外设及时采集信息；教室的结构形式也不能忽略，在传统的长条形教室结构中，教师无法顾及后座的学生情况，可采用花瓣式的结构，有利于师生及时互动。