深度学习在中小学创意编程课程中的应用策略研究

韩蕾

一、研究背景

在中小学，创意编程是开展机器人教育、创客教育以及电脑设计的重要技能基础，其具有趣味性、易操作、适用广等特点，是培养学生创造能力、提升学生信息素养的有力抓手。

随着信息技术的不断发展，学校越来越重视创意编程课程，目前主要开展的课程有scratch、编程猫、arduino、app inventor、乐高等。然而在推动创意编程课程在学校实施的过程中，我们发现了诸多问题，主要表现在创意编程教学偏重经验式的教法，欠缺先进教育理念的引领;偏重编程学科本位的教学，欠缺对学生思维的深入培养。究其具体原因，一方面，由于编程涉及代码编写与算法设计，非常注重逻辑性与规范性，因而师生都存在一定的畏难情绪;另一方面，在创意编程课堂实践过程中，教师对学生信息素养的培养缺乏理论支撑与系统性的模式建构，大多停留在经验认识与感性认识层面。

基于此，天津经济技术开发区（以下简称“开发区”）在创意编程课程实施现状分析的基础上，力图凝聚全区相关教师合力，解构课堂，探索适合中小學生思维发展的创意编程教学策略，并通过组织教师专业技能培训、学生社团活动、搭建平台挖掘优秀案例等方式，促进创意编程课程在学校的良性发展。

二、区域研究实践

（一）组建研究团队，追求专业引领

在我区承担创意编程课程教学的多为信息技术教师，具有较扎实的专业背景及专业能力。为了使研究更加深入，更能凝聚一线教师智慧，我们组建了以信息技术教师为主要成员，跨学校、跨学段，新老教师相结合的研究团队，将以往散兵独立作战的状态转变为团队联合作战的模式。

在确定研究主题之后，团队积极申报课题，通过理论引领教学实践，梳理研究成果，探讨心得经验。在研究过程中，团队成员的教学能力与学术能力都得以提升。此外，为了补足短板，开拓成员们的思维与眼界，开发区还定期开展专家汇报、专项培训，从而提振团队的学习与研究热情。

（二）专注课程视角，深入教学实际

通过文献梳理与专家访谈，我们发现，随着新课改进程的不断推进，深度学习越来越受到教育从业者的关注，其对教育教学的指导价值被广泛认可，在培养学生核心素养领域的应用已成为必然趋势。

深度学习是指在理解的基础上，学生能够批判地学习新思想和事实，并将它们融入原有的认知结构中，能够在众多思想间进行联系，并能够将已有的知识迁移到新的情境中，做出决策和解决问题的学习。

本研究试图以深度学习理论为指导，以培养学生思维能力为目标，提出教学设计的总体要求与原则，选择合适的实现深度学习的方法论工具，描述具体的教学环节，构建基本的教学策略。

1.指向高阶思维发展的目标设计。

目前，教师在设计教学目标时多采用传统的三维目标描述方法，这导致教师在撰写教学目标时过于关注知识点，而非其所承担的思维发展任务。而以深度学习为指向的教学设计，要求每一层次的教学目标都要承担思维发展任务，并且要关注学生高阶思维的发展。同时，教学目标设计还要具有科学性，注重学、教、评的一致性，充分发挥教学目标导学、导教、导评的作用。

2.基于问题解决的教学情境设计。

教学情境的设计强调与学生已有经验的联结，以分析教学内容为基础，设计贴近学生生活经验且趣味性强的教学情境，能够帮助学生进行积极的知识建构。在创意编程教学中，教学情境分为生活类、应用类、游戏类、故事类等。

其中生活类指以学生生活经验为情境内容，展示学生日常生活中的现象，提出问题以引出教学内容，并启发学生从编程的角度思考生活中所蕴含的学科思想;应用类指将学生角色转变为“工程师”，以解决用户需求为目的，在分析具体需求的基础上提出解决方案，使用编程软件开发应用，从而提高学生的工程设计能力;游戏类指使用各类编程软件制作趣味化的游戏，实现课堂激趣，调动学生的积极性，使学生在轻松愉快的学习氛围中获取新知;故事类指根据教学内容构建故事情境，指定学生在故事中的角色，提炼故事中的关键情节，促使学生使用所学内容逐步推动故事情节的发展，在代入感强、趣味性强的故事情境中学习新知。

3.提高学生参与度的教学环节设计。

学生在课堂中的参与度是衡量深度学习是否发生的重要指标，在教学设计过程中，要加强学生探究、合作的环节设计。

（1）有效的探究。

在实际的探究活动中，教师可根据教学内容设计有效的探究环节，加强对学生的指导。此时可以应用导学案或者学习档案袋的方式帮助学生开展探究活动。首先，具体、合理地描述探究主题，易于学生理解;其次，有梯度地设计探究问题，逐步推进，兼顾学有不足与学有余力的学生;再次，在学生探究过程中及时反馈，针对重点问题给予指导。

（2）有意义的合作。

在实际教学过程中，合作学习由于分工不明确、任务主题不适宜、时间控制不合理等原因可能会流于形式。对此，在创意编程教学中，教师可以结合学生的学习风格与学习特点，采用结对编程的方式开展合作学习，使学生在角色的切换中学会合作、掌握新知、体验编程过程、理解编程思想，从而提高教学效率。

4.运用SOLO分类法设计教学任务。

高阶思维是深度学习的核心特征，高阶思维能力的提升是判断深度学习目标达成与否的标准之一。SOLO（Structure of the Observed Learning Outcome）分类法可以用于判断学习者所处的认知反应水平及认知发展阶段，从而确定其对问题的理解深度及学习质量。

学习者思维从前结构到抽象拓展结构的变化，是学习者反应水平由量变到质变的过程，当学习者思维处于关联结构和抽象拓展结构时，深度学习发生。因此，在设计教学任务时，要考虑任务的梯度与知识点间的关联性，促进学生的认知发展，提高学生的理解水平。

5.有针对性的教学评价。

教学评价是深度学习不可或缺的一环。在创意编程教学过程中，强调教学评价的针对性。教学中，过程性评价可以侧重学生对知识点的掌握程度、对算法的运用能力、对程序设计过程的元认知水平;总结性评价则侧重学生举一反三的能力、思维迁移水平和创造性解决问题的能力。

（三）多维形式组合，创建展示平台

创意编程课程教学策略的优化使得教学水平不断提高，教学过程中师生的成果不断涌现，为此，开发区采取市、区、校三级联动的方式为师生搭建展示平台。

在校级层面，主要展示学生创意作品，由学生在社团、科技节等活动中向其他师生系统地介绍作品的设计及完成过程;在区级层面，重点展示教师的教学经验及成果，以起到骨干教师的带动示范作用，并激发青年教师的创新突破劲头;在市级层面，我们积极推荐教师的教学成果和学生的优秀作品参加全市乃至全国的评比活动。

（四）注重经验总结，助力成果推广

在实践过程中，我区非常重视教师与学校的反馈，在每学期的工作推动会中，积极听取学校意见，调整研究思路。同时，将研究团队成员优秀的教学案例与学生们的创意作品制成集锦分享给相关领域工作人员，从而扩大研究的影响力。作为课题研究，我们积极地将研究成果转化为学术论文，投刊发表，以此作为团队重要的研究产出。

三、总结

通过剖析创意编程课程中的主要问题，我区组织本区教师进行了线上学习与线下研讨，针对本文所提出的教学策略开展了学习与实践。相较于以往的教学形式，基于深度学习的创意编程教学设计策略更能体现学生的主体性，关注学生的思维发展，促使学生深入参与到教学的各个环节。对学生编程能力的培养不仅是指导学生完成课上简单的任务，更要关注学生对编程思想的理解，帮助学生建构思维能力。

随着研究的不断推进，我们将继续着眼课堂，关注学生成长，引领教师发展，不断推进开发区创意编程课程的科学实施。

（责任编辑  吴淑媛）