创客课程开发之思：高阶思维立意的“活动内容课程化”建设

陈钡 福建省厦门市康乐第二小学

高阶思维(Higher-Order Thinking)是指发生在较高认知水平层次上的认知能力或表现出来的技能，高阶思维能力包含分析处理信息、进行问题求解并对事件进行综合创造性评价的能力，它是由问题求解、决策、批判性思维与创新四大能力构成的综合型能力，体现在认知倾向上就是分析、评价和创造。

《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》（以下简称“新课标”）体现了从“技术操作”到“核心素养”的目标转向，以及从“应用行为”到“学科思维”的价值转向，将教学内容从“关注工具特征”转变为“关注学科本体”，将教学方式从“知识技能学习”转变为“解决问题能力发展”，旨在以高阶思维的立意，进阶培养学生的适应力、胜任力与创造力。

创客教育在课程开发设计上凸显学生主体地位，同时，模糊学科边界，积极促进学科间知识技能的融合互涉，关注学生群体指向高阶思维的探究性学习与生成型应用。“活动内容课程化”是符合高阶思维培养立意的课程开发思路，因此，下面笔者针对创客课程的开发进行分析阐述。

●以终为始，逆向设计，“活动内容课程化”的切入

设计起始，首先要解决如何构建科学、适切、个性、开放的问题情境。在真实情境中，高阶思维的发生通常指向开放性的新问题，这种复杂的、没有固定答案的问题具有模糊性，而模糊性正是从“思维聚焦”到“思维发散”的必要引导，此类开放性问题（以及各环节开放性内容）为目标达成预置了多条可能的变现路径，是“活动内容课程化”切入的理想状态。

以《耕学园智能化管理》创客课程大单元教学的开发设计为例（如下页表1），以对学校种植园进行智能化管理为目标，将开放性路径的铺设权限完全交予学生。没有标准答案是“活动内容课程化”的鲜明特色，在各教学环节中，借助多样态数字技术应用，让各小组提出指向清晰且形态丰富的思路及方案，并在汇报交流中不断调适、优化各自的方案内容。在锁定预期结果的前提下，反向追溯目标达成的过程，在过程中不断抛设分支问题并逐一解决，让学习过程具有动态生成性，让学生历经个性化的学习体验，营造良好的自本课堂氛围，进而达成立足学为中心、认知结构关联、指向真实情境的大单元创新实践教学活动。

●迭代优化，工程思维，“活动内容课程化”的突破

工程思维是以实现“可用且可靠”的产品为目标的技术思维，其结果是基于目标条件和有限的物料资源，策划性呈现最优解的物化内容。在创客课程开发中，通过修改、增设待达成目标的附加条件，通过若干次的评估测试与迭代优化，针对不断精准化的目标进行调适设计及评测校验，使最终的物化产品得以理想化呈现。工程思维导引下的创客课程开发，是“产品制作—评估测试—迭代优化”多次往复的内容设计，这个过程是通过多个证明（证伪）活动内容嵌套而成，在课程化布局上可以形成进阶架构。

以《不倒的尖塔》一课的开发设计为例（如下页表2），教师在单课时教学过程中预设了三个递进的任务环节。首先，各小组学生通过对现有物料形状及数量的评估与构想，选择采用搭建尖塔的形式实现任务一的物化目标。在尖塔搭建完毕后，个别小组对剩余一个球状重物提出质疑，认为这并非搭建尖塔的必要物料，这种批判性思维的初步形成，能有效培养学生对矛盾、模糊信息处理的敏感性。其次，教师用一台固定朝向的风扇轻易吹倒尖塔，并由此提出待达成目标的增设内容——让搭建起的立状物不被吹倒。部分学生考虑重建，通过降低搭建高度，使立状物重心下移以达到不被吹倒的目的。教师补充强调物化目标是“尽可能高”的立状物，引导学生将决策思路化“改建”为“巩固”；通过对现有物料资源（球状重物及剩余线绳）的分析，学生选择用重物支撑在处于风向对立面的塔底一侧，确保尖塔不被吹倒，以此实现任务二的物化目标。最后，教师在尖塔周围随机摆放了多台风扇，显然，仅支撑塔底一侧的重物无法确保尖塔不被吹倒，教师适时提示学生，在不能改变尖塔高度的情况下，只有增加尖塔自身重量，才能保证其稳定性。学生再次对现有物料资源进行分析构想，通过小组协作探究，最终在实践中通过将球状重物用剩余线绳悬吊垂挂在尖塔内部的方式，在确保尖塔整体重心不偏移且自重增加的情况下，实现了任务三的最优解物化目标（如图1）。

图1

表2

通过“活动内容课程化”的架设，糅合物理力学知识，使学生形成朴素的调谐阻尼器原理认知，以“容错并试错”的学习态度与策略，应对“未知且可知”的知识技能，有效锻炼了学生解决问题的能力，这无疑契合信息科技学科“科”“技”并重的教学需求。

●应用迁移，映射现实，“活动内容课程化”的拓延

让学生将相关学科知识技能主动关联到日常生活情境的问题解决中，是真实性学习生成的关键。真实性学习以解决“现实问题”为个体认知形成、发展的内在主线，在“现实问题”解决的过程中，建立相关学科知识技能与日常生活的宽泛联系，突破学科世界与现实世界的边际，实现学习活动与现实生活的统一，进而推动学科素养的建构与发生。而这种能将相关学科知识技能与日常生活情境主动关联的应用迁移能力，属于学生的“默会认知（Tacit Knowledge）”，较显性认知而言，它难以概念化或用语言文字符号清晰表达，是基于行动所产生的理解、领悟、判断和决策。在创客课程开发中，教师需要有意识创设应用迁移的关联问题，让问题链有效延展，为学生的“默会认知”建立真实情境桥接。

以《二分法：猜数游戏》一课的开发设计为例（如下页图2），常态的少儿编程教学往往囿于计算机教室，在实现代码编写（源码积木）之前，教师通常先要求学生将算法思路通过绘制流程图的方式具象呈现，以“概括”取代“定义”，这是图式（Schema）理论的迁移与转型：让阐述与解释功能更具直观性和关联度，借助思维图式化建构舒缓认知压力，为学生建设“从算法思路确立到编程设计变现”过程的缓冲区，服务学生计算思维的养成。如果止步于此，教学目标的达成仅限于算法认知与编程应用，学生并没有形成将该知识技能与日常生活情境主动关联的应用迁移。高阶思维立意的创客课程开发应引导学生由课内走向课外，以所学所知决策并解决现实问题，这才是倡导真实性学习的意义所在。该课时设计后期的“生活化”活动体验，教师引入日常生活中常见的“修水管”问题：一段8米长的水管，由长度1米的短管首尾相接连成，各短管之间装有阀门开关。经检测，这段水管水压偏低，存在漏水的情况，但不确定是哪里漏水。如何以“二分法”算法思维快速排查漏水的短管位置？历经流程图绘制和源码积木应用，学生很快做出了关联反应：先关闭水管居中的阀门，通过左右两侧的水压情况判断漏水部分，若一侧水压偏低，则继续关闭该侧居中的阀门进行第二次检测……通过三次判断，就能找到漏水的那截短管。

图2

通过该活动体验，学生对“二分法”在解决日常生活问题中的具体应用表现有了清晰的认知，从“掌握技能”到“理解意义”进而“应用迁移”，“会用”且知“何处可用”，这才是追求真实情境教学的适切路径。

●结语

素养教育是诉求“民智国强”的长效工程，高阶思维立意的“活动内容课程化”建设，是新课标背景下指向学生全育培养的积极举措。创客课程立足个性化学习与综合素质的全面发展，在求解、决策、批判与创新中不断磨砺并提升学生的解决问题能力和协作探究能力，如何更合理、科学地开发创客课程并付诸教学实践，是值得身处素养教育时代的教师纵深发掘的课题。