基于综合同构学习法的活动设计研究

摘要：在信息科技学科中，如何体现学科核心素养、如何高效提升学习力是一线信息科技教师深思的内容。本文以《编码传递信息》单元系列课例的设计方式为研究对象，提出了基于综合同构学习法的具体学习活动设计，并据此展开了具有综合特征的认知活动。

关键词：综合同构学习法；信息科技教学；活动设计

中图分类号：G434 文献标识码：A 论文编号：1674-2117（2024）22-0000-04

综合同构学习法的理论界定

阿安海姆认为“在外部事物的存在形式、人的视知觉组织活动和人的情感以及视觉艺术形式之间存在一种对应关系”。当它们的作用模式达到结构上的一致时，就有可能激起最佳的审美经验，这一过程便是同构。同构是学生个性化形成综合性创新思维能力的必要基础，是一种建立在感性与理性艺术与科学等多种信息之上的同构学习活动所追求的知识结构的系统掌握，包括审美经验，也正是这种综合同构的学习结果。

“综合同构学习法”是培养融会贯通能力的一种综合性学习方法，它要求学习者在新的问题情境中完成自主学习的全程，即紧扣关键细节，维系上下文知识网络，通过发散思维和聚合思维结构已有的知识经验，选择相适配的本学科内外的其他知识，通过主线探索—细节概要—对比解析—迁移重组—综合同构，实现主要知识点之间的多维同构，生成属于自己的知识框架，逐步培养融会贯通的创造性思维能力。

“综合同构学习法”可供学习者把握本学科内各知识点之间的联系，构建动态生成的知识链接，真正“将教材读薄”，可以建立学科内外各相邻知识点之间的多维联系，聚焦重点难点的理解和记忆，实现较为牢固的“多维整体记忆”；可综合运用、长善救失，培养系统驾驭课堂和灵活多变的学科核心素养能力，也有利于学习者在形式多样的自主探索活动中，通过发散和聚合思维实现既有知识的新组合，培养融会贯通的创新思维能力。

信息科技课堂教学现状与主要问题

信息科技教学的过程是沿着“整体线索—关键细节—排列组合—融会贯通”的工作流程逐步发展的。这种由独立到组合、由平面组合到多维同构的演变过程，正是信息科技学科综合性思维能力发展的一般过程。该过程也是学生个性化综合性思维能力发展的一般路径，其中的主要环节“整体线索”“关键细节”和“融会贯通”是培养学生个性化综合性思维能力所必备的三大要素。在教与学的过程中，如果能紧扣这三大要素，信息科技学科的核心素养便可得以落实，学生也可有效地掌握综合同构学习法，因此，信息科技学科可采用综合同构学习法进行活动设计。

综合同构学习法教学的实践要素

要素一：凸显概要而清晰的“整体线索”

综合同构学习法特别强调体现整体线索的主题。在综合性学习活动中，主题线索既凸显了维系学习进程的主要环节，也概括了生成性主题、生成性细节的全过程。

在信息科技学科中，主题线索的预设需要紧扣任务主题。任务主题的预设，力求符合各认知点之间的内在联系，同时兼顾学习活动中各要素的相互关系。线索的生成主要体现在教与学的自主学习活动中，使学生沉浸在探究情境的过程中。基于此类的教学课堂活动一般包括三个思路：学生学的思路、教师教的思路和教学认知点之间的内在联系。教师运用综合同构学习法应将这三个思路融合为一，形成主题鲜明的教与学的主线。教师只有把握住主线内容才能将科学的核心素养落实在具体的认知过程中，从而获得较好的学习效果。

（1）原设计

《数字化传输》是第二学段“编码传递信息”单元的第一课时内容，核心要义为在了解常见多种传输方式的基础上，能够根据整体线索去寻找合适的数字化传输手段。在导入部分的学习中，教师的常规教学会复习传统传输的使用方式，然后讨论不同方式的异同，再让学生去对数字化传输方式进行选择。

（2）思考焦点

上述的传统教学缺少了对传输方式应用场景的分析及数字化传输认知内容的解析，原本较为热烈的话题变得兴味索然。在学习活动中，学生只讨论了传输的过程，无法感受数字化传输的意义，认知目标模糊，有待改进。

（3）改进型设计

基于综合同构学习法的过程需要教师对教学过程进行必要的优化，在保持教学目标一致性的同时，对教学活动的设计与实施进行灵活调整。《数字化传输》一课在对数字化传输的具体方式进行解析后，根据需求确定研究方向，让原本枯燥的认识数字设备的实践活动变得生动有趣。教学建议如下。

课题名称：《“数”一数二：数字化传输》。

同构目标：体验数字化传输的综合设计。

任务主题：数字化传输小能手。

整体线索：生活中的场景。

同构线索1：传输方式我选择___________

①场景特点；

②传输特征；

③传输原理；

④场景适配。

同构线索2：如何选择适合的数字化传输方式？在发送信息给远方的亲友时，我会选择___________；在查询载人飞船相关资料时，我会选择___________。

预设选择：

①电子邮件；

②AIGC；

③智能手机；

④其他（请举例）。

同构线索3：利用数字工具，进行信息传输。

项目实现：学生汇报传输结果，选取适宜的传输方式，汇报研究情况。

汇报举例：

①构成→我选择的探究主题是数字化传输的优势？

②构思→我选择的数字设备是___________。

③构想→它帮助我了解了有关___________。

教学评析：在以上学习过程中，学生可以通过自身的主观选择找到自己研究的方向，从而对认知本身进行有效的协同，课堂学习效果较好。

要素二：结构发散和聚合的关键细节

在信息科技的教与学流程中，存在一系列不可忽视的“关键性学习细节”。就认知过程而言，关键性学习细节是指在自学活动中直接影响学习目标的落实，影响探索进程的合理化、智慧化、精确化、科学化的举足轻重的关键环节。在核心素养达成流程中，一些重要节点便是所谓的“关键性学习细节”。在综合同构学习法的跨学科主题活动中，关键性细节的设计一般包括：学生自主探究的节点，教师、家长、同伴引导互动的关键细节，以及知识点之间、信息媒体与各学科之间的整合点等。

（1）原设计

《从编码到解码》是第二学段“编码传递信息”单元的第二课时内容，在传统的教学中，常见的教学设计为：教师演示常见的编码形式，如学生证的编号、身份证号码、车牌号码、门牌号吗等；学生了解编码规则，再进行编码练习。在以上的过程中，课例雷同性较大，缺少亮点，甚至出现多课同面的情况。

（2）思考焦点

在综合性学习活动中，关键性细节之间相互关联，建构了一个四通八达的“网”。例如，在学习某一主题时，关键性细节是聚合性思维的某个结点；在分析、联想乃至创造性设计时，关键性细节是发散性思维的某个起点。而上述的教学过程没有将主题逻辑线厘清，缺少意义学习的过程，需要修改。

（3）改进型设计

对关键性细节的把握，有助于紧扣主要矛盾，凸显综合性同构学习活动要点，有助于揭示本质，把握关键的内在联系，还有助于重新组合，建构综合性的知识体系。建构综合性的知识体系，是培养融会贯通能力的基本策略。在综合性学习的跨学科主题活动中，内容该如何驾驭？体系该如何综合？知识点之间如何分析和探究？教学建议如下。

课题名称：《“码”上知道：从编码到解码》。

关键细节：读码关键词的综合设计。

同构目标：细节能编码，关键可解码。

细节主题：编码与解码的有效关联。

同构细节1：如何编码？

①幼儿故事会：不会识字的小朋友们。

②社区健康节：不会智能机的老年人。

③宇宙空间站：没有空气的宇航人员。

同构细节2：怎样传输？

①幼儿故事会：语言准确我帮忙。

②社区健康节：放大镜里识世界。

③宇宙空间站：特殊材料传信息。

同构细节3：如何解码？

①幼儿故事会：画图识别解码快。

②社区健康节：智能翻译解码准。

③宇宙空间站：纸质材料解码行。

教学评析：在上述设计中，教师利用细节间的有效关联形成一定的问题，引导学生感受编码和解码在不同场景下实施的关键细节。通过细节的方向，总体感受认知内容的推进，形成任务的迭代，有效地避免了空洞的认知内容。

要素三：实现智慧而和谐的融会贯通

当外界各种信息通过形状、色彩、时空运动等形式作用于人的感官时，信息意识流便通过视、听、触、嗅、味等不同的子系统反映成各类感知意象，思维中枢便自然地将这些意象匹配融合，在“信息同构”的基础上实现对某一事物的初步认识。就像汉语形声字的音、形、义的组合一样，综合同构学习法也注重学习过程的“融会贯通”。在信息科技学科的认知中，这样的融合贯通很重要。因为其中蕴含了多层次的主题内容，有待通过具体的教学过程得以实现。

（1）原设计

《可靠的信息传输》是第二学段“编码传递信息”单元的第三课时内容，在本课的教学过程中，常有教师将其和三年级“信息获取途径”的内容混淆，导致在组织学习活动之后，学习重点发生偏差，学习活动的效能不尽如人意。

（2）思考焦点

就综合性学习而言，调动各感官的信息获取的综合活动，可以给予学生综合性的客观感受，形成多认知内容的融会贯通。在以上过程中单向的信息获取路径与三年级内容的混淆，暴露出了学习过程设计本身存在知识体系没有理清的情况，因此需要修改。

（3）改进型设计

在综合性学习的跨学科主题活动中，需要根据学生的具体情况提供必要的“融合贯通”建议，并以学习支架的形式，引导学生整理思路，形成汲取多维度认知要素的方式，对汇报材料形成有效的结构过程。建议教学过程如下。

课题名称：《数字“传”奇：可靠的信息传输》。

关键细节：融会贯通的综合设计。

任务目标：多途径传输信息。

细节主题：我的思路：如何更加可靠？

①思路：比一比→历史脉络探寻。

独自精彩的远古：结绳记事。

往事如烟的古代：狼烟烽火。

惜字如金的近代：电报电话。

科技便捷的现代：网络通信。

②思路：试一试→体验工具方式（分组讨论不同信息传输的可靠性）。

游戏：出示一组带有重要信息的简单内容，通过不同方式向小组成员进行传递。

远古：“山背面有猎物，请大家迅速去寻找。”

古代：“敌人已经到达第三个烽火台，请大家做好准备。”

近代：“《新青年》最新一集即将收稿，请大家完成作品。”

现代：“信息科技小组体验信息科技展览馆，请大家按照约定时间到达。”

③思路：记一记→检验传输性能。

游戏进阶：以上的传输效果怎么样？

信息内容是否完整？□非常完整 □部分完整 □完全缺失

关键细节是否准确？□准确无误 □有所疏漏 □细节缺失

人物交代是否明确？□分工明确 □分工含糊 □分工不清

活动项目是否正确？□指向清晰 □指向一般 □指向模糊

教学评析：将时间线与任务线进行融会贯通，把传输信息的方式与整体获取形式进行整合，形成了具有完整综合性的认知内容，帮助学生不断进行自我评价和自我修正。因此，以上学习设计过程让学生明晰了可靠性的内涵，将较为零碎的知识通过融会贯通的方法形成一个有效的整体，收到了较好的教学效果。

结语

“综合同构学习法”是发展融会贯通能力的一种综合性学习技巧。整体线索、关键细节和融会贯通是综合性学习不可或缺的三大要素。从形式上看，三大要素有所区别，“学与教的整体线索”是“线”，“关键性细节”是“点”，“融会贯通”则属于“多维时空”。从本质上看，这三大要素之间则是相互关联、不可分割的。在具体的教学过程中，要注意以下几点：

首先，关注综合性。综合性设计是此类学习活动设计的重要关键节点，因此在主题选择当中要寻找适宜的任务项目名称，选择具有综合性的内容，并将内容进行整合。如果某些主题不太符合综合性的内容，可进行适当的改进，使其适合综合性活动的设计。

其次，保持有趣性。学习活动设计的目的是帮助学生在活跃的课堂气氛中提高学科核心素养。在某些内容选择中，活动设计本身要具有一定的趣味性，符合学生的认知发展要求和已有的生活经验，让其能够在轻松的氛围中提高学习的动机，进而有效地参与到学习活动中去。

最后，推荐多元性。综合性学习设计具有多种方式，本文所提到的三种形式只是其中的一部分。除此之外，学习活动设计的综合框架还能够采用多种方式进行，其中蕴含的元素可借鉴跨学科主题综合实践活动以及多种主题项目推进，重点在于采用多元的方式将课程本身的核心素养取消以便于学生消化吸收和理解。