问题驱动下的小学信息科技教学路径初探

◎ 柴丹炜

《义务教育信息科技课程标准（2022 年版）》（以下简称《2022 版课标》）的颁布，课程名称从“信息技术”更名为“信息科技”，课程理念提出了要遴选科学原理和实践应用并重的课程内容，课程实施建议注重以科学原理指导实践应用。可以发现，信息科技课程亟需从重“技”轻“科”，向“科”“技”并重转变，实现既要重视帮助学生理解科学原理，还要引导学生应用技能解决具体问题。

然而，小学信息科技课堂中如何开展“科”“技”并重教学？目前，关于教，教师采用视频解释、口头教授等方式帮助小学生初步学习科学原理，这些以教师教为主的方式枯燥乏味、收效甚微，出现“为了教而教”科学原理的教学现状；关于评，由于“科”“技”并重教学对课堂时间的把控提出较大挑战，教师往往来不及关注两者的达成情况，出现评价片面的现状。因此，笔者基于多人实时在线协作绘画平台开展画图单元填色教学内容，尝试以问题驱动方式，从前期问题如何设计、中期如何驱动、后期驱动如何三个方面全面探索问题驱动下的小学信息科技教学路径。

一、前期：双重分析，挖掘“科”“技”关联

设计驱动问题是问题驱动教学路径的“杆”。笔者通过对学生认知特征和所需技能特点的双重分析，逐步挖掘实践应用与科学原理之间的关联，进而设计导向性强、层次性高的驱动问题，为问题驱动下的教学路径厘清问题链。

（一）分析认知特征，明确学习先后，设计关键驱动问题

由于小学生认知水平尚浅，同步学习科学原理和实践应用存在一定困难，需要确定两者的学习先后顺序。首先，根据小学生认知发展处于从具象思维到抽象思维过渡的特征，先“技”后“科”比先“科”后“技”更易于被小学生接受；其次，由于科学原理与实践应用相互支持、互相促进，科学的发展产生新技术，新技术的应用发展新的科学，所以除了学实践应用和探究科学原理，还应该进而思辨实践应用和科学原理。由此，确定先学“技”后探“科”再思“科”“技”的整体教学脉络，基于这一脉络设计关键驱动问题，形成导向性强的“导学—导探—导思”问题链。

（二）分析技能特点，找准学习关键，设计串联驱动问题

基于上述问题链的整体脉络，仍需设计系列串联驱动问题，实现从学“技”到探“科”再到思“科”“技”的递进衔接。首先，罗列能够解决问题的所有技能；其次，分析每种技能的特点，挖掘每种技能特点背后蕴含的科学原理；再次，比较不同技能，得出不同技能解决问题的优势和劣势；最后，归纳科学原理对不同技能解决问题优势的作用和影响。从而找准“科”与“技”的内在联系和学习关键，以此联系为依据设计串联驱动问题，有利于使得问题驱动下的教学路径更有层次性。

综上，笔者通过双重分析，在如何利用多人实时在线协作绘画平台在线填色技能，又快又准按要求填充绘图所需颜色这一问题中，首先，按照先学“技”，后探“科”，再思“科”“技”脉络，设计了“如何会填色”起到以问导学、“如何填准色” 起到以问导探、“如何快填色” 起到以问导思的三大关键驱动问题；其次，比对选经典色、拖动滑块、用取色器、输入数字四种填色技能，挖掘数字化表示颜色是用取色器这一技能又准又快填色背后蕴含的科学原理，以此设计了“填色工具怎么用”“用哪种方法填色和指定颜色一致”“用哪种方法可以又快又准填色”“填色工具怎么改进”四大串联驱动问题。

二、中期：借助支架，走向“科”“技”纵深

驱动支架是问题驱动教学路径的“枝”。笔者借助操作、道具、思考三大支架为学生搭建阶梯，助力学生在学习实践应用和探究科学原理中走向纵深。

（一）操作支架助力学习“技”更有深度

“如何会填色”这一关键驱动问题，旨在驱动学生通过学习掌握四种填色技能。面对这类多种技能学习的问题，笔者借助操作支架助力学生学习技能。首先，制定操作支架，笔者利用图示呈现每种技能的操作步骤，可以帮助学生习得自主学习图文并茂技能操作说明的能力；其次，使用操作支架，笔者采用了自主学、互相教、集体学的使用方式，具体指每个组员负责学习一种方法，学好后组内分享所学，最后学生代表上台进行全班分享，这样可以使得人人有技能要学，每种技能有人要分享，既能提高学生参与的程度，也能加强学生学习的深度。

（二）道具支架助力探究“科”更有厚度

“如何填准色”这一关键驱动问题，旨在驱动学生探究屏幕呈色原理。面对抽象原理的探究，笔者借助道具支架帮助学生经历原理模拟、仿真、验证的过程，有助于小学生循序渐进地探究科学原理。首先，模拟原理道具——三原色合成实验器，主要作用是模拟光学三原色，可以帮助学生解决从美术三原色红黄蓝到计算三原色红绿蓝的认知冲突；其次，仿真原理道具——三原色小程序，主要作用仿真光学三原色混色原理，与此同时，笔者设计探究题助力学生探究、引发学生思考，进而理解计算机中RGB 数字与颜色的对应关系，比如“R255 G0 B0” “R0 G255 B0”“R0 G0 B255”“R0 G0 B0”“R255 G255 B255”五组数字对应的颜色、“R G B 分别对应的三种颜色是什么”“每种颜色的亮度随着数字变化有什么变化”“每种颜色的数字最小和最大是多少”“数字不断变化三种颜色叠加部分怎么样”等；最后，验证原理道具——光学放大镜，主要作用是验证显示器上每个像素点包含红、绿、蓝三个液晶单元，从而逐步帮助学生从知道、理解到真切感受数字化对精准填色的作用和意义，使得科学原理的探究更有厚度。

（三）思考支架助力思辨“科”“技”更有广度

“如何快填色”这一关键驱动问题，旨在驱动学生在学习“技”探究“科”基础上思辨“科”“技”。笔者设计三个思考问题：首先，用问题“用哪种技能可以又快又准填色”助力学生对填色技能进行思辨，引发学生实践应用四种填色技能，对比和思考技能之间的区别及适用场景，提高学生迁移应用技能的能力；其次，用问题“其他技能怎么样”助力学生对填色技能背后的科学原理进行思辨，引发学生分享交流每种技能优点，归纳和辩论数字化表示颜色对用取色器和输入数字两种技能的优缺点；最后，用问题“技能怎么改进”助力学生对技能和原理进行思辨，引发学生提出改进填色技能的建议，畅想与创造新的填色技能和呈色原理。因此，思考支架使得学生对“科”“技”的思辨更有广度。

综上，借助操作支架、道具支架、思考支架能够促进学生的学习更有深度、厚度和广度，同时有助于学生更乐于去学习、去发现、去表达。由此可见，在日常教学中，根据教学内容设计合适的支架可以助力“科”“技”学习走向纵深。

三、后期：多元评价，助力“科”“技”达成

驱动成效是问题驱动教学路径的“叶”，既能证明路径实施的结果，也能作为改进路径的依据。笔者利用组长和教师两个评价主体，分别针对技能应用和原理认知两个评价内容开展多元评价与反馈，助力“科”“技”达成。

（一）组长评，及时指导，助力“技”的达成

学生技能应用的达成情况是一种外显性的表现，这一评价重在能否检测实时情况、给予及时指导。因此，笔者利用多人实时在线协作绘画平台的优势，制定了组长评价机制，在学技能和用技能的过程中，由组长实时关注其他组员技能操作情况，并根据实际情况及时进行有针对性的指导。比如在学技能过程中，迟迟没有完成所负责技能的尝试，说明组员学习操作说明存在困难，组长需要及时提供帮助；在用技能过程中，组员所填颜色与要求不符或填色速度较慢，说明组员比较四种填色技能存在困难，暂未找到又快又准的填色技能，组长需要实时关注并给予指导。

（二）教师评，整体引导，助力“科”的达成

学生原理认知的达成情况是一种内隐性的表现，这一评价重在能否检测学生对于原理的理解情况并给予正确引导。然而，理解属于认知水平的第二层次，需要在与学生交流过程中，通过学生语言、肢体的表达来判断其理解情况。因此，针对本研究路径中小组形式探究原理，笔者采用教师点评机制：首先，关注探究过程，通过协作平台实时关注每个小组探究题的完成情况，整体把脉所有小组是否达到认知水平的第一层次——感知，为探究后的交流互动做好准备，比如三原色小程序的探究中，探究题的完成情况能判断学生RGB 数字与颜色关系的感知情况；其次，重视探究交流，基于探究结果，邀请探究情况良好和探究情况不理想小组汇报探究结果，更加全面了解学生对于原理理解情况，并进行整体引导，鼓励学生基于原理畅想新技术。

综上，笔者围绕评价主体、评价内容、评价目的等方面制定多元评价机制，旨在利用组长评价主体关注每个学生操作生成资源，利用教师评价主体关注每个小组探究生成资源，通过全面把握课堂动态生成资源，将“评”融入学生的每一次实践、探究和交流。

四、总结与思考

（一）问题驱动下教学路径的设计更加科学

通过对学生认知特征和将学技能特点的双重分析，挖掘科学原理和实践应用之间的内在关联，不仅能够帮助教师提炼有导向性的关键驱动问题，而且在串联驱动问题的设计上也更有层次性，从而使得问题驱动下教学路径的设计更加科学。

（二）问题驱动下教学路径的推进更有层次

借助操作支架、道具支架、思考支架分别助力学生对技能的学习、原理的探究和两者相互作用的思辨，帮助学生循序渐进地借助支架逐一解决问题，在横向上，使得学习、探究、思辨三个活动更有层次；在纵向上，使得学生的学习更有深度、探究更有厚度、思辨更有广度。因此，借助支架使得问题驱动下教学路径的推进更有层次。

（三）问题驱动下教学路径的检测更加全面

采用组长评和教师评多元评价方式，既关注多元评价主体又关注多元评价内容，同时还转变评价目的，不仅实现教学的及时指导和正确引导，而且使得驱动成效的评价更加全面。同时，以有效应对“科”“技”并重教学课堂时间把控的挑战，改善评价片面的现状。

总之，通过双重分析设计、三大支架推进、多元评价检测系统性探索了问题驱动下的小学信息科技教学路径如何设计、如何驱动、驱动如何的问题。然而，“科”“技”并重是义教新课标按照我国科技创新人才培养需求、适应人才培养规律提出的科学举措，是一个系统工程，仍需在不断教学研究中更新育人理念，在不断教学实践中完善“科”“技”并重的育人路径。