知识创造视角下小学图形化编程教学探究

☉史玉玲

一、思辨：知识创造

知识创造英文释义为“knowledge-creation”，即知识的生产和创造。学习理论的研究表明，人类的学习正在走向“学习即知识创造”的新趋势。2013 年我国学者曾文婕等人在《获得·参与·知识创造——论人类学习的三大隐喻》中提出知识创造学习，认为每位学习者都不仅是知识的消费者，更是知识的生产者和创造者［1］。也就是说，学习不能仅仅是个体对已有知识的习得、转化或建构，而更应是在自主学习、合作探究、协作交流等多种形式的活动中，积极表达自我、主动分享知识与经验，进而将隐性知识转化为显性知识，将个体知识转化为同伴知识，最终实现从知识习得到创新能力发展的转化的过程。

知识创造学习强调学习者的高度投入，注重学习者的协作互动，因而是一个动态的、螺旋上升的渐进过程，遵循学习过程中知识的积累、共享、交流、反馈。

二、探析：知识创造与图形化编程

小学图形化编程以可视化的积木拼搭式脚本搭建方法进行操作，极大降低了编程的难度，让学生有更多的精力构思作品，因此吸引了很多学生加入到图形化编程学习的队伍中来。以江苏凤凰科学技术出版社出版的小学信息科技教材中涉及的图形化编程为例，其内容编排基本是将编程知识融合在一个简单的案例中，让学生在完成教材案例的过程中掌握编程知识，亲历编程过程，体验编程乐趣。一节课完成教材中的案例，对于大多数学生而言并不会有多大困难。因而，在实际的学习中，很多学生并不满足于简单完成案例，他们更喜欢将自己的想法加入作品中，综合运用所学知识对教材案例进行完善或修改，让自己的作品更富有个性和趣味。而一旦自己的作品完成，他们也更加乐意向同学们展示自己的成果，也善于听取同学们给自己的修改建议。

在图形化编程学习中，学生在案例创设的真实学习情境中，高度投入学习，获取新知识，并在搭建脚本的过程中理解和内化新知识，充分调动自己的知识储备，对脚本进行调整、修改和完善，进而创造一个新的作品，激发自己的深层体验和认知建构，并主动将自己的作品进行分享与交流，而这就为同学们完善自己的作品提供了新视角。从这个角度分析，在图形化编程学习中，学生经历了“获取知识—内化知识—运用知识—创造知识”的过程，这正体现了知识创造的一般过程。由此看出，图形化编程的学习与知识创造学习具有高度的一致性。

知识创造应成为图形化编程教学的应然追求。教师应该鼓励学生在图形化编程的学习中，发挥自己的聪明才智，运用所学知识进行创新创造，增强和培养自己的创新创造能力，最终实现以学增能，以学创知。

三、实践：知识创造视角下的小学图形化编程教学策略

学习者个体、学习共同体、支持系统以及知识承载物是知识创造学习的四要素。［2］在对江苏凤凰科学出版社出版的小学信息科技图形化编程教学中，教师可以从这几方面综合考量入手，助力学生习得编程知识、掌握编程技巧、体验编程乐趣，进而创造编程新知识。

（一）有效创设学习情境，吸引学生高度投入

教育部制订的《义务教育信息科技课程标准（2022 年版）》指出，义务教育信息科技课程倡导真实性学习，注重创设真实情境，引入多元化数字资源，提高学生的学习参与度。信息科技课程教学要注重与学生的生活相联系，鼓励学生“做中学”“用中学”“创中学”，并通过学习解决学习、生活中的问题。［3］信息科技图形化编程的学习需要一个强磁场，吸引学生情不自禁走入其中，同时吸引学生愿意深入思考，尽情探究，自然而然地进行学习。［4］

1.真实的学习情境

真实的情境最能引发学生最真实、真切的体验，让学生在不自觉中进入状态。在《画正方形》一课中，学生需要掌握“画笔”模块中控件的使用。“画笔”模块与其他的模块比，相对独立，在平时的编程创作中应用相对较少，因而学生对这一模块的了解也相对较少。基于此，在讲授时，应结合数学课中认识图形并绘制图形的情境，从准备工作（准备画纸、选择画笔）开始，到画图形（确定位置、图形大小、图形边数等），最后到完成图形绘制，将数学中的步骤一步步转化为图形化编程中对应的控件并进行拼搭，如此，学生就可以快速掌握“画笔”模块控件的使用，从“绘制线条——绘制封闭图形——绘制正多边形”中发现规律、总结规律，进而运用规律创作出更加多样、复杂、美丽的组合图案，真正体验“画笔”模块中控件的使用。

2.熟悉的生活情境

信息科技学习的目的是提高数字素养与技能。学生通过学习应该要能有意识地发现问题，并用所学知识解决学习、生活中的实际问题。图形化编程的学习指向实际问题的解决与运用，为此，教学的内容和过程要链接学生的生活经验，让学生在熟悉的生活情境中投入学习。《赛车游戏》案例需要学生借助侦测与条件判断等控件实现自动驾驶的赛车效果。一提到赛车游戏，学生立马热情高涨，通过交流，发现大多数体验的赛车游戏都是需要手动控制的。如何实现赛车自动辨别并调整方向呢?通过播放生活中无人驾驶汽车视频和手动控制赛车调整方向的关键点，得出需要借助虚拟“传感器”，联系生活经验总结出传感器的最优安装位置。在运行中通过多次调试设定合理的运行速度，确保赛车的运行又快又稳。

（二）合理运用学习方式，提高课堂学习效率

熊章教授认为，信息科技课程的教学要以学生已有的知识、技能和经验为起点，遵循学生学习规律，系统设计学习活动，突出用信息科技解决学习、生活中的问题，［5］让学生在自主学习、合作学习、实践探究等多种学习方式中产生有意义的学习体验，提高学习效率。

1.自主学习

学生的自主学习是基于个人“想学”的意愿，具备“会学”的策略，是人的积极主动的学习行为。对于图形化编程的学习，大多数学生具备“想学”的意愿，但缺乏“会学”策略。因而，教师要引导学生自主学习，但同时要给予及时恰当的帮助，指导学生通过阅读书本、借助学习单、发挥网络资源等的优势进行自主学习，增强自主学习意识，掌握自主学习方式，养成自主学习习惯。如，在学习《新增角色》知识时，引导学生通过阅读教材，掌握角色新增的3 种方法。对具体操作，则可以让其自己进行探究尝试，在尝试中掌握操作要点，内化技能技巧。

2.合作学习

合作学习是基于学生之间的相互信任、相互依赖、相互沟通的学习过程。在这种学习中，学生的主体性得到更优发展，探究的结果大家共享，并以此达到学习目标，完成学习任务。因而，合作学习是一种效率很高的学习方式。对于图形化编程中的一些疑问，通过自主学习和探究不可能在短短的40 分钟内找寻到答案，因而可以充分发挥合作学习的优势，大家分工合作，协作探究，将找到的解决方法进行交流分享，在互动中将小组经验转化为个体知识。

（三）巧妙架构支持系统，推进学习真实有效

图形化编程的学习不应是流于形式的、浅层的学习，而应是编程思维的全程参与、推进，是具有实质一样的、深层的学习。而对于小学生而言，简单地呈现案例和编程内容并不能让学生有效接受和产生有意义的体验。因而，教师要架构学生学习的支持系统，让学生调动多感官参与，推进学生的编程学习真实有效。

1.数字化学习平台

在信息快速发展的今天，教师要善于运用信息技术学科本身的特点和优势，借助数字化平台，为学生提供前沿的学习支持，为学生的创新创造提供参考方向。如链接国家中小学智慧教育平台、江苏空中名师课堂、锡慧在线等数字化学习平台，让学生的学习有保障。在图形化编程学习中，还可以借助软件官方网站、正规合理的编程学习网站等查看优秀作品，体验编程效果，进而获取创作灵感。

2.模拟实验

模拟实验可以给学生带来直观明了的视觉体验，让学生得出最清晰的观察结果。例如，在《火柴人跳舞》一课，学生对“造型”的概念相对陌生，为了帮助学生理解，让学生在课堂上展示一节广播操，在模拟跳舞的过程中，让学生先找到关键词“动作”，再引入到编程中“不同的动作就相当于不同的造型，能看到火柴人跳舞的效果，其实质就是火柴人在不停切换造型实现的”。将陌生的概念通过模拟实验就能快速建立知识之间的关联，从而促进对新概念的理解。

3.学习工具和资源

在图形化编程的学习中，逻辑与编程思维具有重要的作用。小学高年段的学生，其认知发展正处于从具体思维向抽象思维发展的过渡时期，学习的注意力相对容易分散，持续性不强，尤其在图形化编程的学习中，对于一些概念性较强的内容，很容易走神，游离在学习之外。教师可以借助流程图和思维导图来帮助学生引发编程思维并将其运用到编程创作中。如在《赛车游戏》一课，可以和学生一起分析并呈现出赛车的整个流程，让学生在流程图（如下图）的引导下探究操作，完成创作。

（四）提供多维展示平台，真正实现创造知识

学生的学习最终要内化为自己的认知，形成自身的知识架构，表达则是对学生学习成果检验的最好方式。在编程的学习中，这种表达可以是口头表达，还可以是书面表达。例如，对一个作品的展示，在小学信息科技课堂中，学生展示的平台可以是教室内的局域网共享，还可以是借助班级QQ 群、校园网等多种途径，在作品的交流展示中，学生习得的知识得以显性化，并将其转化为同伴知识，而这就实现了编程知识的创造。

义务教育阶段的小学信息科技课程具有基础性、实践性和综合性。［3］教育部印发的《义务教育信息科技课程标准（2022 年版）》指出，课堂教学要推进以学生为主体的学习方式创新。知识创造视角认为学生不仅要会学习现有知识，进行理解内化，更重要的是将所学知识进行再理解再运用，在获得知识、理解内化的基础上通过分享交流，将隐性知识显性化和系统化，从而创造出属于自己的独特的表达和运用。信息技术课堂中的操作技能学习不是通过老师的语言描述就能掌握的，也不是观看教师的演示操作就能内化的。因此，教师可以借助情景创设、运用多种教学方式、架构支持系统、提供展示平台等做好学习辅助，兼顾不同层次的学生，关注学生的发展，以此帮助学生在图形化编程学习中经历真实有意义的学习，进而创造知识，实现学生学科核心素养的发展。