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促进学习发生的教学模式探索

●案例分析

1.《碳中和：物联网的新机遇》教学案例分析

纵观教学过程，几个任务设计能够自然过渡，过程非常流畅，表现在：其一，从“碳中和”话题导入后，通过引导学生了解中国植树造林方面的专业和能力，借助蚂蚁森林的碳补偿机制，自然转至树木种植管理技术，数字植物园顺势引出。从植物造林到数字植物园系统，从具体事物到其管理系统，衔接自然，符合学生认知规律;其二，通过数字植物园与普通植物园的区别，顺利引出物联网的概念及其架构，属于从“个”到“类”的归纳、提炼，学生理解了数字植物园，自然容易理解物联网及其结构，在认识实例（个案）基础上再认识物联网（类），降低了学生的认知负担;其三，由手动控制引发的问题，自然过渡到自动控制，进而让学生通过修改程序实现自动控制的功能，帮助学生在原理上更好地理解自动控制;其四，由数字植物园的管理到教室节能系统，属于物联网系统的迁移应用，也有助于培养学生“学以致用”的意识;其五，整个教学过程包括两个部分——植树造林与节能减排，通过数字植物园部分实现了两者的自然过渡。

在主题选择上，教材中是以图书管理系统为实例引导学生学习基于物联网的信息系统，教师改为“碳中和”，学生或许不理解这一名词，但其所涉及的内容，即教学设计中提及的节能减排与植树造林，却是学生了解或者需要了解甚至熟知的。以“碳中和”创设主题情境，体现出该教学设计在立意层面的与众不同。基础教育阶段的课程教学都需要承担情感态度与价值观的培养，既包括学科相关的情感态度与价值观，也包括普适意义层面的情感态度与价值观，而后者又需要与学科内容教学建立紧密的联系，才能使教学自然开展。在这一点上，该教学设计为我们提供了一种值得借鉴的尝试，也体现出对立德树人这一目标的关注。

在局部环节上，针对数字植物园部分的教学，由身临现场的教师对数字植物园的情况进行介绍，引导学生查看相关网站的实时数据，并让学生尝试远程控制，在这种双师课堂中，现场教师以专家身份出现，体现其权威性，有助于学生增强数字植物园的真实感。这种局部的双师课堂作为一种尝试，可以根据需要灵活使用。

在支架设计上，其一借助表格，帮助学生进一步熟悉物联网架构，即感知层、网络层、应用层，明确各层相应的设备及技术，通过应用层的控制方式与控制条件，引发学生对手动、自动控制的注意。其二对比的应用。普通植物园与数字植物园的对比，目的是通过两者的不同自然引出物联网系统。数字植物园中手动控制与自动控制的对比，表现于表格中控制条件的数据变化情况，而内在原因则在于不同程序的对比。其三，通过程序的局部调整，实现手动控制到自动控制的转变。程序只是修改局部，且教师有相应的示范引导，降低了难度。

审视教学模式，本案例充分利用了迁移，表现在以下几个方面：

其一，数字植物园由手动控制改自动控制部分，教师示范了生长灯的自动控制修改，引导学生尝试修改灌溉和风机的自动控制，这样，学生需要理解生长灯的修改，借鉴思路和方法修改灌溉和风机的自动控制，而不是简单的复制或照抄代码。这种思路有助于促进学生将所学迁移，而且是当堂即时迁移。在迁移性质上，将生长灯控制迁移至灌溉和风机的自动控制，不需要较多的反省性思维发生，所以迁移属于低路迁移。

其二，由数字植物园的物联网系统对生长灯和风扇的控制，延伸到教室的灯和风扇的控制，任务性质相似，只是应用场景不同，学生容易将所学迁移。在操作上，也不需要重新建构，只需修改数字植物园的系统流程图，在控制条件上增加人体感应的必要条件，使之成为教室节能减排的控制系统，因此操作上依然是局部调整，有效降低难度。这里的设计依然是促进学生将所学当堂即时迁移，而且迁移性质上，也更倾向于低路迁移。

其三，在课堂总结部分，当学生能够实现从数字植物园的物联网系统迁移到教室的节能减排控制时，学生对这一“类”问题就形成了解决思路，在此基础上，可以联想更多的用途，也就是教学案例中指出的社区节能减排，应用场景再次发生变化，帮助学生在以后的学习或生活中，实现延时迁移。在延时迁移中，需要学生有意识地将先前习得的抽象知识应用于新的情境，所以这里的迁移更倾向于高路迁移。

综上所述，当堂即时迁移及延时迁移、低路迁移与高路迁移能够被全面关注，凸显迁移的目标追求。

2.《繁花曲线——周而复始的循环》教学案例分析

该案例设计了三个任务，即简单繁花曲线的解构、简单繁花曲线的重构、更多繁花曲线的解构与重构，三个任务定位清晰，层层递进，引导学生逐步学习循环结构及循环结构的嵌套，在此基础上发挥想象力进行创新。

三个任务实现了两次解构与重构，通过解构帮助学生发现繁花曲线的基本图形并编程实现，通过重构促进学生实现利用简单图形创作。在反复的解构与重构中引导学生体会编程的艺术之美，但对学生基础又没有过高的要求，通过循环的方式即可形成具有艺术之美的图形，简单高效，没有刻意增加