“三步转译编程教学法”专题 - 实境体验与第一步转译过程中几个常见情境

“身边的算法”是信息科技课程的核心内容。

在从计算机算法到生活算法的学习过程中，一方面要遵循学生认知规律，从简单到复杂，经历命令/图标—程序—算法的学习。

这是计算机角度的从“学”到“用”。

另一方面要体现信息科技的独特课程价值，通过“用”体现信息科技作用，“以”信息科技思维方式去解决生活问题。

这是面向生活问题的从“用”到“以”。

“三步转译编程教学法”专题将通过系列文章，尝试解释问题解决一般方法在信息科技领域内的映射，希望在实践中，从“学”开始，再通过“用”加以体现，最终实现“以”的目标，把深刻落实课标转化成为实际行动。

学生的问题解决能力是教师在教学中关注的重点，但教师经常会被如下问题困扰：学生的问题解决能力怎么评判？创设的情境是否真的有效？问题解决与创新如何开始？……在前几篇文章中，这些困扰有一定程度解答：问题解决与创新开始于需求分析，可以表征需求的分析与解决程度，而且需要创设情境让学生关注自身需求分析的过程……三步转译教学法的产生正是基于此。而这些困扰的解决，离不开第一步转译的过程——“实境体验”，实践是其中的关键，这也是三步转译法区别于传统编程教学法并补充的地方。

一、实践中加入实境体验活动的好处

1.通过体验快速切入转译过程

三步转译法是指向学生问题解决的编程学习方法，体验帮助学生产生问题、确定需求，并用自然语言描述问题解决过程。实境体验是切入三步转译第一步，在实境体验与分析中，学生能够快速进入转译过程，同时，实境体验的深入程度，决定着后两步的转译程度与真实性，为整个转译过程及问题解决提供了基础。

2.实境体验对项目开展的帮助

在案例中，体验可以帮助学生生成问题、分析问题、验证问题解决思路……在课程/项目流程中，体验活动的设计，为情境代入、问题分析、技术验证与改进等环节都提供了更真实的支持。在真实情境的体验中，课程/项目开展过程、问题解决流程得以优化。

3.实境体验对情感价值的关注

在案例中，学生试图解决身边发生的问题，在更广泛的课程中，体验让学生从只关注任务完成，转变为解决某一真实问题、造福某一群体。当学生尝试着代入他人经历、参与社会问题等的时候，则有助于拓展视角，将不同感受延续到自身与生活的联系中，这是体验期望带给学生的触动。

二、不同类活动的实境体验存在区别

但是，并非所有内容都可实践或实境体验，也并非所有学校都有足够条件开展，这既取决于知识技能特点，又取决于实施条件。因此，笔者希望能够根据课程内容与目标，结合实际选择更合适的方式。于是，从学习任务的开放度（包含难易度、学习成果与实际问题结合程度）这一角度，对常见的编程学习任务做了基于经验的归纳与分类（如下图）。

图 基于开放度的编程学习任务分类

1.对生活场景的还原

实时模式下的图形化编程软件，逻辑简单，反馈实时，是义务教育阶段学生编程学习非常好的载体。所以，教师常基于该方式的特点，设计生活场景或故事情节，让学生进行动画制作以学习编程，如上海市空中课堂的案例《龟兔赛跑》，又如《智能餐厅设计》等以动画还原生活场景的项目。在此类活动中，学生的编程脚本来源于故事或生活场景的流程。

2.对生活场景的验证

该分类下包括了使用实时图形化编程软件或硬件模拟编程平台实现的对生活情境或产品功能的验证。例如，过程与控制模块中常见的感应灯、热水壶、空调等案例，通过实时图形化编程软件模拟温度、光照等数值变化，让学生从生活情境中分析出从连续量转换为开关量的阈值，并在软件中验证脚本。而部分硬件模拟编程平台在此基础上增加了硬件的选择与连接，这都属于模拟验证，属于同一类别。

3.对生活问题的解决

在结合开源硬件编程的活动中，其实不乏对生活场景的验证，但笔者之所以单独划分，是因为要区别其中一种更加结合情境的活动任务，即在设计产品解决生活问题时产生脚本并在验证中进行确定。与上一类的模拟有所区别的地方在于学习目标，模拟验证脚本逻辑，但以问题解决为导向的脚本产出可能要考虑更加真实化与复杂的情境，而不是想当然的、教师设定的理想化情境。

三、不同类活动的实境体验方式建议

在教授问题解决时，关键的一点是给学生提供能吸引其兴趣并能让他们参与其中的问题，与实际生活或实际生活的模拟情境联系起来可以激发学生动机。不同类别的学习任务都是为了能够通过第一步转译过程激发学生动机并能更好地梳理出脚本，如果实境体验无法开展，那么是不是也能够通过其他可替代的方式达成类似的效果。

乔纳森介绍了使用具身认知促进学生学习与理解的方法，直接体验、多种感觉形态（视觉、画外音或动作）、表演、想象等方式都可以促进学生理解，并可通过编程等方式外显其理解。在实践中，没有实境，模拟实境也是一种不错的选择，因此教师可以依据实际情况，选择以上多种方式及其组合。针对上述几种活动分类，或许可以这样尝试。

1.将体验放在课外生活

在课堂上给学生体验需要更多时间和管理，因此可以将任务聚焦在学生的日常生活中，并在课下进行体验，通过视频拍摄、学习单记录等方式将体验的感受记录下来。例如，记录一次去餐厅点餐的过程，在课堂上分享并提出无人餐厅应在哪些环节做出优化。

2.课上利用视频与表演

有些活动无法进行实境体验，但是可以通过录制、播放视频，请学生表演等方式，让课堂的情境引入更加生动，增加学生的感性认识。视频录制可以是老师也可以是学生，学生参与的过程也是体验的途径之一。例如，播放龟兔赛跑动画短片，并在关键部分通过学生表演让其理清楚角色间的联动关系。

3.搭建模拟情境做支架

在编程教学中，教师可以将教室设计成模拟环境或者通过搭建实物模型的方式，最大程度还原生活情境。例如，在为失明群体设计出行产品时，将学校的某一走廊摆设障碍物，搭建模拟的实验环境供学生体验；又如，在和物联网相关的智能家居项目中，可以通过搭建简易家庭模型，模拟多个房间之间设备的通信协同效果。

4.给学生更多想象空间

在以上方式的基础上，要更多留白和设置更多开放性问题，让学生继续发散思考，串联起更多相关经验，从而有利于思考更复杂问题的解决。

四、总结

在三步转译第一步“真实问题转译为自然语言表述文本”的教学过程中，实践是转译的关键，而实境体验是最好的实践方式，但针对不同情境，也可通过具身理论支持下的其他学习活动，代替实境体验以达到最佳的实践价值与效果。

本文作者：

史泽齐 沙金（通讯作者）

上海宝山区世外学校

文章刊登于《中国信息技术教育》2023年第15期

引用请注明参考文献：

史泽齐，沙金.实境体验与第一步转译过程中几个常见情境[J].中国信息技术教育，2023（15）：15-17.