教师在计算思维教学中创设的多层次体验：基于现象学的探索

摘要：教师作为课堂的设计者和参与者对计算思维教育有着丰富的经历与体验，本研究采用现象学的方法，探究教师们如何认识并实践计算思维教育。研究发现，“为学生创设多层次的体验”是在教师计算思维教学实践经验中涌现出来的关键主题，它强调从身体参与到反思理解再到内在认同，层层递进以发展学生的计算思维。研究认为，“多层次的体验”反映了教师在小学计算思维教育中承担着为学生创造体验环境、诱发思维活动、维持内在动力的特殊作用，同时也揭示了小学计算思维教育对学生成长具有拓展性和发展性的本质特点。

关键词：计算思维教学；体验；现象学；计算思维；信息科技

中图分类号：G434  文献标识码：A  论文编号：1674-2117（2024）14-0015-06

引言

计算思维作为21世纪必备素养，无论是在研究领域还是在教学实践领域都受到高度重视。但目前有关计算思维教育仍然存在内涵模糊、意义冗杂[1]、理论与实践研究脱节等问题。[2]相关研究大多从“应然”的角度出发，探讨计算思维的概念与内涵，设计策略和方法，但在实际教学中教师面临多样化的学情和需求，理论上的方法和策略往往难以借鉴和应用。[2]对概念、理论及模式的探讨有助于认识并理解计算思维，但也可能造成混乱与冗杂。计算思维作为我国义务教育阶段信息科技学科的核心素养，已在课堂教学中产生了丰富的实践经验，教师作为教学活动的重要主体，不仅对落实计算思维起着关键性作用，更在教学实践中对计算思维有着直观的认识和体验。从教师视角出发并采用现象学的方法展开探究，能够了解在信息科技课堂教学中，教师们究竟如何理解并开展计算思维教育，进而挖掘出不同情境中计算思维教学的共性，以反映计算思维教学的特点与结构，最终获得有关计算思维教育的“实然”及意义，为计算思维的实践和研究提供启示和新视角。

文献综述

现象学通过研究人的意识体验以发现事物的本质和意义。现象学不同于经验-实证主义的研究注重发现控制行为的“规律”，而是更关注人的日常生活体验[3]，在描述、理解、诠释的基础上揭示事物的可能意义，追求对事物的本质理解。在教育领域，教育现象学以教育体验为起点，从前反思、前理论的角度出发，关心并追问具体教育情境中人的独特行为和体验，从中获取有益反思，从而形成特有的教育机智和对具体教育情境的敏感性。[4]

在计算思维教育方面，已有大量研究分析了计算思维的要素、结构，其中最具有代表性的有计算思维五要素[5]、计算思维三维框架[6]等，也有很多研究从科学实证的角度论证了某种教学内容或模式的有效性。然而很少有人关注在实际的课堂教学中教师对计算思维教育的经历与体验，忽略了在一线教学中有关计算思维的教育智慧与教育意义。

科学主义导向的研究常力求对“计算思维”形成进行客观、科学的表述，然而教育是多主体参与的复杂系统，需关注多元化、情境化的计算思维教学真实经验，以揭示其对人的意义。已有学者用扎根研究的方法探究了编程中儿童的体验特点及其教育意义[7]，也有学者用现象学的方法探究了不同类型教师的计算思维教学观念，对推动计算思维教学实践具有重要意义。但总体而言，从实践经验视角出发的计算思维教育研究尚处于起步阶段。现象学的目的是明晰和寻找意义的共核[8]，以现象学的方法对在计算思维教育中有所体验、有所感受的教师开展研究，关注教师在其中的行为和体验，有助于发掘在日常教学中计算思维是如何被教师理解又是如何传递给学生的，有助于透识计算思维教育的特点、本质和意义，也或许只有通过对实践经验的理解和反思，才能真正把握计算思维的教育意蕴。

研究设计

1.研究问题

教师对计算思维教学的设计、决策、实施过程蕴含着他们对计算思维教学的理解、信念，渗透着计算思维教育的特点和内涵。本研究的重点是探究教师如何将计算思维传递给小学生，其中蕴含了教师的何种意图，并探讨其特点和意义。具体而言，该研究涉及以下三个问题：一是教师对于计算思维教学有何种经验？二是教师们对计算思维教学的设计与实施存在哪些特点与共性？三是这种共性反映了小学计算思维教学的何种结构特征？体现了何种教育意义？

2.研究方法

本研究以现象学作为根本方法。在资料收集方面，采用访谈的方法获得教师对计算思维教学的实践及体验描述。在资料分析方面，结合范梅南的教育学现象学和吉奥吉的经验现象学方法对文本进行处理，具体步骤包括：①收集资料，获得体验文本；②沉浸阅读；③拆解与改写意义单元，重点关注所研究对象；④将重要陈述的意义做归类；⑤关注核心不变要素构成主题；⑥基于主题进行描述和解释；⑦依据形成的主题描述现象，并说明普遍结构。[9]

3.研究对象

本研究经过前期调研，选择了4位明确表示具有计算思维教学经验的教师作为研究对象，他们来自不同的地区，性别、教龄不同，对计算思维有各自的理解和观念，和这些教师访谈能够获得更具代表性、更多样的计算思维教学实践经历和体验。研究对象具体信息如表1所示。

4.数据处理和分析

本研究以“典型的计算思维教学实施的过程和体验”为主题，对4位小学信息科技教师进行深度访谈，反复阅读访谈文本，依据吉奥吉的经验现象学方法对关键段落进行改写并提取意义单元（如表2）。

本研究首先对教师的计算思维教学实践经验进行语义分析，接着深入反思关键字眼与突出意涵，进行归类、筛选、合并，最后确定主题，形成结构。研究发现，“为学生创造体验”是教师在小学计算思维教学中的核心主题，同时，“体验”具有丰富的结构和深刻的内涵（如下页表3）。

计算思维体验的层次性（如下页图）：来自现象学分析的结果

1.基于身体的体验

“体验”首先从身体力行的角度出发。在描述自己开展过的典型计算思维教育活动时，4位教师都提到了他们通过创设情境、构造问题等方法，吸引学生参与到活动中去，在行动与互动中获得有关计算思维的直观感受。无论是设计游戏活动，还是要求学生动手模仿，或是邀请学生角色扮演，教师们都表现出对学生行动和体验的关注，有意识地延迟知识、概念、原理等抽象内容的介入和讲授，期待学生在参与和行动中获得自然、直接的体会。

2.基于理解的体验

“体验”以感性认识为始，指向理性思考。教师对计算思维的教学设计没有停留在学生的主观认识与体验上，而是在体验的基础上引入计算思维的关键内容，使学生在直观感受和理性认识之间建立起联系。由于课堂教学内容不同，教师期待学生通过体验实现的目标包括计算思维的知识基础、过程方法、用计算机解决问题的能力等也存在较大差异。但教师们都期待在回顾活动体验的基础上，启发学生观察、反思、总结体验过程，进而引入抽象、客观的知识与方法，帮助学生从感性的个人体验、互动行为过渡到理性的普遍规定、客观知识。从无意识的感知转换到有意识的思考，实现对计算思维关键内容的深刻感悟和理解。

3.基于情感的体验

“体验”中的积极情绪助推着学生的持续行动。教师们在表述中，都提到了成就感、好奇、兴趣等积极情绪对学生计算思维发展的重要性，在开展计算思维教育的过程中，教师们通过调整难度、给予学生自由发挥的空间、介绍新颖有趣的知识内容等方式为学生体验正向情绪提供机会。

从认识到行为发生，其中需要以情感为核心的意向系统[10]，情感在塑造行为意愿、目标、动机中扮演着重要角色。“多层次的体验”除了帮助学生获得认知之外，也为学生的情绪发生提供了场域。学生只有认同计算机解决问题的效能与优势，对信息科技感兴趣，才能从被动的体验转向主动的行动，主动学习、探究问题、反思过程，最终发展其计算思维。

4.对体验的评价

从教师们的表述来看，学生的参与度是评价“体验”有效性的重要因素。YB、LY认为在课堂活动中学生们的参与度较高，因此比较认可这些体验活动，并将其作为培养学生计算思维的有效方式。而WS没有感受到学生参与体验的积极性，因此消极评价自己的计算思维教学经验。

除了学生的参与之外，“体验”对后续学习的作用也是评价其有效性的关键因素，其中包括当堂课的学习成效、在持续教学时空中学生表现出来的编程能力水平以及综合认知情况。例如，YB、YZ关注在当堂课的体验后，学生能否理解计算思维相关知识的本质内涵，而WS、LY则考虑到在持续一段时间后，学生编程水平、综合素养的发展。

“多层次的体验”对师生的意义

1.教师在“体验”中的角色和作用

研究发现，在小学信息科技课堂中，计算思维常常以“体验”的方式被学生感知。从身体的参与，到认识的发展，再到发自内心的对学科价值与思维方式的认同，教师通过设计“多层次的体验”，为学生创设了良好的学习与思考空间，通过层层递进的方式帮助学生感知并逐步形成计算思维，学生最终能够认可信息科技学科的价值并主动运用相关知识和方法解决问题。

在小学信息科技课堂中，对计算思维“多层次的体验”离不开教师的精心设计和策划。教师将计算思维相关的知识与技能融合在体验活动之中，把握着引导学生主动反思和建构经验的关键时机，并通过完整的体验激发学生对信息技术学科持续的兴趣和深刻的认同。

“多层次的体验”也反映了教师自身的计算思维，教师对计算思维的理解和认识直接影响“体验”的丰富性和趣味性，进而影响学生的计算思维发展。在本研究中，LY、YB、YZ等老师对计算思维关键要素和本质内涵有着深入的思考，并结合了教学情境及实际情况，因而能创设出层次多样、内涵丰富的体验活动，逐步引导学生发展计算思维。同时，教师对“多层次的体验”的回顾和反思，也能促进其获得新的感悟和认识，继续深化对计算思维的理解，进而优化课堂。

2.学生在“体验”中的思维和情感

研究发现，培养学生的计算思维并不只是要求其掌握计算机的某项知识或技能，还需要重视学生全身心的参与和体验，关注学生的情感和态度。在“多层次的体验”中，原本抽象的概念与学生的课堂活动、日常生活体验相融合，学生能够在熟悉、轻松的体验之中获得对计算思维相关要素的直接感受，进而调动兴趣、好奇、兴奋、信心等积极情绪。情感与思想是共同发展的，在积极情绪的引导下，学生主动地进行探究和思考，不仅能掌握相关的知识和方法，更能积极地用计算机开展创新探究，创造出饱含个人特色的独特作品，并形成对信息科技学科的尊重与认同，逐渐发展出与信息技术相关的思考方式与问题解决方法，实现计算思维的萌芽与发展。

同时，小学阶段的计算思维培养具有生活化的趋向，重视学生对知识的迁移和应用。在“多层次的体验”中，学生从熟悉的体验中获得新的认知与感悟，进而为日常生活提供新的视角与启示，能够启发学生获得解决生活中现实问题的方法和智慧。

结论与讨论

本研究通过现象学的分析发现，“为学生设计多层次的体验”是教师在小学计算思维教学经验中涌现出来的核心主题，教师们重视学生全身心的参与和体验，重视学生认知、情感、思维的多维发展，意识到培养学生的计算思维是长期的过程，需在学生的课堂作品和日常行为中观察其计算思维发展情况。教师们在课堂中设计“多层次的体验”，将计算思维的关键要素融入到学生的体验活动当中，从参与到理解再到认同，帮助学生逐步形成计算思维的观念和方法。

在小学计算思维课堂中，“多层次的体验”蕴含着具身认知理论。学生并非被动地接受抽象知识，而是通过主体的亲身经历和活动来建构认知。教师在课堂初始设计多样的体验活动，学生能够在和同伴、和教具的互动过程中通过视觉、听觉、触觉等多种感知途径全面地体验计算思维的关键要素，从而获得对抽象信息的直接感知。教师通过引导和启发，帮助学生在感性认识和理性思考之间建立起链接，实现认知拓展和思维发展，最终形成对信息科技学科的兴趣和基于计算机的问题解决方式的认同。

总之，从教师的实践经验来看，这些内容可以渗透在多样的体验活动中，让学生获得对计算思维的直观体验和感受，进而拓展其思维和认知，帮助其更好地适应信息社会，并通过知识迁移更灵活地解决日常生活中的问题。

参考文献：

[1]李芒，杨宇轩.人非机器：对计算思维本质的认识[J].开放教育研究，2023，29（02）：55-60.

[2]张进宝.计算思维教育：概念演变与面临的挑战[J].现代远程教育研究，2019，31（06）：89-101.

[3]（美）洛伦 S.巴里特，等.教育的现象学研究手册[M].刘洁，译.北京：教育科学出版社，2010：49.

[4]李树英.教育现象学：一门新型的教育学——访教育现象学国际大师马克斯·范梅南教授[J].开放教育研究，2005（03）：4-7.

[5]Selby C，Woollard J.Computational thinking：the developing definition[C].In Paper presented at the 18th annual conference on innovation and technology in computer science education，Canterbury，2013.

[6]Brennan，Karen，Mitchel Resnick.New frameworks for studying and assessing the development of computational thinking[C].Proceedings of the 2012 annual meeting of the American educational research association，2012.

[7]石晋阳.儿童编程学习体验研究[D].南京：南京师范大学，2018.

[8]（加）马克斯·范梅南.生活体验研究——人文科学视野中的教育学[M].宋广文，等，译.北京：教育科学出版社，2003：23.

[9]李维伦，赖忆娴.现象学方法论：存在行动的投入[J].中华辅导与咨商学报（台湾），2009（25）：275-321.

[10]朱小蔓.情感教育论纲[M].南京：南京师范大学出版社，2019：9.

作者简介：俞杭伶，北京师范大学教育学部硕士研究生；张进宝，北京师范大学教育学部副教授。