項目式學習視域下 小學圖形化編程課堂教學實踐

周曉園

【摘 要】筆者基于項目式學習理論，創設切合學生真實生活的情境，引導學生在對話交流中明確項目任務，經歷方案設計、編寫代碼、調試并解決問題，在以學生為主導的實踐活動中，推進“轉盤游戲”項目式學習，并探討在小學階段開展圖形化編程教學的有效方法，為學生信息素養的落地尋求有效手段。

【關鍵詞】項目式學習 圖形化編程 信息素養

項目式學習指學生在教師的引導下發現問題，以解決問題為導向開展方案設計、新知學習、實踐探索，具有創新特質的學習活動。Codemao是一款新興的圖形化編程軟件，它將以往復雜的計算機語言轉變為圖像化模塊，使學生通過搭積木一樣的編程，實現內心創意的物化。筆者結合項目式學習理論，通過Codemao平臺開展圖形化編程教學，在以“轉盤游戲”為項目的實踐學習中探討圖形化編程教學的有效方法。

一、情境創設，明確任務

項目式學習主張從真實生活情境中挖掘可探究的問題，并將問題轉化為項目式學習活動主題。為此，筆者立足學生真實生活實際，設計如下任務情境。

情境：幾個小伙伴玩轉盤游戲（轉盤為一個六等分的圓形），輪到小明轉時，轉盤指針直指兩個相鄰區域的中間線，伙伴們就指針歸屬問題爭論不休。

任務：請各小組根據情境分析小伙伴們爭論的原因，嘗試利用Codemao軟件設計一個作品，幫助小伙伴們解決這個問題。

學生利用生活經驗解析當下情境，在對話中提煉本次項目式學習的目標作品需求—利用Codemao軟件，設計一個指針不壓線且結果隨機的轉盤游戲。

【設計意圖】真實情境的創設，有利于學生調取生活經驗，將單純的技能知識學習轉變為真實情境的問題解決。學生通過查找、收集信息，在尋求問題解決的過程中學習與本問題相關的知識。在小組團隊交流中，利用語言交流提升對信息分析的敏感性。學生在對話中剖析問題，在彼此的交流研討中梳理問題脈絡，針對問題解決提出合理判斷，厘清作品需求，明確本項目學習的目標指向。

二、合作協商，設計方案

課堂活動環節：教師提供團隊交流協商的機會，各小組就前期討論結果各抒己見。

在團隊分享方案的環節中，學生經過協商在班級內部達成共識：生活中無法避免的“壓線”問題，可以利用Codemao軟件設計一個轉盤游戲，讓指針初始狀態處于某個格子的中部，因為一個圓的六等分為60°，所以只要控制指針每次轉動的角度為60°，就能解決指針壓線問題。

根據協商結果，筆者組織學生利用文字腳本編寫設計方案初稿（見表1）。

【設計意圖】各組分享方案初稿，群體交流協商環節關注三點：（1）腳本方案的撰寫盡量切合Codemao軟件語言，即利用圖形化編程的語言描述問題，提高后期文字腳本轉化為積木腳本的轉化率;（2）依據實物轉盤的游戲規則，分角色分析腳本方案;（3）在交流協商討論過程中，培養學生問題分析能力和合作互學能力。

在群體討論環節，就學生提出的指針“壓線”問題，引導學生深入思考“壓線”原因，于對話中梳理關鍵信息：轉角隨機導致“壓線”問題的產生。抓關鍵詞“隨機”，變隨機數值為固定數值，學生自發代入數學學科中關于圓和角度的知識點，計算得出固定數值60°。在此過程中教師擔當組織者，組織學生有序交流協商，于交流中厘清問題，針對問題提出適當解決方案。

三、編寫腳本，調試代碼

課堂活動環節：學生根據上一階段提出的初稿方案編寫圖形化代碼，在反復調試過程中完善代碼。

在調試過程中學生發現，在當前情境下使用“告訴”指令的效果等同于“廣播”指令，但“告訴”指令一般情況下作用于一個對象，而“廣播”指令可以發起群響應。根據實際調試結果，得出控制指針旋轉的兩種方法（見表2）。

指針 由“啟動”按鈕控制具體旋轉指令，本身無需添加積木

方法二：

使用“廣播”指令

啟動按鈕 當角色被點擊

發送廣播“指針旋轉”

指針 當收到廣播“指針旋轉”

重復執行

圍繞轉盤旋轉60°

【設計意圖】“如何控制指針轉動”是教師設計本項目學習時預設在主問題中的一個子問題，從學生的實踐中可見這個問題起到了“聚合”作用。它將零散的積木指令學習整合起來，讓學生在具體情境中主動獲取和整合知識，并在此基礎上經過抽象歸納擴展知識形成更深的理解，深層次的理解帶動解題多樣性的產生。

四、聚焦問題，優化方案

課堂活動環節：聚焦作品存在的問題，反復調試優化方案。

活動過程生成的問題：已完成的作品不滿足結果隨機的需求。

學生對轉盤游戲擁有足夠的生活體驗，在分享環節，學生敏銳發現本作品存在的問題，并提出質疑：“游戲停止人為控制，如果反復練習可以控制結果，會使得作品結果不隨機?！本劢埂半S機”問題，學生提出可以使用“隨機數”指令優化方案，進而針對“隨機數”指令添加位置展開激烈討論。此處教師提示“一個完整的事件包含起因、經過、結果”，可以嘗試在一個事件中的三個部分介入“隨機數”指令。調試過程中學生舍棄了“旋轉隨機角度”“等待隨機秒數后啟動”等方案，得出以下兩種可行性解決方案（見表3）。

【設計意圖】學生在學科項目式學習中扮演的是學科專家的角色。在本項目中學生像一個程序開發師一樣發現Bug，而后反復試錯，修改、優化方案。教師營造安全、穩定、有效的交流環境，學生在開放的語言環境中自發合作、協商，抓住調試過程中產生的可用于解釋問題的證據，做出基于有效證據的方案改進，并應用合理算法，形成解決問題的方案。

五、總結評價，反饋提升

課堂活動環節：教師利用Codemao平臺發布學生作品，發布任務。

1.個人在平臺上實操并從“代碼簡潔”“代碼可讀”“代碼可行”等角度評價同學作品。

2.以小組為單位對班級現有作品歸類，分成“不可行代碼”及“可行代碼”兩大類，并對“可行代碼”類別根據解題方法的不同細化分類。

【設計意圖】在評價和分類中加深對代碼的認識，從解題多樣性中建構自身對于編程的認知和理解。Codemao軟件的作品發布功能擴展了學生的學習場域，將學習場域延伸到課后并接受全網的瀏覽和評價，轉變單一師評為學生互評、團隊評價、第三方評價。多樣化的評價方式在更大程度上激發了學生參與項目學習的欲望，實現了學生在數字化的環境中學習。通過數字化工具解決問題，利用數字化工具評價反饋，穩步提升學生的信息素養。

總體而言，項目式學習能夠將知識建構、技能培養與思維發展融入運用數字化工具解決問題和完成任務的過程中。整個學習的過程動態發展且充滿挑戰，學生在動手實踐、溝通、共享、合作與協商中，體驗了知識的社會性建構，增強了信息意識，提升了信息素養，提高了終身學習能力。

本文為福建省教育科學“十三五”規劃2020年度立項課題“基于STEAM教育理念的小學信息技術項目式學習實踐研究”（課題編號：FJJKXB20-749）的研究成果。

（作者單位：福建省廈門市集美區杏東小學）

責任編輯：趙繼瑩

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