以問題解決為導(dǎo)向的初中可視化編程教學(xué)實(shí)踐

張燕艷

學(xué)習(xí)程序的最終目的是讓學(xué)習(xí)者可以有效地使用計(jì)算機(jī)完成某些應(yīng)用開發(fā)，解決實(shí)際遇到的一些復(fù)雜問題。學(xué)生可以根據(jù)所學(xué)知識(shí)，搭建出符合某一主題的小動(dòng)畫、小游戲，或者是創(chuàng)建一個(gè)小故事、畫一幅畫，無論是小游戲還是小故事或一幅畫，都是在某種情境下進(jìn)行設(shè)計(jì)的，這種情境正是可視化編程問題的由來。問題是一種情境狀態(tài)，它將學(xué)習(xí)與問題或任務(wù)掛鉤，使學(xué)生投入到問題中，它強(qiáng)調(diào)把學(xué)習(xí)設(shè)置到復(fù)雜的、有意義的問題情境中，學(xué)生通過自主探究和合作來解決問題，從而學(xué)習(xí)隱含在問題背后的知識(shí)，形成解決問題的技能和自主學(xué)習(xí)的能力。問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)強(qiáng)調(diào)以問題解決為核心，多種學(xué)習(xí)途徑相整合，強(qiáng)調(diào)學(xué)生之間的交流與合作，讓學(xué)生圍繞問題展開知識(shí)技能及多種能力的建構(gòu)過程。本文提出的以問題解決為導(dǎo)向的初中可視化編程教學(xué)是以一系列教學(xué)問題為導(dǎo)向，從問題貫穿整個(gè)教學(xué)過程，引導(dǎo)學(xué)生投入到問題解決中，使學(xué)生在解決具體問題的過程中掌握可視化編程的基礎(chǔ)知識(shí)和基礎(chǔ)技能，并獲得解決問題的方法，以期達(dá)到核心信息素養(yǎng)培養(yǎng)的目標(biāo)。其中問題是引子，問題解決能力的培養(yǎng)是目標(biāo)。下面，筆者以《超人拯救地球》一課為例進(jìn)行相應(yīng)闡述。本課的學(xué)習(xí)目標(biāo)為：①了解舞臺(tái)的屬性，理解并會(huì)靈活使用坐標(biāo)。②能運(yùn)用“移到”“面向”“平滑移動(dòng)”等命令對(duì)演員進(jìn)行定位移動(dòng)。③理解順序結(jié)構(gòu)的思想。具體可以從如下幾個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)施。

● 分析問題情境，激發(fā)興趣

用情境引出問題，主要針對(duì)學(xué)習(xí)者的問題理解階段。對(duì)問題進(jìn)行正確的理解是成功解決問題的關(guān)鍵。在可視化編程學(xué)習(xí)過程中，教師給學(xué)生呈現(xiàn)某一情境，學(xué)生從這個(gè)情境中自己發(fā)現(xiàn)問題、提出問題。

在問題探究開始之前，明確問題是什么至關(guān)重要。教師要通過生動(dòng)的語言將學(xué)生帶入到情境中去。每個(gè)人都有屬于自己的英雄夢(mèng)想，當(dāng)學(xué)生看到“超人”和“隕石掉落”的動(dòng)畫情境時(shí)，學(xué)習(xí)興趣油然而生，這時(shí)教師再啟發(fā)學(xué)生通過觀察、對(duì)比與思考，發(fā)現(xiàn)隱藏在這些情境背后待解決的問題，并能用自己的語言把問題表現(xiàn)出來。學(xué)生的回答一開始可能會(huì)很發(fā)散，但教師的引導(dǎo)可以確保學(xué)生的回答不偏離教學(xué)目標(biāo)。這時(shí)，學(xué)生小組合作，細(xì)致地分析問題，討論問題情境，從而明確問題，清晰、具體地描述需要解決的問題。

● 分組探究問題，細(xì)化任務(wù)

在明確所有的需求以及應(yīng)該達(dá)到的目標(biāo)之后，必然要探索走向目標(biāo)的途徑，也就是探究解決問題，并在“劇本創(chuàng)作活動(dòng)記錄表”中寫下來。問題解決為導(dǎo)向的教學(xué)模式為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了一個(gè)好的腳手架。從課堂學(xué)習(xí)反饋來看，學(xué)生的回答精彩紛呈，至此，學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力得到了鍛煉和提升。在這個(gè)環(huán)節(jié)中，教師要多鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合自己的生活經(jīng)驗(yàn)想出盡可能多的想法并記錄下來。這樣既能充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，又能讓學(xué)生對(duì)問題的產(chǎn)生和解決問題的過程有一個(gè)較為全面的認(rèn)識(shí)。

在課堂教學(xué)中，教師引導(dǎo)學(xué)生以小組討論的形式將問題情境補(bǔ)充完整，有小組設(shè)計(jì)了如下情境：有一天，外來星球掉下來無數(shù)的隕石，其中一顆隕石向地球飛來，隕石一旦落地將給地球造成非常嚴(yán)重的損失，為了確保地球的安全，超人帥氣出場(chǎng)，接住隕石并將隕石丟到安全的位置，超人拯救了地球。學(xué)生討論用圖形化編程工具實(shí)現(xiàn)該情境的腳本方案，并每組派代表發(fā)言。教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)地球人、隕石和超人進(jìn)行角色分析，并細(xì)化成三個(gè)子任務(wù)——任務(wù)一（地球人出場(chǎng)）：地球人在路上，當(dāng)看到隕石掉落時(shí)，發(fā)出求救信號(hào);任務(wù)二（隕石墜落）：隕石從舞臺(tái)飛出，砸向地球人;任務(wù)三（超人出場(chǎng)）：在隕石砸到人之前，超人出場(chǎng)，接住隕石，扔到安全的地方。教師對(duì)學(xué)生給出的方案進(jìn)行適當(dāng)點(diǎn)評(píng)，并給出建議性的語言。

● 動(dòng)手實(shí)踐，體現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)作的個(gè)性

學(xué)習(xí)并不僅僅指向某一問題的解決，學(xué)習(xí)的最大魅力在于能把所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到更多的操作實(shí)踐中，解決更多的問題。本環(huán)節(jié)是對(duì)分析問題、探究解決問題的驗(yàn)證環(huán)節(jié)。學(xué)生以小組為單位，在可視化編程中進(jìn)行實(shí)踐。在課堂教學(xué)中，針對(duì)操作過程遇到的問題，在互動(dòng)剖析的基礎(chǔ)上，學(xué)生對(duì)舞臺(tái)上坐標(biāo)定位知識(shí)、調(diào)整角色的方向、移動(dòng)位置、超人造型切換和各種指令的合理組合都會(huì)有更深刻的理解和體會(huì)。在這一解決問題的過程中，學(xué)生的作品具有一定的生成性，但也是在有效預(yù)設(shè)下的動(dòng)態(tài)生成。教師引導(dǎo)學(xué)生執(zhí)行本組設(shè)計(jì)好的可視化編程教學(xué)方案，為角色搭建相應(yīng)的指令，從而解決具體的問題，感受其中的樂趣。在本環(huán)節(jié)最后階段，學(xué)生的調(diào)試重點(diǎn)是隕石墜落的位置和時(shí)間與超人接住隕石的位置和時(shí)間的銜接問題，如何實(shí)現(xiàn)無縫對(duì)接，需要學(xué)生不斷調(diào)試與修改腳本。教師引導(dǎo)學(xué)生在超人的動(dòng)畫基礎(chǔ)上，試著添加多個(gè)角色，讓動(dòng)畫更具觀賞性。更有創(chuàng)意的是，有一些學(xué)生還想到運(yùn)用方向鍵控制超人的飛行，運(yùn)用空格鍵發(fā)射激光，超人擊碎隕石不讓隕石落到地面。教師還可以這樣設(shè)問：用本課所學(xué)的知識(shí)，還可以創(chuàng)作哪些可視化編程動(dòng)畫作品？學(xué)有余力的學(xué)生可以完成其他故事作品，如小貓與小狗捉迷藏、小豬佩齊躲開憤怒的小鳥、狐貍躲開老虎等。通過實(shí)踐，學(xué)生的知識(shí)的遷移和應(yīng)用得到了提升，個(gè)性得到了張揚(yáng)，問題也得到了解決。

● 師生綜合評(píng)價(jià)與反思

以問題解決為導(dǎo)向的可視化編程教學(xué)，其落腳點(diǎn)在于學(xué)生是否能解決相應(yīng)的問題。在《問題解決心理學(xué)》一書當(dāng)中，問題的“解決”有兩層含義，一是找到了問題的最后答案，二是找到了解決問題的方法。前者指的是問題解決的結(jié)果，而后者指向的是問題解決的過程。筆者認(rèn)為，在教學(xué)評(píng)價(jià)的設(shè)計(jì)上應(yīng)盡量做到兩者兼顧。在學(xué)生的作品完成后，在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生對(duì)本小組的作品進(jìn)行自評(píng)，對(duì)其他小組的作品進(jìn)行互評(píng)，然后，教師對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、作品創(chuàng)作等給出評(píng)價(jià)。另外，每個(gè)小組還要對(duì)本小組在整個(gè)探究過程中所遇到的所有問題和困難，以及當(dāng)時(shí)解決這些困難和問題的方法進(jìn)行反思，并將其記錄在活動(dòng)記錄表中。小組成員要根據(jù)最終的作品再次對(duì)問題解決方法探究進(jìn)行反思，并討論“問題確實(shí)得到解決了嗎？”“還有其他更好的解決方法嗎？”等問題。“學(xué)生+教師”的評(píng)價(jià)方式更加多元化、更加客觀真實(shí)，并且學(xué)生參與到評(píng)價(jià)中能夠更有效地提升學(xué)習(xí)主動(dòng)性與積極性。教師在教學(xué)過程中運(yùn)用激勵(lì)性評(píng)價(jià)工具對(duì)學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)紀(jì)律、態(tài)度及效果等方面進(jìn)行即時(shí)評(píng)價(jià)與反饋，從中體現(xiàn)過程性。

綜上所述，以問題解決為導(dǎo)向的可視化編程教學(xué)實(shí)踐，通過分析問題情境、探究解決問題、動(dòng)手實(shí)踐、師生綜合評(píng)價(jià)與反思等一系列的教學(xué)設(shè)計(jì)活動(dòng)，使學(xué)生在解決問題的過程中獲得了隱藏在問題背后的可視化編程學(xué)習(xí)的知識(shí)與技能，同時(shí)提高了學(xué)生解決問題的能力。將面向問題解決的教學(xué)策略引入初中信息技術(shù)教學(xué)中，有利于新舊知識(shí)的銜接，有利于解決問題方法的獲得，有利于新知的建構(gòu)，有利于學(xué)生積極參與活動(dòng)，有利于學(xué)生創(chuàng)造思維的激發(fā)。