PBL教學模式探思

◇孫興曈（江蘇：南京市岱山實驗小學）

隨著人工智能社會的產生與發展，人們的認知結構與思維形式有了較大的轉變。計算思維的發展影響學生的進步，可以推動現實社會的發展。基于此，在小學信息技術教學中開展編程教育，可以有效培養學生的計算思維。

一、小學信息科技課程中PBL教學模式的構建

結合當前小學信息科技課的現狀，采用PBL教學模式優勢明顯。從教學實踐中可知，以計算思維培養為導向的小學信息技術PBL教學模式，對于提升學生的計算思維有重要作用。詳細分析傳統的PBL教學模式，可以發現其缺少很多環節，如師生互動、教學評價等。作者結合專家學者對培養計算思維的小學信息科技課PBL教學模式的構建情況進行完善與創新，總結出適合小學生的PBL教學模式。

以Scratch編程為例。其具體教學流程為：第一，趣味導入，構建情境（3～10分鐘）。結合Scratch編程教學內容，為學生創建趣味性的、容易感知的學習情境，提出問題，讓學生明確學習方向。教師要善于發現學生的興趣愛好，結合學生已有知識水平和計算思維能力，確定教學內容與課程目標，借助信息技術構建情境，引導學生繼續探索。第二，將學生分組，開展合作學習（5～10分鐘）。結合學生的實際情況，以“同組異質，異組同質”為原則分組，然后指導學生繪制Scratch編程流程圖，幫助其厘清思路，發散思維。第三，協助學習，制定解決問題的方案（10～20分鐘）。在小組中，學生互相幫助，分享學習資源，開展分組討論，陳述觀點，制定策略。在此過程中，教師要引導學生使用流程圖的形式，直觀地描述抽象模式，然后觀察學生行為，引導學生修改活動計劃。第四，成果展示，總結經驗（5～10分鐘）。在學生展示成果的時候，教師引導學生認真思考，指導小組之間進行評價。第五，擴展延伸，總結反思（5～10分鐘）。小組之間搜集作品，進行分析，教師指導歸納，做出合適的反饋，幫助學生遷移知識。

二、小學信息科技課程中PBL教學模式的實施

（一）課程實施的準備

第一，教學環境的準備。本校的微機室中一共有50余臺電腦，都可聯網使用，供一個班級中的學生上機實踐。筆者在上課前將電腦升級成windows8系統，然后在計算機中安裝電子教室軟件與“雨過天晴”還原軟件。第二，安裝Scratch軟件。在學生電腦中安裝國內Scratch3.0兼容版本，因為此版本的動畫設計、UI界面、擴展模塊都比其他版本的功能強大，還能結合實際情況擴展出很多模塊。第三，學生分組。課前結合“同組異質，異組同質”的原則為學生分組，為學生編號，讓相同小組的學生編號相鄰，然后讓學生結合計算機編號，在固定的位置上坐好，便于上課的時候小組成員間順利開展討論。可以結合微機室中計算機的排列情況，讓五人組成一個小組，能夠恰好坐在微機室中的一排上，小組中編號靠前的學生為組長，負責管理紀律與組織活動。第四，準備教學資源。教師在課前要先做好教學設計，為學生準備足夠的教學素材、教學資源，為學生電腦中的D盤創建一個Scratch編程學習的專屬文件夾，便于保存下載的素材與創作的作品。

（二）課程實施的過程

在做完準備工作之后就可進行Scratch編程的教學實踐，從開始介紹Scratch編程的各個功能模塊，到后來學生嘗試自己操作編程軟件，需要一個系統的過程。教師可結合前人經典教學設計，結合自己重構的基于計算機思維能力培養的PBL教學模式流程，帶領學生實踐操作，讓其自主完成Scratch3.0項目的制作。本階段的研究結合上述介紹的基于計算思維培養的PBL教學模式幾個環節進行教學。以五年級《散步的小貓》為例開展教學實踐。具體教學過程為：

1.趣味導入，創建情境

以趣味性的語言導入：“同學們，你們喜歡小貓嗎？很多同學認為小貓是可愛的，并且喜歡和它們玩耍。但是在學校中沒有小貓，我們無法與小貓一起玩耍。今天在我們的信息科技課中，嘗試與小貓見面，和小貓玩耍好不好？下面我們來一起學習一個好玩的軟件——Scratch3.0。”學生在第一次聽到Scratch3.0軟件的時候是充滿好奇的，并希望可以在計算機中和小貓玩耍。接著，教師為學生介紹Scratch3.0軟件，讓學生知道它是一個電腦簡易圖形化的編程工具，使用Scratch3.0制作作品。學生在此過程中經歷了編寫劇本、制定角色、搭建場景、演出等過程，是復雜的過程。介紹到此，學生們自然就會產生疑問，如什么是“劇本”，什么是“角色”。此時，活潑的學生在班級中就會提出問題，教師針對此做出講解，待學生們對所有新的概念有一定理解之后，教師說出本節課需要學習的主題“讓我們來做一個‘散步的小貓’吧”。讓學生自己打開電腦，觀察Scratch3.0軟件的界面，先熟悉各個部分的功能，然后從界面上的文件中選擇“從電腦上傳”，打開《散步的小貓》程序進行查看。

2.學生分組，剖析問題

課中，教師依照提前分好的小組編號進行點名，讓學生找尋與自己相同的編號坐好，并告知學生這就是固定的位置，以后的信息科技課就按照這個順序坐，每組序號靠前的學生為組長，負責管理紀律與組織實踐活動。接著為學生展示Scratch3.0軟件中《散步的小貓》程序的操作步驟，讓學生觀察學習。教師介紹：“Scratch3.0軟件是與樂高積木相似的圖形化編程軟件，主要組成就是這些不同的積木塊，每一個積木塊表達一個指令。

在學生們理解每一個指令后，為其展示《散步的小貓》運行的腳本，讓學生在觀看中思考這么運行的邏輯是什么。基于五年級小學生的思維邏輯還有局限，所以教師可以展示流程圖，輔助學生理解。流程圖為：點擊綠旗開始、移動十步、下一個造型、等待0.05秒、碰到邊緣就反彈、旋轉方式為左右翻轉。

3.合作學習，提出解決問題的方案

教師提出問題，讓學生通過合作學習的形式進行探究，制定解決問題的方案。問題為：通過對教師演示的觀察，分析怎樣實現小貓在馬路上散步的效果？如何切換小貓效果，讓其水平行走？怎么設置讓小貓在碰觸舞臺邊緣就會反彈？學生分工合作，在組內交流討論，嘗試搭建程序，編寫腳本。如背景：背景庫-ColorfulCity-雙擊添加；角色：角色庫-Cat-雙擊添加。教師在此過程中進行觀察，發現學生遇到問題時給予指導。

4.小組展示作品，總結經驗

以一組創新作品為例，第三小組在作品中將背景轉換成太空，把小貓變成天馬，其作品變成《天馬行空》。教師在表揚這組學生想象力豐富的同時，提出問題：“為什么天馬的行走是固定的？”讓其他小組學生也思考，發現《散步的小貓》中小貓的造型有很多種，自帶散步效果，但是天馬卻沒有動態角色。基于此引導學生將固態的天馬角色變成多個造型的、動態的角色。

5.擴展延伸，總結反思

在快要下課的時候，針對學生們的學習情況，教師帶領學生總結。首先，學生們知道了Scratch3.0軟件是什么，并對其中的核心指令有了一定了解，體會到Scratch3.0軟件的趣味性。其次，學生們使用Scratch3.0軟件創作作品完成得較好，并且每個小組都完成了腳本的編寫，還有的小組在理解知識的基礎上做了創新。最后，布置幾道擴展知識的作業，如“小貓怎么才能倒立行走呢？”“為什么在執行程序之后可以一直保持固定的姿勢移動？”“小貓走到邊緣后，如果想讓小貓轉身往回走，要怎么寫程序呢？”

（三）課程實施的思考

經過本次教學實踐，發現可以初步達到預期的教學目標，對學生計算思維的培養是有益的，但是將PBL教學模式與計算思維培養的融合教學還有下面幾點反思：第一，PBL教學模式下設計的教學流程，每個流程的實施不能過于教條，需要教師結合學生的表現更好地發揮教育機制。小學高年級學生多靈活好動，而信息科技課集音樂、游戲與漫畫等屬性于一體，迎合小學生的發展特點。如針對喜歡玩游戲的小朋友，教師可以鼓勵學生利用Scratch3.0進行編程創作，以此發揮學生的想象力，創建屬于自己的游戲。實際上小學生的想象力與創造力很強大，所以會創造出讓教師都感嘆的游戲。第二，雖然Scratch3.0軟件有強大的圖形化編程功能，但是在實際教學中，如果以其他編程軟件做輔助，教學效果會更佳，對學生計算思維培養效果也更好。所以在實際教學中，除了運用Scratch3.0軟件，還可使用“慧編程”“編程貓”等國內圖形編程軟件輔助教學，達到學習資源共通的作用。第三，現在的小學信息科技課還處于邊緣化的狀態，在有的小學，信息科技教師在學科中的地位還不如音體美教師。所以，很多信息科技教師往往自暴自棄，甚至不主動教授知識，讓學生在信息科技課中自由活動。為了改變這一現狀，需要教育領域政策的指引與信息科技教師的共同努力。第四，對小學生計算思維的培養是長期與動態的過程，短短一周或者一個月見不到成效，所以教師要傾注耐心，精心備課，系統地為學生創建信息科技課。在人工智能時代下，小學生是信息時代的原住民，在電腦程序的學習上有較強的天賦，進步速度也很快，思維跳躍性和創新性都很強。所以，教師要隨時代的進步而不斷學習，增強自己的知識儲備。

三、結語

綜上所述，在小學信息科技教學中，創建面向計算思維培養的PBL教學模式，為教師順利開展教學活動提供了理論基礎，同時還對其他學科教學具有指導作用。基于此，構建面向計算思維培養的PBL教學模式開展Scratch編程教學，為小學信息科技教師教學提供指導，可有效提升學生獨立思考能力和解決問題的能力，進一步增強其信息素養和計算思維能力。