基于“問題導向”與“圖示載體”的圖形化編程課例研究

葛安琪

“問題導向”是將學生作為教學主體、以問題解決為核心、以培養學生獲得多種能力為目的的教學模式。而以“圖示”作為載體，將問題以任務的形式呈現，更有利于學生有效地管理學習過程與學習資源，主動探索學習內容，創造性地解決問題。筆者以“問題”為導向，以“圖示”為載體，對圖形化編程《吃豆子游戲》一課進行了多次行動研究。本文從教學方法及研究主題的選擇、教學方案的規劃與設計、教學方案的實施改進等角度，記錄了本課例研究的過程與思考。

● 教學方法及研究主題的選擇

1.以“問題”為導向

以問題為導向的學習是指用問題指向學習，將所學內容轉換成關鍵性、關聯性問題，引導學生通過分析問題，利用已知知識嘗試解決問題掌握新知識，同時在此過程中學會自主、合作、探究學習的方法。問題導向的學習強調以問題解決為核心，多種學習途徑相整合，強調學習者之間的交流與合作，讓學生圍繞問題展開知識技能及多種能力的構建過程。

2.以“圖示”為載體

本次研究的學習途徑以“圖示”作為載體，瑞士著名心理學家、教育家皮亞杰將圖式概括為“圖式本質上就是指動物對外界的刺激和自身的活動反射到大腦皮層下的結構或組織”。將“圖示”作為載體，更有利于學生有效地管理學習過程與學習資源，主動探索學習內容，創造性地解決問題。而圖形化編程更加貼合啟蒙式編程的需求，往往是學生學習程序設計的首選。借助圖示的圖形化編程學習，可以幫助學生形成清晰的程序思維，編寫出個性化的創意作品，同時激發其他程序設計學習的潛力。

3.“圖”“問”相結合

基于“問題導向”“圖示載體”的圖形化編程課，首先以圖示出示程序設計目標，接著將問題與情境融合以圖示呈現，學生圍繞解決圖示任務開展程序設計模塊的學習。學生在圍繞某一個任務開展研究的過程中會產生新的問題，這是一個良性循環的過程，即教師利用圖示拋出啟發性問題、學生研究產生自主問題、提取所學知識分析問題、獲取新知識解決問題、掌握本課新知、學會學習方法。最后，自我評價以圖示展現，學生反思本節課的收獲?！冻远棺佑螒颉芬徽n處于圖形化編程學習中的承前啟后的位置，學生已有一定的程序設計體驗，能夠結合學習經驗開展“圖”“問”結合的學習。

● 教學方案的規劃與設計

1.學情分析

本次課例研究在五年級三個班級中展開，五年級學生有信息技術學習的經驗，計算機操作有一定基礎，但學習程序設計的經驗不足，綜合運用新舊知識創新程序設計作品較少，制作作品缺乏目的性，隨意性較強，問題各個擊破的能力較弱，傾向于解決較容易的問題，更加看重眼前的即得收獲。本次開展課例研究的三個班學生人數都為30人左右。A班學生學習習慣較一般，個別學生更加關注自己的“無厘頭”創意;B班學生較乖巧，小組合作能力較強，超前意識足;C班學生程序設計學習能力強，創意十足，課堂氛圍活躍。

2.教材分析

本課內容為圖形化編程《吃豆子游戲》的第二課時，筆者將學習情境修改為螞蟻吃水果游戲，吃豆人變成小螞蟻，豆子變成了水果。將本課的重難點融到此情境中，激發學生學習欲望。本課的主要學習任務是建立在第一課時學生已經學會鍵盤控制的基礎之上，結合隨機函數、坐標增加控件以及偵測制作接水果游戲。根據本課的教學目標可將教學內容分成三部分：第一部分突破已知分析并實現水果從隨機位置下落及竹簍的運動;第二部分利用偵測，實現水果被吃到后的游戲腳本;第三部分是探究水果落地后的游戲腳本。同時，拓展變化腳本，增加吃水果游戲的趣味性。在之前的圖形化編程學習中，學生已經掌握了“偵測”及“隨機數”功能，對本課的學習產生積極作用。本課趣味生動有互動效果，因此在學習本課時，教師要以啟發為主，激勵學生運用已有知識搭建新腳本，根據需求靈活地運用腳本，實現作品的創新。

3.課堂觀察重點與觀察記錄表設計（如下表）

觀察記錄表圍繞課程環節設計，以半封閉及開放相結合的形式進行設計。半封閉的統計及要點記錄部分便于同伴觀察后的客觀觀察記錄。開放形式的觀察記錄部分便于同伴的個性化評價。

● 教學方案的實施改進與團隊意見及再實施改進

1.第一次實錄片段和實景描述

本課以游戲闖關作為課程的線索，首先進入游戲設定環節，學習單已呈現出本課的舞臺及角色。

預設任務1：完成起始線及警戒線的坐標確定。

任務設計分析：任務1設計是為后面學習埋下的伏筆，學生嘗試解決兩個問題：一是桃子在下落前的初始位置，二是桃子下落后若沒被竹簍接到應該在什么位置發生變化。這是本課的兩個難點，一旦突破，學生理解后便能快速地完成基本任務。

學生生成情況：學生根據要求快速完成起始線及警戒線的坐標確定。

預設任務2：①用箭頭在圖中畫出竹簍的運動方向;②勾上竹簍的X坐標發生變化還是Y坐標發生變化。

任務設計分析：完成游戲設定后，進入關卡1，學習單上有兩個啟發性問題，這兩個問題以勾畫的形式在圖示中呈現，目的是減少文字填寫激發學生完成欲望，學生可以快速勾畫本關卡的問題。實際上這就是找到竹簍運動程序的關鍵性問題。

學生完成情況：學生在課上解決了關卡1問題后，開展合作學習解決了程序的搭建，實現了竹簍跟著鼠標移動。

預設任務3：①用箭頭表示桃子的運動方向，X、Y坐標誰在增加還是減少;②如果桃子碰到竹簍，桃子就回到頂端，如果竹簍沒碰到桃子會怎么樣？

任務設計分析：以問題1激發學生思考桃子的哪個坐標在減少，將問題引入程序。問題2是開放式問題，學生可以開展創意程序設計。

學生完成情況：學生運用前一課的偵測腳本解決了竹簍碰到桃子的情況。接著，根據任務要解決桃子回到舞臺頂端的問題，經過教師的問題引導學生回憶了“隨機數”腳本，并結合課始的伏筆即桃子的起始線完成了回到舞臺頂端的任務。此任務中布置了一項開放的任務，即“如果桃子沒有被接到會怎么樣？”。因為是開放式的問題，學生填寫的答案五花八門，但都能夠提出自己的想法。不過在實際操作過程中，有的學生完成了任務，而有的學生由于給自己設定的任務過難，最終放棄了任務，開始胡亂創作。

預設任務4：創新環節，一個未知的桃子。

任務設計分析：教師提出“你的桃子能發生什么變化讓你的游戲變得更加有游戲體驗感？”這一問題來發散學生思維，鼓勵學生綜合運用圖形化編程創意設計。

學生完成情況：學生回答不盡如人意，有的沒有自己的創意而選擇了教師給的提示，有的僅僅改變桃子的造型，無關腳本變化。最后圖示中的評價部分，大多數學生客觀地進行了自我評價。

2.同伴的觀察記錄和群體研討意見概述

教師能夠在課程中通過多種形式的提問引導學生回顧以前學習的知識解決問題，也能夠通過問題啟發學生理解本課的重難點，將問題導學、解決問題作為本課的核心線索。但學生提問機會較少，提問質量不高，針對問題深層次的思考還不夠;教師的提問過于關注啟示學生突破重難點，忽視引導學生明確任務意義。而圖示作為問題的載體，雖以圖的形式讓學生觀察記錄從而發現問題，但圖的板塊之間聯系性不夠，學生很難建立一個完整課的概念。竹簍的腳本可以延用第一課時的知識點，不宜花過多的時間，否則容易導致學生混淆桃子和竹簍的坐標難點。本課在前部分使用了過多的時間，直接導致后面的自主創新階段時間減少，因而出現了學生自暴自棄、選擇胡亂做的現象。在拓展環節，學生無法產生具有可操作性的創意想法，說明在前階段的學習中基礎知識還不夠扎實，重視程序腳本解決忽視問題解決意義，使得學生很難在此基礎之上開展創新制作。

3.第二次實錄片段和實景描述

任務修改：以半成品的形式，減少竹簍腳本的制作，快速遷移前一課時的腳本，重點放在桃子的腳本實現。

圖示修改：加強圖示任務之間的聯系，以任務為主線，以流程圖為形式，梳理本課的學案，讓學生快速進入解決問題的狀態，帶著目的去探究桃子落地和桃子被接住的腳本。

拓展環節修改：讓學生填寫接桃子和桃子落地所發生的事情，按照自己設定的任務開展程序設計，這種開放的形式為真正的拓展進行鋪墊。在拓展部分實現了分層教學的目標，部分學生的設計能夠結合本課所學，如再增加一個下落的壞桃子，也有學生運用以前的知識在螞蟻角色上動心思，制作了雙人游戲。

精煉提問語言：改變之前為了程序設計而程序設計的提問方式，將問題引導的重點從技術轉移到情境，激發學生制作欲望，讓學生知道自己為什么要這么做，而且想要主動做。

增加學生問的機會：增加學生提問的環節，讓學生表達自己的疑惑，并請已理解的學生解答。而隱藏的問題，如隨機數如果設定的范圍和舞臺坐標范圍一樣大，桃子的初始位置若出現在邊緣，“碰到邊緣就如何”這一腳本就會出現不理想的結果。學生并沒有發現這個問題，因為計算機給出的隨機數大概率不會出現在邊緣位置，但無論如何這個漏洞是存在的，違背了程序設計的嚴謹性、科學性。教師故意引導學生發現并提出這個問題，激發學生去解決，也給學生樹立程序嚴謹的意識。

4.同伴的觀察記錄和群體研討意見概述

因為圖示的修改，課程脈絡變得清晰，學生也更加清楚程序設計任務。但圖示中的任務開放性太強，教師沒辦法做到收放自如。游戲初始任務過多，容易打消學生制作的興趣。

教師提問更加精煉，點到為止，同時增加了學生問的機會，任務完成率更高。在創新制造部分，已經給學生很大的空間進行創編，在基礎任務部分可以適當地封閉任務，讓學生快速掌握應知應會，再在拓展部分充分發揮自己的實力。

5.第三次實錄片段和實景描述

修改游戲初定任務：去除冗余的任務描述，提高學生閱讀任務的欲望。也不在游戲設定部分花過多的時間描述，以設計螞蟻接桃子游戲的情境激發學生快速完成桃子下落任務，便于后面重難點的突破。

基礎任務封閉：如果桃子被螞蟻接到就隱藏，學生判斷是誰在什么情況下發生了什么，結合以前學過的偵測，完成封閉任務，給拓展任務留更多的時間。

趣味游戲設計引導修改：問題引導學生觀察目前的腳本，小組討論可以怎么修改游戲。學生有的想到可以在原有的腳本上進行修改，也有的想到增加新腳本。學生先匯報，啟發還沒有想法的學生。留有足夠的時間給學生逐步完成自己的設計，帶著目的去制作一個有個性的游戲。

增加體驗時間：學生們的作品富有創意，增加玩游戲的環節，讓“我是游戲設計師”的情境更加完整，增加學生的體驗感。

● 教學反思與教學設想

1.問題的提出應關注學生情感需求

在本次課例研究過程中，筆者體會到真正讓學生感覺到滿足感的是自主解決問題、設計創意游戲、作品獲得同伴喜愛，這往往超過了學會一段腳本帶來的獲得感。因此，教師應注意程序設計任務前期的熱身，激發學生的情感共鳴，可以設置豐富的情境，如游戲比賽PK、導演情景劇、游戲設計家等。以任務為形式的問題提出也要滿足學生的情感需求，要讓學生有閱讀的欲望、挑戰的欲望，同時要考慮到學生已有的知識儲備，問題既要有挑戰性也要有挑戰的可能性。問題的設置則應是封閉式問題與開放式問題相結合，既保障學生掌握基礎知識與基本技能，又滿足個性化探索需求。

2.圖示出示要發揮其意義

圖示在這里作為一份學案，應是與課上的環節相輔相成、相互促進的。圖示之間應存在聯系，而非相互獨立，應做到在課程結束的時候，不僅教師手中的圖示完成，學生頭腦中也建構了整節課的完整脈絡。這要求圖示的出示要根據學生的年齡、個性特點選擇形式，也要根據任務的難易程度，關注任務在本課的地位，設計出相符的形式，讓圖示的出示有意義。問題與圖示的完美結合，需要以問為形式的任務和教師問題的巧妙引導的輔助，圖雖然是鉛印在紙上了，但問題卻是靈活的，它賦予了圖示靈魂。

3.“圖”“問”結合要注意前后知識點的關聯

基于“問題導向”與“圖示載體”的圖形化編程課也要注意課與課之間知識點的聯系，圖示要充分運用這些聯系，采用提煉、遷移的方法，幫助學生夯實基礎，掌握新技能。教師的提問要有意識地結合情境激發學生運用已學知識盡量解決，再引導學生發現新腳本去解決新問題。圖形化編程的每個內容的學習并非程序獨立，千變萬化的程序搭建能夠產生各種效果，只有培養學生處理腳本問題的能力、創新程序設計的能力、活用腳本的能力、解決生活問題開展程序設計的能力等，才能實現圖形化編程學習的真正意義。