以問題解決為導向的初中可視化編程教學實踐

張燕艷

學習程序的最終目的是讓學習者可以有效地使用計算機完成某些應用開發，解決實際遇到的一些復雜問題。學生可以根據所學知識，搭建出符合某一主題的小動畫、小游戲，或者是創建一個小故事、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行設計的，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，它將學習與問題或任務掛鉤，使學生投入到問題中，它強調把學習設置到復雜的、有意義的問題情境中，學生通過自主探究和合作來解決問題，從而學習隱含在問題背后的知識，形成解決問題的技能和自主學習的能力。問題導向學習強調以問題解決為核心，多種學習途徑相整合，強調學生之間的交流與合作，讓學生圍繞問題展開知識技能及多種能力的建構過程。本文提出的以問題解決為導向的初中可視化編程教學是以一系列教學問題為導向，從問題貫穿整個教學過程，引導學生投入到問題解決中，使學生在解決具體問題的過程中掌握可視化編程的基礎知識和基礎技能，并獲得解決問題的方法，以期達到核心信息素養培養的目標。其中問題是引子，問題解決能力的培養是目標。下面，筆者以《超人拯救地球》一課為例進行相應闡述。本課的學習目標為：①了解舞臺的屬性，理解并會靈活使用坐標。②能運用“移到”“面向”“平滑移動”等命令對演員進行定位移動。③理解順序結構的思想。具體可以從如下幾個環節進行實施。

● 分析問題情境，激發興趣

用情境引出問題，主要針對學習者的問題理解階段。對問題進行正確的理解是成功解決問題的關鍵。在可視化編程學習過程中，教師給學生呈現某一情境，學生從這個情境中自己發現問題、提出問題。

在問題探究開始之前，明確問題是什么至關重要。教師要通過生動的語言將學生帶入到情境中去。每個人都有屬于自己的英雄夢想，當學生看到“超人”和“隕石掉落”的動畫情境時，學習興趣油然而生，這時教師再啟發學生通過觀察、對比與思考，發現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出來。學生的回答一開始可能會很發散，但教師的引導可以確保學生的回答不偏離教學目標。這時，學生小組合作，細致地分析問題，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，細化任務

在明確所有的需求以及應該達到的目標之后，必然要探索走向目標的途徑，也就是探究解決問題，并在“劇本創作活動記錄表”中寫下來。問題解決為導向的教學模式為學生的學習提供了一個好的腳手架。從課堂學習反饋來看，學生的回答精彩紛呈，至此，學生發現問題的能力得到了鍛煉和提升。在這個環節中，教師要多鼓勵學生結合自己的生活經驗想出盡可能多的想法并記錄下來。這樣既能充分發揮學生學習的主觀能動性，又能讓學生對問題的產生和解決問題的過程有一個較為全面的認識。

在課堂教學中，教師引導學生以小組討論的形式將問題情境補充完整，有小組設計了如下情境：有一天，外來星球掉下來無數的隕石，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重的損失，為了確保地球的安全，超人帥氣出場，接住隕石并將隕石丟到安全的位置，超人拯救了地球。學生討論用圖形化編程工具實現該情境的腳本方案，并每組派代表發言。教師引導學生對地球人、隕石和超人進行角色分析，并細化成三個子任務——任務一（地球人出場）：地球人在路上，當看到隕石掉落時，發出求救信號;任務二（隕石墜落）：隕石從舞臺飛出，砸向地球人;任務三（超人出場）：在隕石砸到人之前，超人出場，接住隕石，扔到安全的地方。教師對學生給出的方案進行適當點評，并給出建議性的語言。

● 動手實踐，體現學生創作的個性

學習并不僅僅指向某一問題的解決，學習的最大魅力在于能把所學的知識應用到更多的操作實踐中，解決更多的問題。本環節是對分析問題、探究解決問題的驗證環節。學生以小組為單位，在可視化編程中進行實踐。在課堂教學中，針對操作過程遇到的問題，在互動剖析的基礎上，學生對舞臺上坐標定位知識、調整角色的方向、移動位置、超人造型切換和各種指令的合理組合都會有更深刻的理解和體會。在這一解決問題的過程中，學生的作品具有一定的生成性，但也是在有效預設下的動態生成。教師引導學生執行本組設計好的可視化編程教學方案，為角色搭建相應的指令，從而解決具體的問題，感受其中的樂趣。在本環節最后階段，學生的調試重點是隕石墜落的位置和時間與超人接住隕石的位置和時間的銜接問題，如何實現無縫對接，需要學生不斷調試與修改腳本。教師引導學生在超人的動畫基礎上，試著添加多個角色，讓動畫更具觀賞性。更有創意的是，有一些學生還想到運用方向鍵控制超人的飛行，運用空格鍵發射激光，超人擊碎隕石不讓隕石落到地面。教師還可以這樣設問：用本課所學的知識，還可以創作哪些可視化編程動畫作品？學有余力的學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。通過實踐，學生的知識的遷移和應用得到了提升，個性得到了張揚，問題也得到了解決。

● 師生綜合評價與反思

以問題解決為導向的可視化編程教學，其落腳點在于學生是否能解決相應的問題。在《問題解決心理學》一書當中，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果，而后者指向的是問題解決的過程。筆者認為，在教學評價的設計上應盡量做到兩者兼顧。在學生的作品完成后，在教師的指導下，學生對本小組的作品進行自評，對其他小組的作品進行互評，然后，教師對學生的學習態度、作品創作等給出評價。另外，每個小組還要對本小組在整個探究過程中所遇到的所有問題和困難，以及當時解決這些困難和問題的方法進行反思，并將其記錄在活動記錄表中。小組成員要根據最終的作品再次對問題解決方法探究進行反思，并討論“問題確實得到解決了嗎？”“還有其他更好的解決方法嗎？”等問題?！皩W生+教師”的評價方式更加多元化、更加客觀真實，并且學生參與到評價中能夠更有效地提升學習主動性與積極性。教師在教學過程中運用激勵性評價工具對學生的課堂學習紀律、態度及效果等方面進行即時評價與反饋，從中體現過程性。

綜上所述，以問題解決為導向的可視化編程教學實踐，通過分析問題情境、探究解決問題、動手實踐、師生綜合評價與反思等一系列的教學設計活動，使學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習的知識與技能，同時提高了學生解決問題的能力。將面向問題解決的教學策略引入初中信息技術教學中，有利于新舊知識的銜接，有利于解決問題方法的獲得，有利于新知的建構，有利于學生積極參與活動，有利于學生創造思維的激發。