基于UbD理论的普通高中信息技术教学

杨梅

在传统教学中，课程设计往往更关注教材上的具体内容，所以造成很多教师组织课堂教学的时候过分依赖教材，而忽略了对学科课程标准的深入研读。真正的课堂并不是基于教材内容的灌输，教师的“教”其实是为了更好地引发学生对知识的深入理解和最终迁移，知识和技能只是作为理解学科中的关键问题的方法，而不是把它们看作是要灌输的材料。本案例依据2017版高中信息技术课程标准，从生活真实情景入手，从感性到抽象，从实践到理论，从人处理问题的方法和步骤当中，抽象归纳出计算机可以执行的算法，实现从数据到结构、从方法到策略、从过程处理到算法思维的提升。

● UbD理论提出的背景和主要内容

随着世界经济与社会的发展，教育更加关注人的“个性化”成长需求，“以人为本”的教育观念日益深入人心，如何提供更好的“多元化”的教育方式来激发学生思考，挖掘学生潜能，提升学生思维等正日益受到社会各界的关注，从而促进了UbD理论的提出和蓬勃发展。

针对怎样进行教学课程设计？美国著名的课程与教学领域专家格兰特·威金斯与杰伊·麦克泰提出了逆向的教学设计方式：改变传统的根据教科书安排教学活动，最后通过测试等手段评估教学成绩的方式，颠倒顺序变成先确定教学目标，然后找到目标达成的证据，最后根据目标与证据安排教学计划。与传统的课程设计相比较，这种课程设计方式旨在使课程的设计过程成为促进学生理解教学内容、培养学生理解力的过程。这套新的教学设计方式被威金斯称为“UbD （Understanding by Designing）”。

“通过设计促进理解”（Understanding by Design，简称“UbD”）理论强调“理解为先”，借助启发性问题，在主动探究的过程中加深理解，使学生主动参与到理解所需要的各种建构性思维中。强调揭示（Uncoverage）的重要性，避免知识技能的灌输（Coverrage），通過设计更好地激发学生的思考和探究，围绕问题架构学习促进深入的可迁移的理解。

● 基于UbD理论的教学实施

课堂教学是关系到课程改革理念和方案能不能真正落地、能不能达到预期效果的关键环节。现实世界的应用有助于给学生提供更好的视角和动力促进深入探究。“为有源头活水来”，一个遵循教育教学规律和学生身心发展规律，贴近学生的思想、学习和生活实际的教学设计案例，可以充盈盘活整个课堂。本教学设计通过创设活动情境，组织学生在解决问题的过程中探究顺序结构、选择结构和循环结构的特点，增加问题设计，让学生通过思考问题、分析问题，设计解决问题的算法并通过程序可视化算法思想，从而实现了本节课教学目标。具体教学实施过程如下。

1.创设情境，导入新课（3分钟）

情境创设：运行抢红包程序，学生登录FTP下载抢红包程序案例1.0版本.exe和抢红包程序案例2.0版本.exe。再次经历真实的抢红包情景，通过单击抢红包按钮，获得不同红包金额。

师：红包数额分配有什么特点？计算机如何实现这个功能？

设计意图：通过学生都熟悉的抢红包项目，分析所抢的红包金额随机现象，很自然地引出课题；通过提议学生自己设计游戏，激发学生的好奇心和求知欲，在整个课堂学习中有的放矢。

2.师生互动，学习新知（8分钟）

通过导入新课过程，启发学生分析问题，引导进入本节课学习新知环节：随机函数Rnd。

Randomize：【随机数初始化】['r?nd?ma?z]v.使随机化，完全打乱，（使）作任意排列；Rnd：【随机函数】随机生成一个[0，1）之间的实数。

示例：生成[0，10）区间内的随机实数x=10*Rnd。

师：仅有随机函数还不够，我们还需要其他程序代码的支持才能实现模拟抢红包项目的设计。我们还需要哪些知识？（回顾复习环节）

设计意图：温故而知新，学习本节课的新知识同样需要复习巩固已经学过的知识，才能最终实现抢红包项目设计。

①需求分析：确定要解决的问题，即计算机要“做什么”。引导学生分析抢红包程序幕后计算机要做的事情。

设计意图：让学生换位思考，体会计算机代替人所做的事情，是按照人们事先给的步骤工作。因此，当明确要解决的问题后，先要一步一步设计好怎么做，也就是设计解决问题的算法，然后通过编写程序，赋予计算机解决问题的能力。

②设计算法：对某一特定问题设计的一组（有限个）求解步骤或方法。启发学生思考抢红包的实现需要怎样设计算法？

设计意图：让学生理解怎样用算法描述实际问题，理解人的思维在计算机中发挥的作用，初步突破教学的难点。

③选择开发环境（VB）编程实现。把人们设计的算法转换成计算机能够识别的代码，并调试运行实现。

教师布置实践活动内容（引导学生充分利用项目任务单，实现自主探究学习）。

设计意图：通过明确的实践活动设计，让学生进一步体验可视化编程的一般步骤，活动分基础篇和拓展篇，有助于提供更好的个性化学习指导，活动设置促进教学目标的达成。

3.自主探究，体验成功（15分钟）

学生通过项目活动任务单和编程软件，开始自主探究，完成抢红包项目设计。

①基础篇——纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。

活动1：搭建模拟抢红包1.0版界面（红包图片、总金额、红包个数、留言等）（如图1）。

活动2：实现单击“塞钱进红包”按钮事件代码（如图2）。

活动3：单击图像，实现“拆红包”事件。

活动4：调试运行程序，保存程序，生成.exe上交作业。

活动5：交流促进步，有余力则助人。

设计意图：通过让学生自己搭建界面→编写代码→调试运行体验整个可视化编程的主要过程，通过补充和完善代码，突出本节课的学习重点，进一步学习随机函数Rnd的作用和功能。基础篇实践活动要求每人最终都提交一份作业，教师进行作业评价。在学习过程中也注重小组互助，交流促进步。

②拓展篇——精益求精，锦上添花。

活动6：增加和完善抢红包程序功能。

设计意图：学生的学习风格有差异，所以提供了微视频、图文手册、自学课件等支撑资源，帮助学生更好地完成探究活动。

4.拓展探究，提高创新（5分钟）

基础篇实践活动过程主要通过学习资源实现自主探究。对于没有完成基础篇实践活动的學生，教师和组长给予指导和帮助；对于学有余力的学生，可以让其进入拓展任务的环节，教师鼓励其借助各种数字化学习资源解决问题，完成拓展任务。

设计意图：通过本环节，实现了分层教学，也可以实现教学进度的有效控制，机动灵活处理课堂教学时间。

5.交流评价，归纳总结（5分钟）

①分享促进步，借助FTP实现作业即时提交，教师选出优秀作品课堂展示，选出有典型问题的作品进行当堂完善和改正。

②学生登录评价网站，完成本节课相关知识点的测试题，梳理巩固本节课内容。

设计意图：评价环节是一节课非常重要的一环，通过评价可以梳理本节课的重点和难点，及时发现学生学习过程中出现的问题，及时修正，有助于学生深刻记忆。随堂测试环节让学生自测，总结梳理课堂用到的知识，理论和实践相结合。

● UbD理论学习与教学设计实践反思

任何追求理解的课程设计都必须帮助学生意识到要做的不仅仅是接受“灌输”的内容，还要主动“揭示”隐藏在事实背后的内容，并思考它们的意义。基于2017版基础教育课程改革方案，课程标准已经制定，教材体系已经初步搭建完成，对于一线的教师来说，最紧迫的任务当是把新的课程理念转化为实际行动。在日常课堂上如何能很好地激发学生的学习热情，引发学生有效思考，注重提高课堂思维含量，关注学生的思维过程和知识建构过程成为教师应该关注的重点，而不是仅仅依赖教材内容。

通过教学实践发现，学生在整个实践活动中充满激情与兴趣，全身心投入课堂学习，充分发挥主动性和积极性，借助自学课件、微视频等数字化学习资源能够充分锻炼学生的自主学习能力，大部分学生能主动完成基础篇的实践活动，活动设计关注学生注个体差异，能及时发现并解决学生在学习过程中遇到的问题，各层次学生都有不同程度的发展。活动设计引导循序渐进，评价层层落实，有效跟进，教学面向全体学生，让每个学生都有收获。

本节课，层层递进的项目活动，支撑教学目标的精准内容选择。教师基于问题实际把项目层层分解为若干活动，从方法步骤到代码编写，从算法思想到程序实现，选择符合学生认知特点的实践活动，让学生通过实践体验，眼见为实本节课，通过依据程序设计语言规范，编写程序代码，调试运行程序结果，让思维过程可视化，让算法思想具体化，教师放手让学生去体验，完成了教学目标，培养了学生的信息素养。