以问题解决为导向的初中可视化编程教学实践

张燕艳

学习程序的最终目的是让学习者可以有效地使用计算机完成某些应用开发，解决实际遇到的一些复杂问题。学生可以根据所学知识，搭建出符合某一主题的小动画、小游戏，或者是创建一个小故事、画一幅画，无论是小游戏还是小故事或一幅画，都是在某种情境下进行设计的，这种情境正是可视化编程问题的由来。问题是一种情境状态，它将学习与问题或任务挂钩，使学生投入到问题中，它强调把学习设置到复杂的、有意义的问题情境中，学生通过自主探究和合作来解决问题，从而学习隐含在问题背后的知识，形成解决问题的技能和自主学习的能力。问题导向学习强调以问题解决为核心，多种学习途径相整合，强调学生之间的交流与合作，让学生围绕问题展开知识技能及多种能力的建构过程。本文提出的以问题解决为导向的初中可视化编程教学是以一系列教学问题为导向，从问题贯穿整个教学过程，引导学生投入到问题解决中，使学生在解决具体问题的过程中掌握可视化编程的基础知识和基础技能，并获得解决问题的方法，以期达到核心信息素养培养的目标。其中问题是引子，问题解决能力的培养是目标。下面，笔者以《超人拯救地球》一课为例进行相应阐述。本课的学习目标为：①了解舞台的属性，理解并会灵活使用坐标。②能运用“移到”“面向”“平滑移动”等命令对演员进行定位移动。③理解顺序结构的思想。具体可以从如下几个环节进行实施。

● 分析问题情境，激发兴趣

用情境引出问题，主要针对学习者的问题理解阶段。对问题进行正确的理解是成功解决问题的关键。在可视化编程学习过程中，教师给学生呈现某一情境，学生从这个情境中自己发现问题、提出问题。

在问题探究开始之前，明确问题是什么至关重要。教师要通过生动的语言将学生带入到情境中去。每个人都有属于自己的英雄梦想，当学生看到“超人”和“陨石掉落”的动画情境时，学习兴趣油然而生，这时教师再启发学生通过观察、对比与思考，发现隐藏在这些情境背后待解决的问题，并能用自己的语言把问题表现出来。学生的回答一开始可能会很发散，但教师的引导可以确保学生的回答不偏离教学目标。这时，学生小组合作，细致地分析问题，讨论问题情境，从而明确问题，清晰、具体地描述需要解决的问题。

● 分组探究问题，细化任务

在明确所有的需求以及应该达到的目标之后，必然要探索走向目标的途径，也就是探究解决问题，并在“剧本创作活动记录表”中写下来。问题解决为导向的教学模式为学生的学习提供了一个好的脚手架。从课堂学习反馈来看，学生的回答精彩纷呈，至此，学生发现问题的能力得到了锻炼和提升。在这个环节中，教师要多鼓励学生结合自己的生活经验想出尽可能多的想法并记录下来。这样既能充分发挥学生学习的主观能动性，又能让学生对问题的产生和解决问题的过程有一个较为全面的认识。

在课堂教学中，教师引导学生以小组讨论的形式将问题情境补充完整，有小组设计了如下情境：有一天，外来星球掉下来无数的陨石，其中一颗陨石向地球飞来，陨石一旦落地将给地球造成非常严重的损失，为了确保地球的安全，超人帅气出场，接住陨石并将陨石丢到安全的位置，超人拯救了地球。学生讨论用图形化编程工具实现该情境的脚本方案，并每组派代表发言。教师引导学生对地球人、陨石和超人进行角色分析，并细化成三个子任务——任务一（地球人出场）：地球人在路上，当看到陨石掉落时，发出求救信号;任务二（陨石坠落）：陨石从舞台飞出，砸向地球人;任务三（超人出场）：在陨石砸到人之前，超人出场，接住陨石，扔到安全的地方。教师对学生给出的方案进行适当点评，并给出建议性的语言。

● 动手实践，体现学生创作的个性

学习并不仅仅指向某一问题的解决，学习的最大魅力在于能把所学的知识应用到更多的操作实践中，解决更多的问题。本环节是对分析问题、探究解决问题的验证环节。学生以小组为单位，在可视化编程中进行实践。在课堂教学中，针对操作过程遇到的问题，在互动剖析的基础上，学生对舞台上坐标定位知识、调整角色的方向、移动位置、超人造型切换和各种指令的合理组合都会有更深刻的理解和体会。在这一解决问题的过程中，学生的作品具有一定的生成性，但也是在有效预设下的动态生成。教师引导学生执行本组设计好的可视化编程教学方案，为角色搭建相应的指令，从而解决具体的问题，感受其中的乐趣。在本环节最后阶段，學生的调试重点是陨石坠落的位置和时间与超人接住陨石的位置和时间的衔接问题，如何实现无缝对接，需要学生不断调试与修改脚本。教师引导学生在超人的动画基础上，试着添加多个角色，让动画更具观赏性。更有创意的是，有一些学生还想到运用方向键控制超人的飞行，运用空格键发射激光，超人击碎陨石不让陨石落到地面。教师还可以这样设问：用本课所学的知识，还可以创作哪些可视化编程动画作品？学有余力的学生可以完成其他故事作品，如小猫与小狗捉迷藏、小猪佩齐躲开愤怒的小鸟、狐狸躲开老虎等。通过实践，学生的知识的迁移和应用得到了提升，个性得到了张扬，问题也得到了解决。

● 师生综合评价与反思

以问题解决为导向的可视化编程教学，其落脚点在于学生是否能解决相应的问题。在《问题解决心理学》一书当中，问题的“解决”有两层含义，一是找到了问题的最后答案，二是找到了解决问题的方法。前者指的是问题解决的结果，而后者指向的是问题解决的过程。笔者认为，在教学评价的设计上应尽量做到两者兼顾。在学生的作品完成后，在教师的指导下，学生对本小组的作品进行自评，对其他小组的作品进行互评，然后，教师对学生的学习态度、作品创作等给出评价。另外，每个小组还要对本小组在整个探究过程中所遇到的所有问题和困难，以及当时解决这些困难和问题的方法进行反思，并将其记录在活动记录表中。小组成员要根据最终的作品再次对问题解决方法探究进行反思，并讨论“问题确实得到解决了吗？”“还有其他更好的解决方法吗？”等问题。“学生+教师”的评价方式更加多元化、更加客观真实，并且学生参与到评价中能够更有效地提升学习主动性与积极性。教师在教学过程中运用激励性评价工具对学生的课堂学习纪律、态度及效果等方面进行即时评价与反馈，从中体现过程性。

综上所述，以问题解决为导向的可视化编程教学实践，通过分析问题情境、探究解决问题、动手实践、师生综合评价与反思等一系列的教学设计活动，使学生在解决问题的过程中获得了隐藏在问题背后的可视化编程学习的知识与技能，同时提高了学生解决问题的能力。将面向问题解决的教学策略引入初中信息技术教学中，有利于新旧知识的衔接，有利于解决问题方法的获得，有利于新知的建构，有利于学生积极参与活动，有利于学生创造思维的激发。