《編程解決問題》學習工具制作綜述

楊琳玲

● 特色與亮點

1.學習工具結構符合初中學生的學習特點

本數字化學習工具的兩個組成部分結構清晰明確，能夠有效提升教學效果，充分挖掘學生的自主性、合作性和探究性，增強了課堂的互動性。

2.綜合應用所學軟件

“編程與智能處理”是初中階段信息技術的最后一章，本學習工具利用Photoshop、Dreamweaver、Flash、PowerPoint制作出學習資源，旨在幫助學生編程解決問題。有效地將初中學段所學習的技能結合起來，以期使學生對信息技術學習形成系統認識。

3.學習工具注重教學目標的達成

以科學直觀的互動、動畫、程序及網站導航有效地突出了學習重點，切實突破了學習難點，學習工具簡單明確的內容體系有效地為學生搭起了學習支架，使其在積極探究中達成學習目標。

4.課件切入點吸引學生

以“雙人飛行棋”游戲引入，新穎、有趣，符合學生的學習特征。

● 制作背景

《編程解決問題》學習工具所涉及的學習內容是北京市義務教育課程改革實驗教材《信息技術》第五冊第八章“編程與智能處理”第二節“編程解決問題”，主要內容包括分析問題、設計算法、編寫程序、調試程序等編寫計算機程序解決實際問題的一般過程。通過對該工具的使用，學生既能突破認識算法設計與編寫程序之間的關系這一難點，又能為之后進行“應用程序實例”的設計提供基本設計思路的指導，形成對程序和程序設計語言的基本感知。

學習工具的設計是遵循初中指導綱要提出的“以興趣為起點，以活動為載體，螺旋上升地設置內容”的內容設置和選擇原則，努力實現“強化學生使用信息技術支持各種學習和解決各類問題的意識與能力”的教育目標。

● 教學策略

本學習工具主要應用啟發式、自主學習、合作學習等策略。以“雙人飛行棋”游戲引入，通過分析“單人飛行棋”游戲的設計步驟，以小組為單位，在網站的輔助和教師的引導下，體驗分析問題、設計算法、編寫程序、調試程序等計算機程序解決問題的一般過程。

● 設計思路及內容結構

學習工具的整體設計結構以課堂教學環節為基礎，教師注重有效設問和師生交流，以簡單幻燈片的動畫功能提示學生各個環節的學習，而學生學習網站的導航風格統一明晰，在教師的提示下，學生能夠隨時調整學習進度，操作簡便靈活，互動性較好。

本學習工具包括教師使用的引導課件和學生探究用的學習網站兩個部分，其中引導課件起到課題引領和重點提示的作用，而學習網站則是學生主題學習和探究的主要資源集合，包含以下八個欄目。

1.游戲引入

引入部分主要是讓學生帶著問題玩“雙人飛行棋”游戲（如上頁圖1），從游戲出發，從視覺和娛樂角度出發，激發學生興趣，降低編程解決問題的難度，讓學生不會產生畏難情緒。隨后，展示“單人飛行棋”的背景圖，引出本課的課題：編程解決問題——單人飛行棋的設計（如圖2）。

2.算法設計

（1）設計過關步驟——自然語言描述

引導部分利用PowerPoint的觸發器與學生開展課堂學習互動，引導學生討論設計“單人飛行棋”游戲的過關步驟（如圖3）。

（2）完成“單人飛行棋”算法設計——流程圖

學習工具向學生提出“算法與程序設計有怎樣的聯系”的問題，要求根據設計思路在學習網站“算法設計”欄目中嘗試完成“簡易飛行棋”算法設計流程游戲，學生拖動散亂的算法步驟到流程圖中，形成完整算法及分段的程序代碼（如圖4、圖5）。用Flash軟件制作的動畫，能用很直觀的方式幫助學生理解算法、流程圖和程序設計，突破了算法與程序設計之間的關系。

3.程序設計

（1）復習VB的基本操作

引導部分組織學生分別示范新建VB工程，添加Label、CommandButton控件、修改屬性，以鞏固他們的VB基本操作技能，便于更好地探究新知（如圖6）。

（2）開展界面設計

引導部分利用PowerPoint的觸發器與學生開展課堂互動，引導學生開展“單人飛行棋”的界面設計，體驗設計界面的過程，以培養學生的協作學習能力和探究意識（如圖7）。

在學習網站中，提供了學生界面設計所需的素材及“單人飛行棋”的窗體界面所需對象的屬性設置表格，以便幫助學生更好地體驗設計軟件界面的過程（如圖8）。

（3）程序代碼的引入及程序調試

引導學生通過思考“程序應該操作什么控件來執行”這一問題，根據學習網站“程序設計”欄目的提示，完成程序代碼的引入及程序調試。

4.拓展提高

在學習網站中，為不同能力層次的學生設計了不同難度的任務，以實現對編程解決問題的分層教學，在主頁面上對三級任務進行了介紹，學生能夠根據自己的能力選擇相應的拓展任務，每一級別都有單獨任務并以單獨網頁呈現，以實現學生分層提高，也可以讓學生在課后進行拓展任務的學習。這一部分的設計既注意到有效地提高學生知識的應用意識，又能夠滿足不同層次學生的需求（如圖9～圖12）。

5.學習資料

學習資料部分主要是為學生提高編程解決問題的相關知識積累設定的，在課堂上并沒有安排特定的時間引導學生閱讀，但對編程感興趣的學生可以利用課余時間來重點了解，這一部分主要包含編程解決問題的過程、選擇程序設計語言的原則、VB工作環境、基本概念、常用屬性和窗體事件幾個分欄目，通過對這一部分資料的閱讀，學生可以對程序設計有較為深入且系統性的了解，對其綜合應用程序設計解決實際問題有較強的指導意義（如圖13）。

6.課堂反饋

針對課堂反饋，教師采用了學生所熟識的問卷調查（如圖14）及反饋網站（如圖15），通過填寫問卷調查來進行課堂小結，以實現良好的課堂反饋效果，在問題設置中主要關注了本部分教學內容的知識掌握情況及學生在課堂中合作探究的表現情況。通過課堂實施，有31名學生在課堂上完成了問卷，并有一半以上的學生能夠很好地達成學習目標。

● 藝術布局

學習工具以藍色和白色為主色調，界面顏色素凈，突出導航、文字和圖片，整個結構采取“廠”字形構圖，導航結構位置都在版面的左側，符合學生的操作習慣，也符合學生視線的關注順序。子菜單位置明顯并有一定的顏色區分，使學生對于內容的選擇一目了然（如圖16）。

在設計學生使用的小游戲時，采用色彩豐富的界面，符合游戲的主題，能夠吸引學生去參與游戲的設計，按鈕放置位置及顏色對比明顯，能夠很明確地提示學生思考教師所提出的問題（如圖17）。

● 關鍵技術處理

1.“編程解決問題”學習網站

由Dream weaver制作，利用超級鏈接和插入控件的方式對學習資源進行整合，導航清晰，內容簡明扼要。

2.雙人飛行棋游戲VB程序

利用VB6.0制作成的小游戲，程序代碼比較復雜，但歸根結底就是通過按鈕操作實現圖像的位置變化。

3.“簡易飛行棋算法設計”動畫

利用Flash軟件制作鼠標拖動的動畫，并與程序代碼一一對應，降低學生描述算法的難度，直觀且學生容易理解。

4.簡易飛行棋游戲VB程序

VB6.0制作而成，做示范用，程序代碼可直接復制，幫助學生解決制作過程中出現的細節問題。

5.引導課件觸發器效果

利用演示文稿的“觸發器”對答案進行遮罩，提升課堂新知識引導的交互性。

6.問卷調查反饋網站

由Dream weaver制作ASP網站，利用部署在校園網上的問卷調查反饋網站，學生對上課的狀態和學習效果進行評價，課上即可實現課堂反饋。

● 評價與反思

本學習工具是以學習網站為基礎，將實際課堂教學中所用的圖、文、動畫及應用程序進行有機結合，并輔助師生有效完成了教學任務，突破了初中信息技術教學的難點問題。

當然，學習工具在設計中還有一些值得提升的方面：①相對課堂容量較大，能夠完成拓展任務的學生不多，需思考如何吸引學生課下完成拓展任務。②某一節課的內容的主題網站，可以完善成一個章節甚至一個學期的學習內容，以便培育學生的網絡學習習慣。③缺少網絡討論和方便的實時檢測工具。

在此基礎上我嘗試使用了一些網絡上發布的開源平臺，如Moodle、Sakai等，這些網絡課程平臺有效地解決了上述問題。以下是使用Sakai信息技術教學開展提交作業、實施討論及聯系測驗等學習活動的細節內容（如圖18～圖21）。

● 幕前幕后

最早參與NOC活動是2005年，我作為一個輔助者幫助學科教師開展信息技術整合教學。而后的幾年也參與過學生機器人競賽的輔導，當然最多的還是協助其他教師制作教學課件或說課課件，對于NOC活動而言，我一直處于幕后。而今為一次參加教學評獎而制作的《編程解決問題》將我從幕后拉到臺前，讓自己有了一次全面展示的機會，也為我提供了一個向更多一線教師學習和交流的平臺。

參與這個活動，讓我深刻地體會到，制作學習工具選用什么軟件開發并不重要，重要的是能否幫助學生有效地開展學習。花哨的界面、絢麗的導航、復雜的制作過程只是錦上添花而已。就像NOC活動數字化學習工具評優所倡導的，“本著面向學生、服務教學的宗旨，為教師和數字化學習工具制作愛好者搭建一個展示才華和相互交流的平臺”。

參賽的經歷為我提升制作數字化學習工具的能力起到了很大的作用，從為教學制作課件到思考數字化學習工具對學生學習能起到什么樣的效果，這本身就是對我的教學能力的提升。初中學生很難實現長時間的專注學習，也缺乏對較強技術性內容學習的耐心，用學習網站將一個個小的學習工具組合起來，為學生創設學習支架、突破難點起到了很好的作用。猶記得評委老師點評時所提出的問題，“學生如何實現作業提交和課堂反饋？”在我所制作的學習工具中，使用的是學校常用的FTP和校園網評價反饋系統，而正是因為使用網絡，這兩個部分現場都無法正常使用。評委老師并沒有否定我的做法，只是建議，“也許這種做法在教學中是實用的，但是對于數字化學習工具而言可移植性就差了一些。”感謝評委善意的點評，沒有因為這一瑕疵而否定我的作品。第一次參加數字化學習工具評優，我的作品還稍顯稚嫩，相信有了這次的經歷我會制作出更加符合中學生學習習慣的數字化學習工具。

參賽過程中，我看到了很多教師的從容淡定、感受到了很多教師對數字化學習工具制作的熱忱和教學基本功的扎實，同時也觀摩了很多先進而便捷的數字化學習工具。我沒有理由不更加努力地學習，開拓自己軟件制作的眼界，設計出更多更好的數字化學習工具。