☆張榮芳
(上海市松江區教師進修學院附屬立達中學,上海201699)
基于活動單的支架式教學模式的應用研究
☆張榮芳
(上海市松江區教師進修學院附屬立達中學,上海201699)
面對高中信息科技選修模塊“算法與程序設計”教學過程中存在的一系列問題,文章通過分析學情、教材以及課標,分別根據教學環節和學習目標設計了不同形式、不同類別的活動單;將活動單和支架式教學模式結合在一起,通過四種不同的策略將活動單與課堂教學密切融合,使活動單真正引領課堂教學,指導學生的思維發展,提高學生的自主學習能力。
活動單;支架式教學模式;算法與程序設計;自主學習能力
高中信息科技選修模塊“算法與程序設計”,是信息技術課程中邏輯性、思維性、實踐性很強的一門技術類課程。學生在學習這個模塊的知識時,會遇到很多問題,存在很多困難。
如何激發學生對“算法與程序設計”模塊的學習興趣?怎樣讓學生掌握最初的算法思想?如何引導學生用計算機的思維解決實際問題?怎樣幫助學生建立最優的算法結構?這些都是信息科技教師在“算法與程序設計”教學中所面臨的難題。
面對這些問題,僅僅靠傳統的以教師講授為主的教學模式,并不能發揮學生的學習積極性和主動性,也不能很好地培養學生的自主學習能力。
基于此,筆者在“算法與程序設計”模塊中,引入了“基于活動單的支架式教學模式”,通過分析學情、教材以及課標,分別根據教學環節和學習目標設計了不同形式、不同類別的活動單。同時將活動單和支架式教學模式結合在一起,通過四種不同的策略將活動單與課堂教學密切融合,使活動單真正引領課堂教學,指導學生的思維發展,提高學生的自主學習能力。
活動單,也稱任務單,主要由課題名稱、活動目標、活動重點、活動難點、活動過程五部分組成。“活動單”作為一種學習支架,是呈現學習目標、學習內容、學習方案、學習評價等教學元素的平臺,可以用在課前、課中和課后,是幫助、引導學生學習的一種手段。
活動單主要依據教材內容及學習要求為不同班級的學生進行量身設計,但它不是教材的翻版,而是教師通過認真備課,對教材等教學資源進行再加工、再改造,將客觀、抽象的知識在言語水平和實物水平上展開,采用縮短、平坡、放大等手段對知識進行剪輯、整合形成的[1]。筆者依據教學環節、學習要求等設計了不同內容、不同形式、不同層次的活動單。
(一)依據教學環節設計活動單
筆者在“基于活動單的支架式教學模式”的研究與教學實踐過程中,總結并提出了“復習鞏固、新知學習、課堂檢測和拓展提高”四個基本教學環節(如圖1)。

圖1 基于活動單的支架式教學模式的課堂教學環節
筆者設計的活動單按照課堂教學環節也分為四個部分。
1.“復習鞏固”活動單
在活動單的“復習鞏固”部分,留出空間請學生整理、列出上一節課的知識要點,也會設計一些題目供學生鞏固練習。該環節一方面是為了復習上一節課的知識,另一方面也是為后面的“新知學習”環節搭建支架。
比如:在學完“1-1:使用計算機解決問題的一般過程”之后,在下一節課的活動單中會設計針對1-1的復習鞏固活動單(如圖2)。

圖2 復習鞏固活動單
2.“新知學習”活動單
“新知學習”部分共包含四個活動環節,即創設情境、學生學習、成果展示和糾錯提升。在學生學習活動中,學生先進行自主探索,遇到問題再與同桌交流,同桌不能解決的,再擴大到組內研討(通常是4-6人為一小組)。在成果展示環節,教師展示存在問題最典型的學生學習成果,并進行點評,然后學生根據自己的出錯情況進行修改完善。
這個環節的活動單主要是針對學生的自主學習設計的,活動形式有:學生通過計算機打字來學習歸納每節課的重要概念以及相關知識點;學生利用Word軟件“自選圖形”中的流程圖符號,來繪制解決某一問題算法的流程圖;教師利用機房的廣播教學軟件展示、點評學生的算法分析過程及程序代碼;學生模仿教師編寫程序代碼;學生利用VB軟件進行編程小競賽等。
比如:在學習算法的概念及特點時,筆者要求學生把活動單中關于算法的重要結論、概念等在課本上做標注,自行學習、理解算法的特點,并把算法的特點錄入到活動單中,以此加深學生的印象。活動單形式如圖3所示。

圖3 新知學習活動單
3.“課堂檢測”活動單
“課堂檢測”環節,教師通過設計問題、習題、操作、糾錯、總結等方式來檢測學生對本節課知識點的學習掌握情況。通過“課堂檢測”,教師不僅可以了解學生對本節課的知識掌握情況,還可以驗證所設計的新知學習活動對學生是否適用。
課堂檢測的形式有很多,比如:通過設計相關知識點的選擇型或填空型題目,檢測學生的知識點掌握情況;通過填充流程圖,檢測學生對流程圖執行過程的理解;通過VB編程,運行程序代碼,來檢測學生程序編寫的正確性。
例如:在“算法的分支結構”活動單的“課堂檢測”部分,筆者在活動單中設計了兩個流程圖的填充題目,來檢測學生對分支結構特點及執行過程的掌握情況。活動單形式如圖4所示。

圖4 課堂檢測活動單
4.“拓展提高”活動單
有些學生學習能力比較強,接受新知識的速度也比較快,因此,該部分是供優秀學生進行深層探究,也是筆者體現分層教學的重要環節。
比如:在學習“用程序實現算法的分支結構”一課時,筆者要求一般學生完成“用VB語言實現:計算區內撥出通話費用”的問題即可,但是對于接受能力比較強的學生,鼓勵他們進一步完成“用VB語言實現:求輸入x的絕對值”的問題。活動單形式如圖5所示。

圖5 拓展提高活動單
(二)依據學習目標設計活動單
“算法與程序設計”模塊教學的主要目標是幫助學生了解算法的基本思想,培養學生運用計算機思維進行分析問題、解決問題的基本能力[2]。所以,在“算法與程序設計”模塊的教學中,教師要關注學生的分析與思維過程,幫助學生建立最優的算法結構。
依據“算法與程序設計”模塊的學習目標,可將活動單分為以下四類。
1.以認知計算機解決問題的特點為目標的活動單
在學習“算法與程序設計”模塊的第一課時,筆者會通過活動單向學生展示適合計算機解決的三大類問題。學生通過分析這三大類題目,并通過觀看教師已經編好的VB程序成品,自己總結計算機解決問題的特點。活動單設計形式如圖6所示。

圖6 以認知計算機解決問題的特點為目標的活動單
2.以理解算法的分析過程為目標的活動單
在進行算法分析時,筆者會鼓勵學生把算法分析的抽象過程以文字或流程圖的形式物化在活動單中。因為思維過程很抽象,不方便進行評價,所以,利用活動單能記錄學生思維的點滴過程,這樣能夠確保每個學生都積極地進行思考。
比如:在學習“分支結構”時,筆者以“每次用家里的固定電話進行區內撥出通話時通話費用的計算”為例,引導學生進行算法分析,并鼓勵學生嘗試理解分支結構的執行流程。活動單設計形式如圖7所示。

圖7 以理解算法的分析過程為目標的活動單
3.以理解復雜程序執行步驟為目標的活動單
在“算法與程序設計”模塊,循環結構是學生相對難以理解的算法結構。在分析循環結構的執行過程時,學生對每個變量的作用以及變量值的變化經常搞不清楚,為此,筆者在活動單中對于循環次數不多的循環結構,專門設計了分析的表格,學生可以跟蹤每個變量值的變化。活動單設計形式如圖8所示。

圖8 以理解復雜程序執行步驟為目標的活動單
4.以理解簡單語句功能為目標的活動單
由于學生是第一次接觸VB程序代碼,所以,筆者不會直接給學生講語法,而是對某個實例進行算法分析后,把設計好的程序界面及按鈕的鼠標單擊事件所對應的程序代碼以截圖的形式放在活動單中,讓學生自己在VB中模仿編寫程序,并從編寫的過程中體會VB語言語法的規則和語句的功能。活動單設計形式如圖9所示。

圖9 以理解簡單語句功能為目標的活動單
“支架式教學”(Scaffolding Instruction),也稱為“腳手架式教學”或“支撐點式教學”,它是建構主義理論教學模式下目前發展得比較成熟的教學方法之一。在支架式教學中,學生是課堂的中心,教師是課堂的組織者、指導者、幫助者和促進者。教師通過情境、協作、會話等學習要素充分發揮學生的積極性、主動性和創造精神,最終使學生達到有效地對當前所學知識進行意義建構的目的[3]。
基于活動單的支架式教學模式就是利用活動單建立課堂教學框架,創設情境,設計活動,引導學生自主探索,相互討論,為學生的自主學習和合作學習提供引領與導航,使學生真正參與、融入到課堂學習中,并最終達到學生自己對所學內容認知結構的目標建構,實現學習的最終目的。
(一)實施框架
筆者在“算法與程序設計”模塊實施“基于活動單的支架式教學模式”主要分為課前、課中和課后三個階段。
1.課前
教師把設計好的活動單放在FTP指定位置供學生下載。學生來到機房直接到FTP指定位置下載本節課的活動單到自己的“學習資料”文件夾中,并打開活動單自行瀏覽、預習本節課的學習內容。學生下載保存后的活動單目錄如圖10所示。

圖10 學生下載保存后的活動單目錄
2.課中
學生按照活動單中的“復習鞏固、新知學習、課堂檢測、拓展提高”四個活動環節進行新課的學習,教師根據學生的學習情況,對學生自主完成有困難的活動進行適時地引導、點撥或講解,并在課堂上觀察學生使用活動單的情況,記錄活動單需要修改完善的地方。
3.課后
學生把自己修改、完善好的活動單保存好,并通過手機拍照、U盤或網絡復制帶回家,便于及時地復習鞏固。教師根據活動單在課堂中的使用情況,及時修改、完善活動單,以供下個班級使用。
基于活動單的支架式教學模式的實施框架可用流程圖表示如圖11所示。

圖11 基于活動單的支架式教學模式的實施框架
(二)實施細節
活動單作為課堂教學的載體,不是為了設計而設計,而是要能夠與課堂教學密切地融為一體,真正做到為學生的學習提供引領和導航,并能夠指導學生的思維發展。活動單在課堂教學中的具體實施細節如下。
1.把活動單的框架作為課堂教學的起點
在每節課開始時,筆者請一位學生大聲朗讀活動單中的課題名稱、活動目標、活動重點、活動難點和活動框架,以明確本節課的學習內容、學習目標和學習方法。
2.把活動單中預設的問題作為學生課堂活動的依據
在活動單中,筆者會把每節課的知識點按照從易到難的順序預設成若干問題,并把這些問題設計成不同的活動,讓學生在活動的過程中學習、掌握相關知識。
比如:在學習當循環和直到循環的知識點之前,筆者設計了“從鍵盤輸入十個不相等的數,顯示輸出其中最大的數”的兩個流程圖,讓學生通過填寫判斷框中的循環條件,來理解兩個流程圖的執行過程。這種設計為接下來學習循環結構做好了鋪墊。在學生開展活動之前,筆者設計了一個預設問題“該算法如果使用‘擂臺法’,請問需要打擂幾次呢?”來幫助學生進行后面的學習。活動單如圖12所示。

圖12 預設問題活動單
3.把學生活動的精彩生成作為課堂演示的內容
學生在根據活動單進行學習的過程中會出現一系列的問題。筆者除了進行個別的輔導之外,會把出現的比較典型的問題利用教學廣播軟件或投影儀演示給全班學生,并進行點評指正。
另外,對于學生活動過程中生成的具有創新性的點子、思維、作品等,筆者也會在全班進行分享,以開闊學生的思路,拓展學生的思維。
4.把課堂演示的正確結果作為活動單的補充
對于學習活動中遇到的問題或金點子,經教師演示點評后,學生要在自己的活動單中進行完善、補充。
比如:在用VB語言實現“從鍵盤輸入十個不相等的數,顯示輸出其中最大的數”算法時,學生需要把驗證無誤的程序代碼輸入到活動單中,來完善自己的活動單,以備后面復習之用。代碼補充活動單如圖13所示。

圖13 代碼補充活動單
經過這四種策略,活動單在課堂教學過程中從預設到生成,不斷完善,真正地與課堂教學融為一體。通過活動單,學生不僅體驗了要學習的內容,而且在活動成果的共享中達到了共鳴,形成了對問題的正確理解。所以,活動單不僅引領了課堂教學,課堂教學也反過來豐富了活動單。
在實施“基于活動單的支架式教學模式”的兩個學期過程中,筆者通過對學生的學習成績和問卷調查統計,以及筆者本人的課堂觀察和課后反思,可以得出以下結論。
(一)“基于活動單的支架式教學模式”的優勢
1.活動單增強了學生自主學習的意識
在實施“基于活動單的支架式教學模式”的過程中,每節課前,筆者都會要求學生提前下載本節課的活動單進行瀏覽預習,幾堂課下來,教師不需要再特別強調,學生會自行去指定的地方下載活動單進行自主學習。
而且,如果上一節課存在沒有解決完的問題,學生也會在本節上課前自行打開上一節課保存的活動單進行掃尾學習。
2.活動單激發了學生自主學習的興趣
在活動單的使用過程中,筆者充分利用機房的優勢,設計了一系列與計算機操作有關的學習活動,比如:通過計算機打字來總結歸納每節課的重要知識點,利用Word軟件的流程圖符號來繪制算法的流程圖,利用機房的廣播教學軟件展示學生的算法分析過程,利用VB軟件進行編程小競賽等,這些活動大大提高了學生學習“算法與程序設計”的興趣。
3.活動單降低了學生自主學習的難度
在活動單中,筆者把每節課的活動目標、活動重難點、活動過程及活動方法羅列得很清楚,而且,學完一個知識點隨之就設計了相應的檢測練習和拓展提高環節,大大方便了學生的自主學習活動。
(二)“基于活動單的支架式教學模式”的不足
1.活動單的形式比較單一,學生容易乏味
筆者是用Word軟件設計的活動單,活動單的內容主要包括活動目標、活動重點、活動難點和活動過程,活動過程主要是由復習鞏固、新知學習、課堂檢測、拓展提高四個環節組成。雖然每節課活動的內容不同,但是教學模式比較單一,時間長了,如果不變換學習形式,容易導致學生對學習內容失去興趣,致使一部分自控力不強的學生游離于課堂之外。
2.活動單不夠開放,容易固化學生思維
活動單主要是依據教師的固有思維模式預先設計的,這在某種程度上會固化學生的發散思維空間,以致于有些學生會感到容易理解,而有些學生會感到比較困難。
3.活動單對學生的自主學習能力要求很高
每節課前,筆者會要求學生提前到指定的FTP地址下載活動單,但是總有學生課前玩游戲、上網、聊天等,直到上課了還沒下載好活動單。在課堂上,筆者會引導學生完成活動單中的系列活動,但總會有個別學生在課堂上開小差,達不到理想的學習效果。
[1]趙海燕.初中語文課堂實施“活動單導學”教學模式的點滴思考[R].江蘇如皋初級中學,2012.
[2]楊男才.基于計算思維的高中信息科技《算法與程序設計》教學探究[D].上海:上海師范大學,2013.
[3]王舐紅.支架式教學模式下高一物理課堂教學設計與實踐[D].上海:上海師范大學,2011.
[編輯:莊豐源]
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1671-7503(2017)07-0038-06