基于問題驅動的編程教學模式初探

段勇

問題驅動是以學生為主體，以問題為引領，激發學生探索欲、求知欲的學習方式。其主要特點是以問題解決為“思維路標”，在師生互動中生成，提高學生深層次的理解和思維發展的機會，使課堂教學向“問題靶向性”轉換。美國數學家哈爾莫斯曾說過：“問題是數學的心臟。”那問題何嘗不是打開思維反應堆的啟動器呢？通過問題驅動激發學生去觀察、思考與探究，調動學生學習的主動性、積極性，拓展學生的思維空間，進而提升學生的學習能力。以問題作為教學的生長點，在問題驅動下引領學生自主探究、合作交流，發展學生的應用意識和創新能力，構建高效的學習課堂。

目前，我國小學階段的編程教學大多以Scratch圖形化編程為基礎，結合STEM教學理念，培養學生的計算思維。編程教學的思維培養與STEM的工程屬性決定了教學設計與實施過程中會出現大量的預設及生成性問題，從而使問題驅動成為中小學階段編程教學的一種有效的教學模式。我在教學實踐中總結出以下五類問題類型：情境導入式問題、思維引導式問題、探索式問題、生成式問題、拓展遷移式問題。現以《智能臺燈》為例進行闡述。該課是學生第一次接觸開源硬件的學習，學生對開源硬件充滿著好奇。但該課容量大，包含著硬件搭建、認識編程平臺、通過編程控制臺燈等知識。如何在一課時內讓學生充滿興趣的學有所獲？我在充分研讀教材的基礎上，結合學生的知識建構水平及心理特點做了以下問題驅動教學設計。

利用情境導入式問題，激發學生探索求知的熱情

好的課堂導入能在激發學生學習興趣的同時啟迪學生探究知識的心理欲望，敲開學生求知的心扉，進而將知識與情感緊密結合在一起。因此課堂伊始，我首先問學生能不能在三分鐘內參照圖紙把本節課的模型搭建完成，這其實就是一個利用小學生好勝心的隱形問題，當學生搭建完成后進一步提問：“你們能猜出這個模型是什么嗎？”好奇心是孩子的天性，通過這個提問把孩子們的求知欲與探索欲激發出來，緊緊地吸引住孩子們的注意力。

思維引導式問題是學生思維的“指南針”

思維引導式問題使學生的思維“散而不亂”，使學生的思維有的放矢。在本課中，通過學生間的討論得出自己的搭建成果是“智能臺燈”后，我接著提問：“你們能猜出各個部件的功能嗎？”這個提問首先符合學生的思維特點，接觸到一個新鮮事物，孩子們第一時間都會考慮它能干什么，它的各個部件都有什么作用。這個問題的提出，進一步激發學生去積極思考。而學生都想知道自己的猜測究竟是對是錯，從而集中了學生的注意力，加深了其對這部分知識的掌握。本課中類似的問題還有：“控制器與LED燈有什么異同？”“控制器上的端口有什么作用？”通過思維引導式問題的提問，學生的思維始終集中在本課的核心問題上，而不應因思維的過度發散影響本課的學習。

自主探索式問題讓學生自己去習得知識與能力

介紹完編程平臺后，我讓學生去觀察哪些“積木”可能會控制臺燈的亮與滅。“你為什么這樣想？”“這些積木怎樣才能到腳本區？”這一系列連貫的問題激發學生深度思考，大膽探索，這也是國外的Tinkering（自由擺弄法）的體現。當學生找到這塊積木后再進一步引導學生去觀察該積木的特點是什么，你可以怎樣控制它，預期這樣控制它后會有什么效果。經過小組的合作探究，讓學生匯報自己的思考結果，然后讓學生帶著“如何讓臺燈的紅燈變亮”這一任務進行操作，驗證自己的思考。整個探索過程中，所有的結論都是學生們自己習得的，教師僅是通過問題去啟發學生思考而不是去分析講解。探究式問題的實質在于充分發揮學生的主體作用，讓學生在活動中主動發現問題、提出問題并分析和解決問題，充分展現出學生思維的過程。學生在探究中不僅能夠獲得知識，更重要的是學會思維的方式，感悟其中涉及的思想方法。

生成性問題促使學生尋找問題解決方案

當學生把程序搭建完成后會發現一個實際問題：“程序如何從電腦傳到控制器上？”問題即任務，此時“勝利在望”但“萬事只欠東風”，因此學生會主動問老師該怎么辦。這時把相應的學習材料提供給學生，學生自然會“不用揚鞭自奮蹄”，會迫不及待地自主學習，不會的地方會主動詢問其他同學，從而解決這個“生成性問題”。這時讓成功的小組展示合作探究的成果，下面的學生都會聚精會神認真傾聽，及時檢查自己的方法究竟錯在什么地方。在這種情景下“兵教兵”的效果遠好于“師教生”的效果。在此基礎上我進一步增加難度，而且是給學生挖了一個“陷阱”，讓學生去探索“怎么讓紅燈亮10秒鐘后熄滅”。大多數學生會完成自己的程序，但當我帶領學生一起倒計時驗證時，學生們會發現臺燈并不會像自己預期那樣熄滅。這又是一個生成性問題，通過這個生成性問題去引發學生思考如何完善程序。這樣具有“真實情境”的問題會引發學生去真真切切地思考與探究，在獨立思考與合作探究的互相作用下得到正確的程序。我相信這樣的思考一定是有效的，并且是深刻的。

拓展遷移性問題使學習延伸到課外

在學生掌握了本節課的重難點后，展示生活中霓虹燈的圖片及教師的作品，啟發學生思考如何編程方能實現具有霓虹燈效果的智能臺燈。這種基于“最近發展區”的問題進一步鞏固了學生高漲的興趣與探索欲，使學習由課堂延伸到課外，也為下一步的學習做好了鋪墊。

通過以上五類問題的巧妙設計，學生在問題的引領下主動參與，積極思考，輕松掌握了該課的內容，取得了不錯的教學效果。學生輕松的背后其實是對教師提出了更高的要求，首先教師要認真鉆研課程，研究學生的思維發展規律和知識水平，根據課程的核心理念設計出合理有效的問題。問題要有一定的難度并且學生又力所能及，進而激發學生的求知欲望；問題還要具有漸進性，是教師在對課程知識框架整體把握的前提下的層層遞進。問題驅動的“引”歸根到底是對學生“思維能力”與“學習能力”的“引”。再者，問題驅動還得需要與教師的綜合教學素養結合在一起才能充分發揮它的效果，否則就會像無源之水一樣缺乏生命力。

總之，基于問題驅動的編程教學可以使學生的思維在主動參與中逐步提升，對于學生全面深入地掌握知識與技能起到極大的助推作用。同時，由于學生的全力參與和交流互動，提升了課堂教學的活力，增強了課堂教學的效率，從而使我們的信息技術課堂異彩紛呈。

蒼山點題

教學的對象是學生，教學的內容卻不僅僅是知識，還有技能和素養，所以教學的方法就要求越來越高了，既要對原來的教學方法進行繼承與革新，又要對新的教學方法進行發揚與改進。

第一篇文章，圍繞高中信息技術新課程的發展要求，對項目學習進行了簡要的分析，并與任務、活動兩個傳統的教學方法進行了對比與聯系，試圖找到三者的區別，并深刻剖析三者存在的教學過程中的傳遞功能，不僅對我們破解項目教學的周期瓶頸大有幫助，而且對項目教學在教學中的任務分解、活動指導有一定的幫助。

第二篇文章，以小學的圖形化編程為載體，從情境、思維、能力以及生成性和遷移性等多方面、多角度審視問題教學法在創新課堂中的應用價值，把問題與思維這種最原始、最基礎、最有說服力的教學方法全面地展現出新的生機。除了教學法之外，作者在教學中善于思考新舊動能轉換方法的精神值得我們一線老師學習。

既立足高遠，又腳踏實地，這是我們一線教學面對現在與未來的很好的做法之一，希望本期文章能引起大家更多關于新舊教學法之間的繼承與聯系的討論，期待您的教學創新與實踐跟大家分享！