林昉
目前,在信息技術學科教學中,教師對課堂導入的研究關注度較高,通過故事、游戲、問題、任務、情境、項目等形式的導入設計來激發學生學習興趣,提高教學主干知識的教學性。但筆者在長期聽課過程中觀察到,教師在結束一個教學環節時仍存在沒有小結或簡單小結的情況,這樣往往造成學生直接進入下一個教學環節,沒有知識的銜接和過渡,對學習內容也沒有必要的梳理或歸納,學生對知識的系統性理解和應用性的強化等都不足,極大地影響了教學的實效性。本文將結合具體課例小結的設計和分析,探討利用課堂小結的多元功能來培養學生學科素養,提升信息技術學科教學的實效性。
《編程解決問題》是高中信息技術必修模塊“信息加工與表達”主題下的重要教學內容。基于課標要求,確立本課的基本教學目標為:認識編制計算機程序解決問題的意義;通過實例分析,了解編制計算機程序解決問題的一般過程;了解算法概念及常用描述方法;通過實例體驗,認識編程軟件的界面及實例中編程語言的基本含義;感受編程解決問題的作用,形成編程解決問題的意識,提升進一步學習的興趣。本課的教學重點是編制計算機程序解決問題的一般過程,教學難點可根據學情確定為算法概念及實例中編程語言的基本含義和結構等,安排兩到三個學時來完成教學。
● 句號型小結
課堂小結可以對學習進行梳理與歸納,為一個學習活動結束畫上句號,有利于學生知識內化,形成系統化的知識體系。
案例設計一:
環節一:熱身游戲
學生體驗簡易機器人行進游戲,了解該游戲的編程環境及基本語句命令,并嘗試使用語句命令來實現目標的步驟,激發學生學習興趣且順勢進入教學主題。
環節二:新知學習
通過閱讀學案文本,了解程序、算法的概念和編程解決問題的一般過程。
環節三:課堂小結
1.提問程序的概念。學生用學案內容復述:為實現特定目標或解決特定問題的計算機語言序列。
2.解讀算法的概念。教師用PPT呈現并通過師生互動明確算法概念重點為解決某類問題的有限步驟,強調其“有窮性”。
3.用數學中的絕對值函數Y=|X|來說明自然語言和流程圖兩種常見算法描述的方法:
(1)自然語言描述。第一步:給定一個X;第二步:對X進行判斷,如果X≥0,那么Y=X;否則Y=-X。
(2)流程圖描述。如下頁圖1所示,同時跟進對流程圖中各類符號的功能及用法的認識。
4.用“做什么”“怎么做”“用計算機理解的語言表達”“糾錯修改”四個類比描述,來幫助學生掌握編程解決問題的四個環節,鞏固對編程解決問題一般過程的理解。
以上小結設計,充分考慮句號型課例小結對學習的梳理與歸納功能,能有效幫助學生掌握程序、算法的概念,示例與類比能促進學生對算法的基本描述方法和編制計算機程序解決問題的一般過程有更明確的認知,有助于知識的內化和知識體系的建構。
● 逗號型小結
通過課堂小結可幫助學生進行知識的遷移與應用,是為一個學習活動畫一個逗號,及時實踐并學以致用,可促進學習的實效性的達成。
案例設計二:
環節一:示例并剖析
1.出示任務:當前日期、時間查詢程序的設計。
2.需求分析:需要兩個標簽控件和一個命令按鈕控件;點擊查詢按鈕,會在標簽控件中分別顯示出當天的日期和當前的時間。
3.步驟分析(基本算法):
(1)點擊查詢按鈕。
(2)在標簽控件中顯示日期。
(3)在標簽控件中顯示時間。
4.編寫程序:用VB程序設計語言來編寫簡單程序(提供半成品)。
(1)設置界面。
(2)添加代碼,在Command1命令按鈕的Click事件中輸入。
5.運行并檢測結果。
環節二:課堂小結
1.歸納編程解決問題的一般過程,形成結構化的知識。
2.用編程方式解決A與B兩個變量值的交換過程(提供如圖2所示的半成品):
(1)學生對問題進行需求分析,明確窗體中各控件的設計目的。
(2)學生利用教師提供的如圖3所示的flash學件,完成流程圖對應算法語句的排序,當排序成功(算法步驟正確)時,即獲得完整的A與B兩個變量值的VB代碼(如圖4)。
(3)學生將正確的代碼復制到“交換”按鈕的Click事件中。
(4)運行程序,并調試檢測結果是否正確。
在以上活動設計中,學生通過經歷新問題的分析,用學件來生成算法,完成代碼的添加和程序的測試,有效地將前面的知識進行了遷移應用。
必修模塊的《編程解決問題》教學,是一節引導課,目的是通過實例分析、體驗來讓學生了解編程解決問題的過程,形成編程解決問題的意識,提升進一步學習的興趣。本案例小結的設計以新問題的體驗并通過學件的助力,來及時促進知識的遷移應用。
● 頓號型小結
用測試及評價的方式來鞏固學生的學習,這種小結方式是為學生活動畫個頓號,可更有效地落實學習目標,同時也可幫助教師調控教學,提高學生對內容的掌握程度。
案例設計三:
環節一:學習基本概念
通過自主學習和教師講授,了解算法的基本概念和三種常見的表達方式。
環節二:體驗基本過程
通過師生互動的案例分析,了解計算機編程解決問題的意義及其一般過程。
環節三:課堂小結
在學習平臺開放評價模塊,學生完成5道選擇題的答題(如上頁圖5)。
測試是用最簡單的方式鞏固學習,強化學習重點,同時通過學習平臺功能,及時統計反饋學生內容的掌握度,若正確率在80%以上,則可進入下一個教學環節,若正確率在60%以下,則需要調整進度,對學生模糊或有困難的內容進行剖析。
《編程解決問題》的教學中,涉及多個重要概念和基本方法,因此,可用頓號型小結的形式來進行檢測并鞏固,以落實教學效度。
● 問號型小結
在課堂小結時通過問題互動或完成挑戰任務,啟發學生思考和探究,為教與學活動添加一個問號,可延伸學習的深度和廣度。
案例設計四:
環節一:學生體驗Blockly迷宮游戲(基于網頁的模塊化編程環境,在關鍵環節提供提示性的指導文本)
1.完成第一、二關闖關(如圖6)后,在教師的引導下表達順序結構的基本特征:從前至后依次執行所有的操作,步驟不遺漏。
2.完成第三、四、五關闖關(如圖7)后,在教師的引導下表達循環結構的作用:將一條或一組操作語句重復執行若干次。
3.完成第六、七、八關闖關(如圖8)后,在教師的引導下表達分支結構的作用:根據條件來判斷執行哪一條或哪一組操作語句。
Blockly網頁編程界面友好,操作簡單,每個模塊都有簡潔的功能描述和提示,學生能在較輕松的環境下完成三種結構的闖關,教師適時與學生互動,能促進學生及時把操作體驗內化為知識點。
環節二:課堂小結
1.師生互動,用流程圖的形式呈現三種程序結構,學生基于對迷宮游戲的體驗,很順利地用Seewo白板功能形成順序、循環和分支結構的流程圖。
2.出示關卡九和十的迷宮圖(如圖9),問題難度提高,要求學生分組用流程圖的形式來表達解決方案。
3.用設計的算法完成迷宮闖關,分享算法思路。
小結環節幫助學生梳理程序的三種結構,提高任務有難度和挑戰性,通過讓學生用流程圖表達基本步驟,來強化教學重點。綜合應用程序三種結構來完成闖關并進行思路分享,有助于學生產生多樣的解決方案,進而形成穩定的學科解決問題的方法。
《編程解決問題》是必修模塊中學科思維體現較多的章節,針對重點、難點內容進行思考和探究,有助于學生了解和構建學科思維,因此,可用問號型小結來促進學科素養的培養。
● 省略號型小結
課堂小結中,可為學生提供更進一步學習的參考資源和提升學習力的途徑,體現個性化學習的方向,為學生活動畫上多樣化的省略號。
案例設計五:
環節一:實例體驗
教師提供VB程序半成品及有“問題”的簡單代碼行,學生運行出現問題后,分組討論測試,并解決問題。學生在編程解決問題的過程中,體驗算法設計的重要性和語言代碼的規范性,并了解調試運行的基本方法,達成問題解決。
環節二:課堂小結
1.用平臺統計成功完成任務的人數,并統計運行失敗的次數。指出編程解決問題的過程中需要不斷調整,才能達成目標。
2.在學習平臺提供案例故事:
(1)WPS軟件對話框,并說明其中一串數字的特殊含義:經歷編譯及修改的次數。
(2)Photoshop的誕生:從僅為了能在黑白兩色監視器上顯示灰度圖像的Display小程序,到經過不斷修改完善,成為強大的圖像編輯軟件。
(3)因編程的經歷造就的幾位耳熟能詳的成功人士的故事介紹。
學生在平臺進行讀后觀點分享,各自闡述對本節學習內容的感悟。
3.在學習平臺提供編程語言專業指導和編程解決問題案例(數學問題、益智游戲、管理系統等類型)的體驗鏈接,為學生進一步學習提供有緩支架。
《編程解決問題》在必修模塊的教學內容相對簡單,主要以體驗和了解為主,可通過情境、任務等設計來調動學生學習積極性。對部分有學習基礎或有進一步學習興趣的學生,可為他們創設良好的學習發展平臺,案例五的小結設計,有效提升了本內容的學習價值,且為學生提供了個性化學習的可能。
信息技術學科素養主要體現在知識技能掌握、思維形成、表達交流及問題解決等方面。在課堂教學中可采用很多途徑來培養學生學科素養,提升學科教學效率。作為課堂教學的有機組成,課堂小結在激活知識、鞏固技能、建構體系、拓展思維、形成方法等方面起著重要的作用。上述案例的剖析中僅呈現幾類小結應用方向,不同的教學情境,不同的教學內容,在不同的師生教與學互動過程中必然會產生各種不同的形態。巧妙利用課堂小結,對提升課堂教與學的收益來說是可行且有效的。