計(jì)算思維理念下的信息技術(shù)問(wèn)題解決式課堂教學(xué)

沈俊卿

計(jì)算思維能力是信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要組成部分，是人們認(rèn)識(shí)和解決問(wèn)題的基本能力之一。在計(jì)算思維理念下，信息技術(shù)課堂教學(xué)如何開(kāi)展，如何培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力，是每一位信息技術(shù)教師需要思考和探索的。

筆者最近有幸觀摩了市里的小學(xué)信息技術(shù)優(yōu)課評(píng)比，認(rèn)真聆聽(tīng)了六節(jié)課，應(yīng)該說(shuō)收獲滿滿。本次小學(xué)信息技術(shù)優(yōu)課評(píng)比的內(nèi)容是蘇科版五年級(jí)信息技術(shù)第14課《聲音控制小貓動(dòng)作》，內(nèi)容比較簡(jiǎn)單，就是利用聲音傳感器，通過(guò)Arduino主控板，借助xDing軟件來(lái)控制小貓的動(dòng)作。這一課內(nèi)容涉及硬件的連接和程序的編寫(xiě)。下面我就以此內(nèi)容為例來(lái)談?wù)動(dòng)?jì)算思維理念下如何進(jìn)行問(wèn)題解決式課堂教學(xué)。

一、情境創(chuàng)設(shè)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題

情境創(chuàng)設(shè)是信息技術(shù)課堂教學(xué)中常用的教學(xué)活動(dòng)形式。教師通過(guò)營(yíng)造一種情境，通過(guò)在情境中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，使學(xué)生形成較強(qiáng)的求知心理，并且能主動(dòng)參與對(duì)知識(shí)的探索與發(fā)現(xiàn)。

在本節(jié)課中，有一位教師的情境是這樣創(chuàng)設(shè)的：她把上課的教室設(shè)定為一艘太空船，所有的學(xué)生都是這艘太空船的船員，然后太空船就向宇宙進(jìn)發(fā)，進(jìn)行一場(chǎng)神奇的太空之旅。在太空船完成計(jì)劃返航途中，太空船突然發(fā)生故障，無(wú)法繼續(xù)飛行。應(yīng)該說(shuō)這位教師的情境創(chuàng)設(shè)很成功，從學(xué)生進(jìn)教室時(shí)，教師說(shuō)的第一句話“歡迎大家來(lái)到神舟號(hào)太空船”到教師對(duì)每位學(xué)生的稱呼“某某船員”，從教室前面大屏幕上不斷出現(xiàn)的太空動(dòng)態(tài)畫(huà)面，到太空船故障時(shí)發(fā)出的警報(bào)（聲音加文字），以及太空船發(fā)出警報(bào)時(shí)，教師告訴學(xué)生：“我們現(xiàn)在在太空，飛船發(fā)生故障，不能繼續(xù)前進(jìn)，孤立無(wú)援，要想回到地球，只有靠我們大家團(tuán)結(jié)合作，共同努力。”這些無(wú)不讓學(xué)生有一種身臨其境的感覺(jué)，而且自始至終這一堂課就圍繞著此情境展開(kāi)教學(xué)，讓學(xué)生感受到問(wèn)題解決的完整性和連續(xù)性。可見(jiàn)，有了情境創(chuàng)設(shè)，效果自然不一樣，通過(guò)情境創(chuàng)設(shè)，可以引出相關(guān)問(wèn)題。對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，面對(duì)問(wèn)題，需要解決問(wèn)題，所以才需要學(xué)習(xí)這節(jié)課的知識(shí)，這樣就比較順理成章。學(xué)生容易接受，也能很好地融入課堂教學(xué)中。而有的教師雖然也有情境創(chuàng)設(shè)，但是他的情境創(chuàng)設(shè)能力比較弱，只是引出了本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容，至于后面的具體教學(xué)內(nèi)容和創(chuàng)設(shè)的情境是根本不搭界的，讓人感覺(jué)虎頭蛇尾。本來(lái)學(xué)生在情境創(chuàng)設(shè)中發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題，而且明白只有通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)才能去解決這個(gè)問(wèn)題，這樣學(xué)生才能帶著問(wèn)題開(kāi)啟他的學(xué)習(xí)之旅，應(yīng)該說(shuō)學(xué)生的興趣、參與度等等都會(huì)高漲，會(huì)有事半功倍的效果。而如果這時(shí)學(xué)生被告知教學(xué)內(nèi)容不是研究發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，而是其他問(wèn)題，就像五十米沖刺時(shí)被要求急停一樣，學(xué)生的興趣會(huì)瞬間消失，可想而知，課堂的效果會(huì)怎么樣。這樣的話我們的課堂教學(xué)依然只是為教而教，而不是為學(xué)而教，這不是我們所需要的課堂。

因此，情境創(chuàng)設(shè)對(duì)于課堂教學(xué)很重要，良好的情境創(chuàng)設(shè)有利于學(xué)生在學(xué)習(xí)中增強(qiáng)情感體驗(yàn)。教師根據(jù)教材，結(jié)合學(xué)生，精心設(shè)計(jì)，要既能激發(fā)學(xué)生興趣，又貼近學(xué)生生活;既符合教材內(nèi)容，又具有人文情懷。

二、師生努力，分析問(wèn)題

在信息技術(shù)課堂中，需要通過(guò)師生共同努力來(lái)完成分析問(wèn)題的任務(wù)。在此過(guò)程中，教師作為引導(dǎo)者、調(diào)控者，要給學(xué)生一種導(dǎo)向作用，指導(dǎo)學(xué)生面對(duì)問(wèn)題如何分析。教師要把握分析的方向，使學(xué)生的分析有的放矢。

在本節(jié)課中，當(dāng)太空船因?yàn)楣收贤Ｖ癸w行后，教師告訴學(xué)生：“我們這個(gè)太空船的系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩個(gè)部分組成，太空船的飛行需要這兩個(gè)系統(tǒng)共同配合，現(xiàn)在太空船不能飛行，會(huì)是哪個(gè)系統(tǒng)存在故障呢？如果是硬件故障，問(wèn)題在哪里？如果是軟件故障，又是什么問(wèn)題呢？”然后教師讓學(xué)生小組討論分析太空船故障的原因。這樣學(xué)生的分析就有了方向，可以分別從太空船的硬件和軟件入手，來(lái)分析軟硬件故障的各種可能。久而久之，學(xué)生面對(duì)問(wèn)題，慢慢地就能明白從哪里著手去分析，這樣有利于提高學(xué)生的思維判斷能力。而有些教師在教學(xué)中，經(jīng)常把分析問(wèn)題這個(gè)過(guò)程省略了。面對(duì)問(wèn)題，他們往往直接告訴學(xué)生是哪里出現(xiàn)問(wèn)題，根本沒(méi)有給學(xué)生思考和分析的機(jī)會(huì)。如此，學(xué)生只是盲目地、被動(dòng)地接受，根本沒(méi)有自己的想法。長(zhǎng)此以往，學(xué)生的思維會(huì)趨向僵化、單一，沒(méi)有發(fā)展性。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題是循序漸進(jìn)的過(guò)程，只有了解了是什么，知道了為什么，才能夠明白怎么做。分析問(wèn)題是解決問(wèn)題的必經(jīng)之路，沒(méi)有了分析問(wèn)題，單純解決問(wèn)題就沒(méi)有太大意義。“授之以魚(yú)”的教學(xué)只能讓學(xué)生解決這個(gè)問(wèn)題，“授之以漁”的教學(xué)才能讓學(xué)生找到解決問(wèn)題的方法。

面對(duì)提出的問(wèn)題，分析問(wèn)題是很重要的，精準(zhǔn)的問(wèn)題分析是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。至于如何進(jìn)行具體的分析，需要學(xué)生根據(jù)實(shí)際情況自主發(fā)揮。學(xué)生在分析問(wèn)題的過(guò)程中，需要在教師的指導(dǎo)下，通過(guò)小組討論來(lái)分析問(wèn)題。

三、提出設(shè)想，解決問(wèn)題

在分析完問(wèn)題以后，就需要解決問(wèn)題，這是對(duì)分析問(wèn)題正確性的檢驗(yàn)。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生應(yīng)該在前面小組討論研究的基礎(chǔ)上，繼續(xù)開(kāi)展小組合作，根據(jù)分析情況，通過(guò)對(duì)本節(jié)課內(nèi)容的學(xué)習(xí)，提出解決問(wèn)題的設(shè)想。

在本節(jié)課中，有些小組經(jīng)過(guò)分析，結(jié)合原有的知識(shí)以及認(rèn)真自主學(xué)習(xí)本節(jié)課的新知后，認(rèn)為太空船不能飛行的原因是硬件故障，是Arduino主控板沒(méi)有和電腦相連引起的，并提出了解決方法。有的小組認(rèn)為是軟件故障，是xDing軟件里編寫(xiě)的程序出錯(cuò)了，同時(shí)指出修改意見(jiàn)。當(dāng)然也有的小組認(rèn)為硬件和軟件都有問(wèn)題，都需要進(jìn)行處理。就這樣，各小組根據(jù)自己的設(shè)想，進(jìn)行故障排除。有的小組一次性到位，有的小組經(jīng)過(guò)多次的嘗試，終于也完成了故障排除，使太空船動(dòng)了起來(lái)。有些教師在此過(guò)程中，缺少讓學(xué)生提出設(shè)想和實(shí)踐設(shè)想的過(guò)程，而是直接告訴學(xué)生哪里有問(wèn)題。比如，教師如果用這節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)的時(shí)候，就告訴學(xué)生是主控板和電腦沒(méi)連接或者編程代碼中哪一句話出錯(cuò)了，甚至還演示如何將主控板和電腦連起來(lái)，編程代碼中錯(cuò)誤的句子中哪個(gè)數(shù)字改一下，這樣太空船就可以動(dòng)了。然后學(xué)生按照教師的操作一起模仿，完成得很好。這樣看起來(lái)，學(xué)生都理解、學(xué)會(huì)、掌握了，一副皆大歡喜的場(chǎng)面。但是仔細(xì)想想，學(xué)生學(xué)會(huì)了什么？也許學(xué)會(huì)的只是模仿，除了模仿，其他什么都沒(méi)有。所謂知其然，而不知其所以然，必定有不少學(xué)生不知道為什么改了那個(gè)數(shù)字，太空船就會(huì)動(dòng)。下次如果還碰到同樣的問(wèn)題，學(xué)生依然不會(huì)。

只有讓學(xué)生自己分析，提出設(shè)想，自己嘗試，在多次失敗中尋找答案，這樣的學(xué)習(xí)才是有效的。通過(guò)問(wèn)題解決，學(xué)生從學(xué)技術(shù)到用技術(shù)，從被動(dòng)學(xué)習(xí)到主動(dòng)參與，進(jìn)一步提升了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

我們的課堂應(yīng)該是讓學(xué)生帶著問(wèn)題，主動(dòng)去參與、去思考、去探索，最后解決問(wèn)題，在此過(guò)程中學(xué)生學(xué)習(xí)了知識(shí)與技術(shù)，并利用相關(guān)的知識(shí)與技術(shù)來(lái)解決了問(wèn)題，這才是以學(xué)生為主體的課堂，這才是我們需要的課堂。

（作者單位：江蘇省海門(mén)市常樂(lè)初級(jí)中學(xué)）

（責(zé)任編輯 吳磊）