項(xiàng)目式學(xué)習(xí)視域下 小學(xué)圖形化編程課堂教學(xué)實(shí)踐

周曉園

【摘 要】筆者基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)理論，創(chuàng)設(shè)切合學(xué)生真實(shí)生活的情境，引導(dǎo)學(xué)生在對(duì)話交流中明確項(xiàng)目任務(wù)，經(jīng)歷方案設(shè)計(jì)、編寫(xiě)代碼、調(diào)試并解決問(wèn)題，在以學(xué)生為主導(dǎo)的實(shí)踐活動(dòng)中，推進(jìn)“轉(zhuǎn)盤(pán)游戲”項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，并探討在小學(xué)階段開(kāi)展圖形化編程教學(xué)的有效方法，為學(xué)生信息素養(yǎng)的落地尋求有效手段。

【關(guān)鍵詞】項(xiàng)目式學(xué)習(xí) 圖形化編程 信息素養(yǎng)

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)指學(xué)生在教師的引導(dǎo)下發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，以解決問(wèn)題為導(dǎo)向開(kāi)展方案設(shè)計(jì)、新知學(xué)習(xí)、實(shí)踐探索，具有創(chuàng)新特質(zhì)的學(xué)習(xí)活動(dòng)。Codemao是一款新興的圖形化編程軟件，它將以往復(fù)雜的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言轉(zhuǎn)變?yōu)閳D像化模塊，使學(xué)生通過(guò)搭積木一樣的編程，實(shí)現(xiàn)內(nèi)心創(chuàng)意的物化。筆者結(jié)合項(xiàng)目式學(xué)習(xí)理論，通過(guò)Codemao平臺(tái)開(kāi)展圖形化編程教學(xué)，在以“轉(zhuǎn)盤(pán)游戲”為項(xiàng)目的實(shí)踐學(xué)習(xí)中探討圖形化編程教學(xué)的有效方法。

一、情境創(chuàng)設(shè)，明確任務(wù)

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)主張從真實(shí)生活情境中挖掘可探究的問(wèn)題，并將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)主題。為此，筆者立足學(xué)生真實(shí)生活實(shí)際，設(shè)計(jì)如下任務(wù)情境。

情境：幾個(gè)小伙伴玩轉(zhuǎn)盤(pán)游戲（轉(zhuǎn)盤(pán)為一個(gè)六等分的圓形），輪到小明轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)盤(pán)指針直指兩個(gè)相鄰區(qū)域的中間線，伙伴們就指針歸屬問(wèn)題爭(zhēng)論不休。

任務(wù)：請(qǐng)各小組根據(jù)情境分析小伙伴們爭(zhēng)論的原因，嘗試?yán)肅odemao軟件設(shè)計(jì)一個(gè)作品，幫助小伙伴們解決這個(gè)問(wèn)題。

學(xué)生利用生活經(jīng)驗(yàn)解析當(dāng)下情境，在對(duì)話中提煉本次項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的目標(biāo)作品需求—利用Codemao軟件，設(shè)計(jì)一個(gè)指針不壓線且結(jié)果隨機(jī)的轉(zhuǎn)盤(pán)游戲。

【設(shè)計(jì)意圖】真實(shí)情境的創(chuàng)設(shè)，有利于學(xué)生調(diào)取生活經(jīng)驗(yàn)，將單純的技能知識(shí)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)檎鎸?shí)情境的問(wèn)題解決。學(xué)生通過(guò)查找、收集信息，在尋求問(wèn)題解決的過(guò)程中學(xué)習(xí)與本問(wèn)題相關(guān)的知識(shí)。在小組團(tuán)隊(duì)交流中，利用語(yǔ)言交流提升對(duì)信息分析的敏感性。學(xué)生在對(duì)話中剖析問(wèn)題，在彼此的交流研討中梳理問(wèn)題脈絡(luò)，針對(duì)問(wèn)題解決提出合理判斷，厘清作品需求，明確本項(xiàng)目學(xué)習(xí)的目標(biāo)指向。

二、合作協(xié)商，設(shè)計(jì)方案

課堂活動(dòng)環(huán)節(jié)：教師提供團(tuán)隊(duì)交流協(xié)商的機(jī)會(huì)，各小組就前期討論結(jié)果各抒己見(jiàn)。

在團(tuán)隊(duì)分享方案的環(huán)節(jié)中，學(xué)生經(jīng)過(guò)協(xié)商在班級(jí)內(nèi)部達(dá)成共識(shí)：生活中無(wú)法避免的“壓線”問(wèn)題，可以利用Codemao軟件設(shè)計(jì)一個(gè)轉(zhuǎn)盤(pán)游戲，讓指針初始狀態(tài)處于某個(gè)格子的中部，因?yàn)橐粋€(gè)圓的六等分為60°，所以只要控制指針每次轉(zhuǎn)動(dòng)的角度為60°，就能解決指針壓線問(wèn)題。

根據(jù)協(xié)商結(jié)果，筆者組織學(xué)生利用文字腳本編寫(xiě)設(shè)計(jì)方案初稿（見(jiàn)表1）。

【設(shè)計(jì)意圖】各組分享方案初稿，群體交流協(xié)商環(huán)節(jié)關(guān)注三點(diǎn)：（1）腳本方案的撰寫(xiě)盡量切合Codemao軟件語(yǔ)言，即利用圖形化編程的語(yǔ)言描述問(wèn)題，提高后期文字腳本轉(zhuǎn)化為積木腳本的轉(zhuǎn)化率;（2）依據(jù)實(shí)物轉(zhuǎn)盤(pán)的游戲規(guī)則，分角色分析腳本方案;（3）在交流協(xié)商討論過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生問(wèn)題分析能力和合作互學(xué)能力。

在群體討論環(huán)節(jié)，就學(xué)生提出的指針“壓線”問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生深入思考“壓線”原因，于對(duì)話中梳理關(guān)鍵信息：轉(zhuǎn)角隨機(jī)導(dǎo)致“壓線”問(wèn)題的產(chǎn)生。抓關(guān)鍵詞“隨機(jī)”，變隨機(jī)數(shù)值為固定數(shù)值，學(xué)生自發(fā)代入數(shù)學(xué)學(xué)科中關(guān)于圓和角度的知識(shí)點(diǎn)，計(jì)算得出固定數(shù)值60°。在此過(guò)程中教師擔(dān)當(dāng)組織者，組織學(xué)生有序交流協(xié)商，于交流中厘清問(wèn)題，針對(duì)問(wèn)題提出適當(dāng)解決方案。

三、編寫(xiě)腳本，調(diào)試代碼

課堂活動(dòng)環(huán)節(jié)：學(xué)生根據(jù)上一階段提出的初稿方案編寫(xiě)圖形化代碼，在反復(fù)調(diào)試過(guò)程中完善代碼。

在調(diào)試過(guò)程中學(xué)生發(fā)現(xiàn)，在當(dāng)前情境下使用“告訴”指令的效果等同于“廣播”指令，但“告訴”指令一般情況下作用于一個(gè)對(duì)象，而“廣播”指令可以發(fā)起群響應(yīng)。根據(jù)實(shí)際調(diào)試結(jié)果，得出控制指針旋轉(zhuǎn)的兩種方法（見(jiàn)表2）。

指針 由“啟動(dòng)”按鈕控制具體旋轉(zhuǎn)指令，本身無(wú)需添加積木

方法二：

使用“廣播”指令

啟動(dòng)按鈕 當(dāng)角色被點(diǎn)擊

發(fā)送廣播“指針旋轉(zhuǎn)”

指針 當(dāng)收到廣播“指針旋轉(zhuǎn)”

重復(fù)執(zhí)行

圍繞轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)60°

【設(shè)計(jì)意圖】“如何控制指針轉(zhuǎn)動(dòng)”是教師設(shè)計(jì)本項(xiàng)目學(xué)習(xí)時(shí)預(yù)設(shè)在主問(wèn)題中的一個(gè)子問(wèn)題，從學(xué)生的實(shí)踐中可見(jiàn)這個(gè)問(wèn)題起到了“聚合”作用。它將零散的積木指令學(xué)習(xí)整合起來(lái)，讓學(xué)生在具體情境中主動(dòng)獲取和整合知識(shí)，并在此基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)抽象歸納擴(kuò)展知識(shí)形成更深的理解，深層次的理解帶動(dòng)解題多樣性的產(chǎn)生。

四、聚焦問(wèn)題，優(yōu)化方案

課堂活動(dòng)環(huán)節(jié)：聚焦作品存在的問(wèn)題，反復(fù)調(diào)試優(yōu)化方案。

活動(dòng)過(guò)程生成的問(wèn)題：已完成的作品不滿足結(jié)果隨機(jī)的需求。

學(xué)生對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)游戲擁有足夠的生活體驗(yàn)，在分享環(huán)節(jié)，學(xué)生敏銳發(fā)現(xiàn)本作品存在的問(wèn)題，并提出質(zhì)疑：“游戲停止人為控制，如果反復(fù)練習(xí)可以控制結(jié)果，會(huì)使得作品結(jié)果不隨機(jī)。”聚焦“隨機(jī)”問(wèn)題，學(xué)生提出可以使用“隨機(jī)數(shù)”指令優(yōu)化方案，進(jìn)而針對(duì)“隨機(jī)數(shù)”指令添加位置展開(kāi)激烈討論。此處教師提示“一個(gè)完整的事件包含起因、經(jīng)過(guò)、結(jié)果”，可以嘗試在一個(gè)事件中的三個(gè)部分介入“隨機(jī)數(shù)”指令。調(diào)試過(guò)程中學(xué)生舍棄了“旋轉(zhuǎn)隨機(jī)角度”“等待隨機(jī)秒數(shù)后啟動(dòng)”等方案，得出以下兩種可行性解決方案（見(jiàn)表3）。

【設(shè)計(jì)意圖】學(xué)生在學(xué)科項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中扮演的是學(xué)科專家的角色。在本項(xiàng)目中學(xué)生像一個(gè)程序開(kāi)發(fā)師一樣發(fā)現(xiàn)Bug，而后反復(fù)試錯(cuò)，修改、優(yōu)化方案。教師營(yíng)造安全、穩(wěn)定、有效的交流環(huán)境，學(xué)生在開(kāi)放的語(yǔ)言環(huán)境中自發(fā)合作、協(xié)商，抓住調(diào)試過(guò)程中產(chǎn)生的可用于解釋問(wèn)題的證據(jù)，做出基于有效證據(jù)的方案改進(jìn)，并應(yīng)用合理算法，形成解決問(wèn)題的方案。

五、總結(jié)評(píng)價(jià)，反饋提升

課堂活動(dòng)環(huán)節(jié)：教師利用Codemao平臺(tái)發(fā)布學(xué)生作品，發(fā)布任務(wù)。

1.個(gè)人在平臺(tái)上實(shí)操并從“代碼簡(jiǎn)潔”“代碼可讀”“代碼可行”等角度評(píng)價(jià)同學(xué)作品。

2.以小組為單位對(duì)班級(jí)現(xiàn)有作品歸類，分成“不可行代碼”及“可行代碼”兩大類，并對(duì)“可行代碼”類別根據(jù)解題方法的不同細(xì)化分類。

【設(shè)計(jì)意圖】在評(píng)價(jià)和分類中加深對(duì)代碼的認(rèn)識(shí)，從解題多樣性中建構(gòu)自身對(duì)于編程的認(rèn)知和理解。Codemao軟件的作品發(fā)布功能擴(kuò)展了學(xué)生的學(xué)習(xí)場(chǎng)域，將學(xué)習(xí)場(chǎng)域延伸到課后并接受全網(wǎng)的瀏覽和評(píng)價(jià)，轉(zhuǎn)變單一師評(píng)為學(xué)生互評(píng)、團(tuán)隊(duì)評(píng)價(jià)、第三方評(píng)價(jià)。多樣化的評(píng)價(jià)方式在更大程度上激發(fā)了學(xué)生參與項(xiàng)目學(xué)習(xí)的欲望，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生在數(shù)字化的環(huán)境中學(xué)習(xí)。通過(guò)數(shù)字化工具解決問(wèn)題，利用數(shù)字化工具評(píng)價(jià)反饋，穩(wěn)步提升學(xué)生的信息素養(yǎng)。

總體而言，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)能夠?qū)⒅R(shí)建構(gòu)、技能培養(yǎng)與思維發(fā)展融入運(yùn)用數(shù)字化工具解決問(wèn)題和完成任務(wù)的過(guò)程中。整個(gè)學(xué)習(xí)的過(guò)程動(dòng)態(tài)發(fā)展且充滿挑戰(zhàn)，學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐、溝通、共享、合作與協(xié)商中，體驗(yàn)了知識(shí)的社會(huì)性建構(gòu)，增強(qiáng)了信息意識(shí)，提升了信息素養(yǎng)，提高了終身學(xué)習(xí)能力。

本文為福建省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2020年度立項(xiàng)課題“基于STEAM教育理念的小學(xué)信息技術(shù)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)實(shí)踐研究”（課題編號(hào)：FJJKXB20-749）的研究成果。

（作者單位：福建省廈門(mén)市集美區(qū)杏?xùn)|小學(xué)）

責(zé)任編輯：趙繼瑩

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