PBL理念下初中編程類思維課堂的實踐與思考

于雅莉

摘要：為順應學科課程改革的發展需求，培養學生創新能力、學科核心素養和可持續發展能力，教師應積極推進有效的思維課堂建設。本文作者運用基于項目的學習理念開展教學，有效促進學生思考，激發學生的創造性，為思維課堂的構建提供有力的策略支撐。在實際操作中，關注學生的主體地位，轉變教師角色，教師對知識進行分析和重組，設計有效的支架材料，驅動學生開展自主探究活動，促進思維的進階發展。

關鍵詞：PBL;思維課堂;初中信息技術

中圖分類號：G434? 文獻標識碼：A? 論文編號：1674-2117（2021）17-0000-03

浙教版新版初中《信息技術》與舊版本相比，更加關注學生的發展，因此，如何在落實理論技能的同時培養具有可持續發展觀念和能力的學生，使其能夠應對信息社會發展成為教師關注的焦點。然而編程課堂中經常出現的“學而不思”的情況，是阻礙學生發展的首要問題，因此，教師要關注學生在課堂上的思維活動，激發其學習動機，讓其在活動中明晰所學的知識技能有何用、何時用、怎么用。在用所學知識技能解決現實生活中的問題的過程中，所產生的歸納、演繹、判斷、意義等思維活動，對思維品質的提升有重要推動作用，因此，在初中信息技術教學中探索思維型課堂實施策略非常重要。

● PBL理念下初中編程類思維課堂結構探析

PBL理念下初中編程類思維課堂結構分為項目引入、項目分析、項目實施、項目挑戰、總結評價五個環節（如圖1）。

在項目引入環節，教師作為組織者，帶領學生融入項目情境，明確項目目標和學生在項目中的角色，使學生在真實的生活情境中，明確項目問題，確保項目探究有效進行。在項目分析環節，教師作為引導者呈現問題鏈，組織學生根據問題鏈進行探究分析，使學生融入問題情境，在問題分析探究中形成認知沖突，激發思維的動態發展，增強學生主動探究的動力。在項目實施階段教師則主要充當組織者組織學生正確使用提前設計好的知識支架開展探究活動。學生在攀爬腳手架的過程中，在已有知識經驗的基礎上完成新知的自主建構。在項目挑戰環節教師作為學生學習的促進者提煉、重構知識難點，設計多元支架助力學生高階思維的形成。這個階段關注學生思維的應用遷移品質，重視教學難點的突破，解決相似概念、規律的辨析和理解難題，培養學生綜合運用所學知識解決較復雜問題的能力，使學生在類比、分析、重組等訓練活動中掌握創造性思維的方法。在總結評價環節教師根據學生認知起點及教學目標設計項目學習評價表，明確評價指標，引導學生進行評估和反思。自我監控是自我意識在思維中的內在呈現，也是思維架構的最高層次，學生在總結評價環節一方面展現項目成果，小組之間或組內進行評價，另一方面使用評價量表，進行自我評價、檢查和控制，對項目整體進行總結反思，審視項目探究過程中的經驗和不足，將新的知識技能與原有知識技能進行重組，構建自我認知結構，培養自我監控的思維能力。

可以看出，PBL理念下初中信息技術思維課堂結構在整個教學過程中關注學生在認知沖突、自主建構、應用遷移、自我監控四個方面的思維品質，這四個方面在PBL教學開展的五個環節中并非一一對應，而是融合貫通的環狀結構，隨著項目開展的不斷深入，思維層次逐漸提升。

● PBL理念下初中編程類思維課堂設計與實踐

下面，筆者以浙江教育出版社出版的《信息技術》八年級上冊第二單元第十課《循環結構——while循環》為例（循環結構知識結構如圖2所示），詳細說明PBL理念下初中信息技術思維課堂的具體應用。

1.項目設定

第二單元Python程序基本結構“便捷驛站的難題”項目立足當前電子商務行業發展，以便捷驛站為背景，通過項目探究完成一個智能的驛站結算系統。本項目是“便捷驛站的難題”的子項目之一，用一個課時落實while循環一課知識的學習。

2.項目目標

①通過對項目問題的分析，認識并理解條件循環的概念，感受循環的思想。②通過優化智能結算程序，理解并掌握while循環的執行流程和語法格式，理解循環條件的現實含義。③通過優化智能結算程序，體驗抽象和建模及程序實現的思維過程，內化計算機解決問題的一般過程，形成解決問題的學科思維。

3.項目具體實施

（1）項目引入。教師出示項目資料，介紹項目的背景，明確學生作為程序開發員，解決項目背景中所描述的異常情況，同時呈現評價標準。

（2）項目分析。展示前面課時學生完成的程序代碼（如圖3），接著呈現問題鏈：“客戶輸入哪些數值會導致計算出的價格不符合實際？是否驗證過你的想法？你認為當前對異常值的處理方式合適嗎？如果不合適，你認為應該如何處理？通過分析，認為應選擇哪種結構解決項目任務？”引導學生以小組討論的形式根據問題鏈分析問題，明晰異常數據的范圍、測試過程和擬采取的處理方法。在分析的過程中學生發現之前編寫的程序并非適用所有情況，現實情境與已有認知結構產生矛盾，形成認知沖突，認知沖突的“兩難情境”能夠激發學生探究、思考的熱情，促進思維的發展。

（3）項目實施。學生通過問題分析，根據對三種結構的理解，明確應采用循環結構來解決問題，自主學習支架材料中關于for循環和while循環的內容，通過辨析發現for循環在該問題場景中不適用，理解for循環和while循環的聯系和區別。接著學生借助支架材料分析循環條件和循環體并繪制出while循環的流程圖，在此基礎上寫出while循環語句。這個階段的重點在于學習支架的設計，將for循環和while循環的概念、流程圖、語句結構對比呈現，一方面有助于學生理解兩種循環結構的異同，另一方面根據已有的for循環知識，對比學習while循環，做到知識的遷移。學生在閱讀了學習支架后，根據問題分析情境中的循環條件和循環體，完成由現實問題抽象建模的高階思維過程。

（4）項目挑戰。在這個環節主要突破本課難點，即break和continue的區別與聯系，并對本課所學知識進行綜合運用，解決更為復雜的現實問題。首先教師提出挑戰任務：在while True無限循環的情況下實現結算的功能。學生在測試過程中再次出現認知沖突：如何改變循環的執行順序？由此引入循環控制語句，使學生通過支架材料明晰break和continue兩種循環控制語句的區別，并促進學生用自己的語言描述二者的不同之處，明白應根據實際情況選擇使用合適的循環控制語句來解決問題。

教師在學生完成挑戰任務的基礎上提出“由于驛站規模的問題，店家決定不受理超過50kg的物品，當出現這種情況時需要提醒超重并重新輸入”這一進階任務，要求學生綜合利用本節所學知識，實現知識的應用遷移。

（5）項目評價。課堂評價貫穿整個課堂，學生使用while語句優化結算程序后，以小組為單位展示成果，學生從程序運行效果、代碼格式、程序的簡潔性等幾個方面進行互評，并對各組的程序給出修改建議。在挑戰任務中，學生對用weight>0結合循環控制語句是否能夠實現結算功能產生分歧，通過共同分析，發現是縮進的問題，由此總結縮進在Python程序設計中起著重要作用。在展示評價中形成正確的調試程序的方法，快速發現程序問題所在，是學生思維活動的結果。項目最后，引導學生填寫項目評價量表，從項目探究、項目實施、項目成果、項目協作四個方面進行自評，對自己在整個項目中的表現全面反思和分析，調動學生的反省性思維，總結經驗和教訓并合理調控。

● 應用效果分析及反思

1.應用效果

對筆者所在學校八年級四百余名學生開展本項目式思維課堂，通過后期訪談可知，大部分學生在項目引入階段能夠對本節課的項目目標有清晰的認識，對自己的角色有明確的定位，真實的工作場能激發學生的內驅力，學生表現出了比傳統課堂更明顯的積極性。在學習支架設計上，通過對課本知識進行分析并重組，尋找新知識與原有知識的聯絡點，使學生根據自己的認知起點借助支架進行再加工和再創造，完成知識的重新建構，實現思維的動態發展。學生思維活躍性得到充分調動，項目成果的完成率和效果有明顯改善。

2.反思及建議

（1）項目的選定。項目主題的選擇是設計教學的關鍵一環，也是難度較大的一環。項目與任務驅動突出的區別之一是項目化學習需營造出真實的工作場，有明確的任務要求，要求教師能夠擁有更為開闊的視野，將知識與現實生活緊密聯系，尋找項目主題的切入點。此次活動選取日常生活中常見的快遞行業場景，與學生的生活經驗相適應，能有效激發學生的興趣，使其快速融入到實際問題中，設計的問題緊密連接知識點，給學生提供了真實的挑戰。在項目操作上，項目的問題還需考慮學生的認知水平，使學生在當前認知的基礎上有機會學習新的知識和技能，并掌握問題分析的方法，有效引發學生的思維能力向高階發展。

（2）評價的使用。課堂評價是對學生思維水平的反饋，應融入到學習的全過程。因此，課堂評價的思路也要更開闊，要從多維度評估學生的發展，將評價自然地融入到學習環境中。在上述課堂實踐中，通過將評價指標前置，幫助學生明確項目學習的目標，時刻糾正任何偏離目標的課堂行為。在評價形式上，不拘泥于某種特定的形式，而是根據項目目標、項目運行情況、學生情況等要素選擇合適的評價形式。