例談以學(xué)習(xí)者為中心的程序設(shè)計教學(xué)策略

徐偉東

摘要：程序設(shè)計教學(xué)是當(dāng)前中小學(xué)信息技術(shù)教育的主軸內(nèi)容。程序設(shè)計教學(xué)不是為了培養(yǎng)“碼農(nóng)”，而應(yīng)著眼于培養(yǎng)學(xué)生的計算思維、創(chuàng)新能力等數(shù)字時代新素養(yǎng)和新品質(zhì)。作者提出，從“代碼中心”走向“學(xué)習(xí)者中心”，程序設(shè)計教學(xué)必然要有與以往不同的教學(xué)策略，如①循序漸進(jìn)：降低程序設(shè)計學(xué)習(xí)難度;②針對個性：提供多樣化學(xué)習(xí)支架;③項目學(xué)習(xí)：驅(qū)動學(xué)生全身心投入;④基于探究：發(fā)揮學(xué)生的主體積極性等。但教學(xué)有法，教無定法，真正好的程序設(shè)計教學(xué)一定會有一個基于學(xué)科特點并切合學(xué)情的教學(xué)設(shè)計。

關(guān)鍵詞：程序設(shè)計;學(xué)習(xí)者中心;教學(xué)策略

中圖分類號：G434? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? 論文編號：1674-2117（2022）05-0033-03

隨著時代的不斷發(fā)展，中小學(xué)信息技術(shù)課程的理念、內(nèi)容與方法也在不斷地發(fā)生著迭代與發(fā)展。信息技術(shù)課程對學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)也從以往使其成為信息社會的合格公民發(fā)展到使其成為數(shù)字社會的計算思維者。程序設(shè)計教學(xué)作為計算思維培養(yǎng)和發(fā)展的最有效載體，已成為中小學(xué)信息技術(shù)課程內(nèi)容的主軸，而“人人會編程”又成為時代發(fā)展的潮流和趨勢。但程序設(shè)計教學(xué)不是要以培養(yǎng)“碼農(nóng)”為目標(biāo)，而是要在程序設(shè)計教學(xué)中真正地發(fā)展學(xué)生的計算思維，讓他們能夠適應(yīng)數(shù)字化社會創(chuàng)新趨勢。因此，以計算思維為導(dǎo)向的程序設(shè)計教學(xué)不能再使用傳統(tǒng)的講練結(jié)合方式，而應(yīng)以學(xué)習(xí)者為中心進(jìn)行教學(xué)設(shè)計。下面，筆者結(jié)合具體教學(xué)實踐案例談一談如何以學(xué)習(xí)者為中心進(jìn)行程序設(shè)計教學(xué)。

● 循序漸進(jìn)：降低程序設(shè)計學(xué)習(xí)難度

由于程序設(shè)計比較抽象，程序設(shè)計教學(xué)并不是特別受學(xué)生喜歡，不是所有的學(xué)生都夠輕松地掌握和“入門”。因此，程序設(shè)計教學(xué)需要解決學(xué)生“入門難”的問題，首先要降低學(xué)生的畏難情緒，喚起學(xué)生對程序設(shè)計學(xué)習(xí)的興趣，其次要降低學(xué)生學(xué)習(xí)程序設(shè)計的初識難度。那么，教師可改變直接讓學(xué)生編寫代碼的傳統(tǒng)教學(xué)方式，先從閱讀代碼和修改代碼入手，讓學(xué)生通過對典型代碼的閱讀和解釋增強編寫代碼的能力。程序設(shè)計教學(xué)要基于學(xué)生認(rèn)知規(guī)律而不是基于學(xué)科內(nèi)容，要讓學(xué)生在不斷的體驗、嘗試和反思中循序漸進(jìn)地得到成長和發(fā)展。

例如，在高中信息技術(shù)《計算機解決問題的過程》一課的教學(xué)中，由于學(xué)生存在水平及個性差異，會有部分學(xué)生對算法感到疑惑和不解，知識內(nèi)化有著一定的障礙，這時，教師就可以通過循序漸進(jìn)的方式展開指導(dǎo)。在編寫代碼環(huán)節(jié)，大多數(shù)學(xué)生能夠聽懂教師講授的內(nèi)容，但是一到實踐操作時就感覺無從下手。這時教師可引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會閱讀信息技術(shù)教材上的簡單程序，先從字面上感受代碼;接著，在程序的運行中，讓學(xué)生結(jié)合流程圖研讀程序要解決什么問題，邊讀邊做好備注，可以反復(fù)閱讀，讀出精髓;然后保存代碼，多次閱讀，隨時修改，交互編程。再如，在《Python編程基礎(chǔ)》一課的知識點講解之后，教師提供了以下兩個練習(xí)任務(wù)：一是長方形面積計算，通過鍵盤輸入長方形的長和寬，經(jīng)過運算輸出長方形的面積;二是溫度換算程序，輸入攝氏溫度可以計算出對應(yīng)的華氏溫度。給出這兩個任務(wù)不是要學(xué)生從零開始自己編寫代碼，而是讓學(xué)生對不完善的代碼進(jìn)行編輯和改寫，這是考慮到學(xué)生處在程序?qū)W習(xí)初期，幫助其降低代碼學(xué)習(xí)難度。

● 針對個性：提供多樣化學(xué)習(xí)支架

在程序設(shè)計教學(xué)中，不同的學(xué)生基礎(chǔ)不同，自然也會出現(xiàn)不同的學(xué)習(xí)困難和錯誤。以學(xué)習(xí)者為中心就要承認(rèn)學(xué)習(xí)者的個性差異，而且要尊重個性差異，通過提供多樣化學(xué)習(xí)支架有針對性地支持和幫助。學(xué)生學(xué)習(xí)程序都是從簡單輸出開始的，但即使是最簡單的程序，學(xué)生在編寫代碼時仍然會出現(xiàn)很多不同類型的書寫錯誤，如符號錯誤、括號錯誤、拼寫錯誤等，學(xué)生會非常依賴教師幫忙揪出錯誤，但教師無法兼顧全體學(xué)生，總會有學(xué)生因為沒有得到教師的指導(dǎo)而感到沮喪、煩躁，教師也會因為過于忙亂而失去對課堂的把控。因此，教師在進(jìn)行程序設(shè)計教學(xué)時，必須先研究學(xué)生的實際情況，然后根據(jù)學(xué)情有針對性地提供多樣化支架。學(xué)習(xí)支架不僅要善于搭建和利用，還要適時拆除。在學(xué)生對某種學(xué)習(xí)方法已經(jīng)基本掌握以后，教師就要放手讓學(xué)生“單飛”。學(xué)習(xí)支架可以由任務(wù)、資源或知識更豐富的個人提供。

例如，在程序設(shè)計學(xué)習(xí)中，“克隆”概念是比較容易混淆和難以理解的，在教學(xué)中，筆者發(fā)現(xiàn)大部分學(xué)生在自主進(jìn)行程序設(shè)計操作時，總會出現(xiàn)各種各樣的錯誤理解。當(dāng)對學(xué)生所出現(xiàn)的程序設(shè)計錯誤進(jìn)行深度剖析和探討時，會發(fā)現(xiàn)歸根到底還是學(xué)生不能很好地認(rèn)識“克隆”積木的意義及使用。為了更好地解決“克隆”這一迷思概念，教師就要針對不同學(xué)生的個性差異，提供不同的學(xué)習(xí)支架，如可以使用微課錄制“克隆”概念的講解和調(diào)用案例。通過微課，學(xué)生就可以在課前、課中和課后隨時進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。用好學(xué)習(xí)支架，程序設(shè)計教學(xué)中的問題和難點就能迎刃而解。

● 項目學(xué)習(xí)：驅(qū)動學(xué)生全身心投入

以往的程序設(shè)計教學(xué)備受質(zhì)疑，原因就是枯燥的代碼學(xué)習(xí)及脫離真實世界導(dǎo)致的學(xué)習(xí)興趣不足。圖形化編程等新一代程序設(shè)計語言采用模塊化形式，降低了學(xué)習(xí)代碼的難度，但這只是解決了原有程序設(shè)計教學(xué)中的部分問題。要想讓學(xué)生真正全身心地投入學(xué)習(xí)，必須讓學(xué)生沉浸在一個理解、設(shè)計和建造新系統(tǒng)的創(chuàng)造性過程之中。因此，項目學(xué)習(xí)就成了程序設(shè)計教學(xué)不可或缺的學(xué)習(xí)形態(tài)。項目學(xué)習(xí)就是圍繞項目進(jìn)行組織和開展的新型學(xué)習(xí)方式，學(xué)生在項目開展和實施過程中能全程參與，并進(jìn)行體驗、感悟、論證、探究、實踐、展示、交流。項目學(xué)習(xí)的過程就是學(xué)生主動建構(gòu)的過程，項目主題貫穿整個項目學(xué)習(xí)過程，好的項目主題對于承載學(xué)習(xí)的價值，與學(xué)生是否有效達(dá)成素養(yǎng)目標(biāo)關(guān)系密切。項目學(xué)習(xí)之所以受到歡迎，重要的一點就是將自主選擇權(quán)植入了課堂。因此，教師在確定程序設(shè)計學(xué)習(xí)項目主題時一定要充分發(fā)揮學(xué)生的主動性并提高參與度，讓學(xué)生選擇自己感興趣的問題和任務(wù)，從而更加專注地鉆研下去。項目說到底是學(xué)生的項目，教師只是引導(dǎo)者和輔助者，教師不能替代學(xué)生去學(xué)習(xí)、去經(jīng)歷、去感悟、去實踐。項目主題選擇要充分考慮不同年齡階段學(xué)生的興趣點、學(xué)生所面臨的實際問題，以及學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ)。

例如，在“循環(huán)結(jié)構(gòu)——while循環(huán)”這一項目中，教師設(shè)置了難度較高的任務(wù)，從頭開始編寫程序“密碼輸入登錄系統(tǒng)”，若密碼輸入正確顯示“成功登錄”，若密碼輸入錯誤即提示“密碼錯誤”且需再一次輸入密碼。學(xué)生通過自主嘗試、相互協(xié)作方式進(jìn)行程序項目的搭建。在自主探索和試誤過程中，因為屬于開放式的編寫，每位學(xué)生解決問題的思路并不一致。在項目完成過程中，學(xué)生會主動探究，全身心投入到項目完成的過程之中，學(xué)會自己尋求解決問題的辦法，在此過程中也實現(xiàn)了自身知識與能力的進(jìn)階。

● 基于探究：促成程序設(shè)計深度理解

任何知識都不是單單依靠教師講授就可以達(dá)到深度理解的。要想真正實現(xiàn)學(xué)生對程序設(shè)計概念的深度理解、能力遷移外延，教師就必須讓學(xué)生完整地經(jīng)歷程序設(shè)計探究全過程。程序設(shè)計教學(xué)要在探究上下功夫，要在創(chuàng)設(shè)探究支持環(huán)境上下功夫，讓學(xué)習(xí)者真正成為程序設(shè)計學(xué)習(xí)的核心。基于探究的程序設(shè)計教學(xué)要讓學(xué)習(xí)者在過程中擁有主動性、自主權(quán)，能夠自己確定學(xué)習(xí)目標(biāo)，自己監(jiān)控學(xué)習(xí)進(jìn)程，自己進(jìn)行評價，這樣，基于探究的程序設(shè)計教學(xué)策略自然會使深度理解成為現(xiàn)實，學(xué)習(xí)者也就能夠?qū)⒂嬎闼季S和創(chuàng)新能力內(nèi)化為自身素養(yǎng)，并能夠在解決實際問題時得以外顯。

例如，教師在設(shè)計“圖書館信息系統(tǒng)的安全風(fēng)險防范”項目內(nèi)容時，根據(jù)對單元課時、學(xué)情、知識內(nèi)容、素養(yǎng)目標(biāo)等因素的考慮，把課程模塊內(nèi)容設(shè)計為“尋找信息安全風(fēng)險”“用好技術(shù)保障安全”“合理使用信息系統(tǒng)”這三個微項目內(nèi)容，以此開展項目學(xué)習(xí)，以便較好地達(dá)成目標(biāo)。根據(jù)項目開展的實際需要，學(xué)生還可以組成小組，學(xué)生或小組按照計劃指導(dǎo)，在項目開展過程中進(jìn)行活動探究;教師在每個階段、環(huán)節(jié)及時參與，進(jìn)行協(xié)助、輔導(dǎo)，指導(dǎo)各個部分的有序進(jìn)行，及時反饋和糾偏，發(fā)揮主導(dǎo)作用。

● 反思展望

信息技術(shù)課程正在不斷地呈現(xiàn)嶄新形態(tài)，程序設(shè)計教學(xué)也不能再走從前的老路了，而是要塑造“以學(xué)習(xí)者為中心”的新樣態(tài)。當(dāng)然，以上列出的以學(xué)習(xí)者為中心的程序設(shè)計教學(xué)策略并不是簡單的線性形式，并不意味著一定要遵循某種特定的順序，筆者也不建議一定要采用任何特定的策略，期待教師們能夠發(fā)揮自身主動性創(chuàng)造出程序設(shè)計教學(xué)新天地，從而讓程序設(shè)計教學(xué)獲得新發(fā)展。

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