基于問題鏈的小學編程教學策略研究

陸愛強

有學者認為，提問是教師課堂教學的基本控制手段，“問得好就是教得好”這一觀點已經受到廣大教師的認可和贊同。但是，教師該如何問？怎么問才算問得好呢？這個問題值得廣大教育工作者深入思考與探索。筆者認為，課堂上的提問，不應該將每個問題作為一個獨立的個體，問題與問題之間有著或并列或遞進或反轉等各種關系，只有巧妙地將所有的問題串聯起來，統籌兼顧，將整節課乃至整個教學單元的所有問題有機統一，形成問題鏈，才能在課堂教學過程中取得理想的效果。

一、傳統小學編程課堂教學中的問題

國內一項調查研究表明，課堂教學的改變比課程改革的速度和效率要慢很多，也要困難許多。現有的傳統教學內容、教學模式、教學方法與教學理念，也較難與新課改要求同步。作為非考試科目，小學編程課在實際教學過程中，所遇到的問題和挑戰也要比語文、數學、英語等主科目更加多且復雜。

（一）學生主體地位難以體現

新課改要求，教學應以學生為主體，教師為主導。據筆者調查和了解，在傳統小學編程教學過程中，教師多以課本講解為主，教師講半節課，學生根據教師提示，按照學案和書本上的操作步驟，或者以書本上的程序案例為基礎進行模仿編程。這不符合課程標準中培養學生自主學習和探究性學習能力的要求或期望，學生的自主創新、協同創新能力無法得到提高。

（二）課程內容難以創新

現階段，根據教育主管部門要求及課程綱要精神，江蘇省義務教育階段的編程教學內容，主要安排在小學五年級。教學內容包含18課，主要包括圖形化編程的基本功能和工作方式，掌握模塊化程序設計的思想和方法。從第14課起，有5課內容需要學生了解開源硬件主控板的結構，學會使用軟件獲取聲音、溫濕度、灰度等傳感器數據，從而感知外部環境，學會利用各種傳感器控制角色運動的方法。這些教學內容有的過于陳舊，部分學校沒有相關條件來實施，在具體教學過程中存在諸如操作困難、學生不喜歡等問題，學生無法切實提高編程能力和編程水平，教師無法在課程內容上進行有效創新，也無法滿足新課標中培養學生計算思維和信息意識的要求。

（三）教學形式難以突破

傳統的編程課堂，多數以教師講授、學生領會后進行模仿編程為主要形式。小學階段，一節課40分鐘，教師講得口干舌燥，學生聽得云里霧里，教師累，學生也累，課堂效果也不佳，學生沒有掌握教師講授的操作技能，教師教學目標也沒有達成。在此基礎上，學生分析問題、解決問題的能力沒有得到提升，也無法感受編程的樂趣，學習編程的興趣也無法提升。

（四）課堂評價難以落實

課堂評價是課改的難點之一，特別是對于非考試學科而言。信息技術學科，在江蘇地區，屬于地方綜合實踐課程，小學不需要進行考試。由于其學科特點，教師無法以考試分數來量化成績，而是單純以程序實現與否來判斷學生的學習效果，這無法全面、客觀、公正評價學生的課堂表現及學科素養。這就需要廣大教師注重學生的課堂表現來綜合考評。教師應該多關注學生整節課以及整個學期的課前、課中、課后的表現，全面有效地進行評價。

二、基于問題鏈的小學編程教學基本概念

（一）問題鏈的含義

問題鏈是以問題為主線，以發現問題、解決問題、再發現問題為全過程，以適應客觀世界運動變化和嚴謹邏輯思維之需要為目的的思維方法。

提問是課堂教學過程中師生互動最主要的形式和方法，如何進行提問也是考驗教師教學基本功的重要因素之一。教師應將問題形成問題鏈，讓學生可以按照教師的設計，以問題為紐帶，將課堂知識點組成一個有機整體，培養學生思考問題、解決問題的能力，激發學生思維活動，從而提高教學效果[1]。

（二）基于問題鏈開展小學編程教學的必要性

小學編程課堂中，多數教師使用的是講授法，即在教學環節中，遇到重難點，由教師提問，學生思考。當學生無法解決疑難問題或有不理解的地方時，教師進行點撥答疑。

這個過程中，教師活動和學生活動中有了問題的產生，而這些問題有沒有得到有效整合，有沒有構建一個良好的體系和結構呢？這就需要教師去探索，去實踐。筆者認為，教師可以利用問題鏈來進行編程教學，以便引導學生。在課堂上圍繞發現問題—探究問題—解決問題的問題路徑，以問題為導向，遵循學生的思維認知規律，將科學的思維方法和分析滲透于各個教學實例中，讓學生感受到思維方法的力量，引導學生進行深入思考和判斷，從而解決編程學習中遇到的各種難題。

三、基于問題鏈的小學編程教學基本內涵

基于問題鏈的小學編程教學，“問題”是載體，“鏈”是紐帶，教師在“導”，學生在“學”。在教學過程中，教師指導是關鍵，學生學習是核心，教師通過問題鏈將“導”和“學”有機結合，充分調動學生的學習熱情，展現教師在課堂教學過程中的主導作用，體現學生在學習過程中的主體地位，鼓勵學生多想、多說、多練，可以在編程教學過程中起到事半功倍的效果[2]。

（一）學在問中，以問導學（以問題為主線）

在小學編程課堂上，教師可以圍繞問題展開整個教學過程，可以將解決問題作為貫穿課堂教學的主線和中心。教師的主要任務是讓學生發現問題，學生在編程的過程中，遵循有疑問—無疑問—新疑問的循環過程，即問題的發現提出，到問題的分析解決，再到問題的感悟再生的過程。學生在不斷發現問題和解決問題的過程中，領悟編程知識，培養計算思維。

（二）學生主體，自主探究（以學生為主體）

在編程教學過程中，教師應充分體現學生的主體地位，積極調動學生的主觀能動性，充分尊重和信任學生，將主動權交給學生。教師可以充分利用小組學習、探究性學習等方式，運用項目式教學法，將學生分成各個探究小組。通過師生互動、生生互動，學生能觀察的讓學生觀察，學生能思考的讓學生思考，學生能操作的讓學生操作，學生能解決的讓學生解決，學生能表達的讓學生自己表達，盡最大的可能讓學生展示自己的才能和想法，真正做到自主探究，協作學習。

（三）教師主導，點撥引導（以教師為主導）

在編程教學中，教師的主導地位不可或缺。教師應該成為問題的提出者、情境的營造者、興趣的激發者、疑問的解答者、學習的協作者……教師要充分發揮主導作用，將導趣、導思、導問、導疑、導學和導行相結合，在問題方向、關鍵知識點、重難點、學習方法、思維方式、情感價值等方面進行點撥引導，促進學生知識的消化吸收。

四、基于問題鏈的小學編程教學的基本策略

在小學如何設計問題鏈構建高效編程課堂呢？筆者認為問題的設計要符合課程標準所倡導的探究性學習，要符合教育教學的發展規律，要注重與現實生活之間的聯系，要充分考慮學情、師情、生情。教師設計的問題要真實，要有趣味性、有層次感、有系統性。

（一）問題的趣味性——激發興趣

高質量的情境創設，可以有效提高學生學習的熱情。通過合適的情境創設，可以將學生引入學習情境中，啟迪學生的想象，提高學生的領悟能力。

第12課內容，是學習編程基礎部分的延續，學生要認識和理解克隆控件，為后面獨立設計程序打下基礎。筆者通過設計一個學習情境，以克隆《飛機大戰》游戲為主題，通過問題鏈，激發學生的學習興趣與創作熱情。第一部分內容是繪制飛機角色和火炮系統，是對前面所學的繪圖編輯器使用方法的復習與鞏固。特別是繪制火炮系統時，為了達到更加逼真的效果，在教材中給出具體的指導方法，直觀演示造型切換的方法。第二部分是對克隆控件的學習，通過克隆多架飛機理解克隆控件。教材中給出了詳細程序腳本，特別要注意的是，克隆角色初始位置與原角色在同一位置。在飛機角色的移動過程中，采用Y坐標值減少的方法讓飛機向下方移動，在數據計算時會有負數出現，當飛越底線時刪除克隆體。在交互時，采用顏色偵測的方法，飛機碰到紅色即爆炸。通過這個游戲制作，學生可以充分理解角色克隆的啟動、刪除等。

課上學生努力發現和提出有價值、有內涵的問題，在師生共同解決問題的過程中，熟練掌握克隆控鍵這個課程難點，同時回顧諸如坐標設置、繪圖、偵測等編程技巧，教學目標得以充分達成。

（二）問題的層次感——條理清晰

問題的設計要有層次感，要目標明確，層次分明，條理清晰，面向全體學生，以教學目標為核心，中心突出，有廣度、深度、難度。學生學情不同，不同層次的學生在接受能力、學習水平、知識儲備等方面都存在差異和區別。不同層次的學生都應該在課堂上學到符合他們認知水平的知識和技能。這樣，所有學生都能懷著愉快的心情進行編程學習。

第10課內容，主要介紹變量在編程中的運用，以小貓出題為主線，貫穿整個學習內容。本課內容分為兩個部分。第一部分是新建需要的變量，提醒學生輸入變量名稱時要注意變量的含義與名稱表達一致。添加“＋”“＝”等運算符號角色時，可以在圖形編輯器中繪制，也可以字符的形式輸入。第二部分是對變量進行賦值，將隨機數賦給變量，并將輸入的結果與答案進行對錯邏輯判斷，是本課知識的難點之一。

學生已經掌握了編程基礎知識，為本節課有關變量的學習打下了基礎。變量是程序設計中的名詞，對學生來講比較陌生，從概念中也難以理解。教師在教學時，應多從生活中舉例子，引導學生充分理解變量。學生憑借已具備的數學知識能夠理解運算模塊中的加、減、乘、除等運算控件，也能將頭腦中的數學算式轉化為積木塊程序。

變量的運用是編程的重點，也是難點，不同層次的學生，能夠掌握和運用的程度也不同。教師在教學設計的過程中，需要將問題設置得層次分明，讓學生都能學習到相應的知識。

（三）問題的系統性——綜合提升

學習編程是一項系統工程，教師在教學設計的過程中，也不應該將學習內容割裂開，應該全面闡述小學階段應該掌握和能夠理解的知識內容。

第14課內容，是編程結合硬件的第一課，本課的主要內容包含兩個方面：一是認識開源硬件Arduino，二是學習使用聲音傳感器。Arduino主控板包括數字口與模擬口，通過這些接口與傳感器相連。通過USB連接線，xDing軟件可以控制與Arduino主控板之間通信，注意選擇正確的通信接口。第一次使用時要下載固件到主控板中。利用聲音傳感器獲取外界的音量值，利用音量值來控制小貓的運動。當傳感器獲得的聲音越大時，小貓的速度就越快。

在學生學習編程的過程中，筆者感受到學生動手實踐能力十分缺乏。對于硬件連接，特別是杜邦線的連接等操作，很多學生都做不規范，個別學生還會被杜邦線扎到手，硬件接口的損壞率也比較高，有些明顯不該存在的低級操作錯誤還是有學生會犯。教師應該在開展理論指導的同時，注重對學生實驗操作技能的培養。

五、基于問題鏈的小學編程教學的反思

2022年5月，教育部頒布了新修訂的《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》。新課標認為義務教育階段應重視素質教育的培養，以前比較強調人文素養、科學素養，現在更提倡數字素養和信息素養，因此信息科技課程要培養的核心素養包含信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會四個方面。小學編程教育需要引導學生，通過體驗，知其然，通過學習，知其所以然，實現知識建構、技能提升與素養內化。而知識必須支持素質教育，技能必須服務素養，知識不能只局限在知識本身，技能不能局限于技能本身。基于問題鏈的小學編程教學，或多或少還存在這樣和那樣的問題，筆者將在以后的教學中去改進和提高，從而使其更加有效地服務于教育教學。