體驗式教學四步法在編程教學中的應(yīng)用

張凱茨

● 教材分析

本課是蘇科版初中八年級信息技術(shù)教材第四章“程序設(shè)計”第一節(jié)第二課時的內(nèi)容。本課主要圍繞VB中的對象、屬性、事件等知識點展開，是本單元重要的知識基礎(chǔ)。在信息技術(shù)教學中培養(yǎng)學生的計算思維，就是要讓學生學會如何運用計算機基礎(chǔ)概念求解學習中遇到的問題。而“對象”“屬性”“事件”正是計算機學科的基礎(chǔ)概念，所以學習好本節(jié)知識內(nèi)容至關(guān)重要。

● 學情分析

本課的授課對象是八年級的學生。學生在第一課時的學習中，對VB的界面、程序調(diào)試和代碼編寫的過程都有了初步的了解，體驗了一些利用VB編寫的有趣的小程序，并對程序設(shè)計充滿了好奇與興趣，但對VB中的對象、屬性、事件卻缺少系統(tǒng)的認識。

● 教學目標

知識與技能目標：了解建立程序界面、設(shè)置對象屬性的一般過程；理解“對象”“屬性”和“事件”的含義。

過程與方法目標：通過修改程序，掌握程序界面建立的方法；通過編寫程序，體會程序設(shè)計的過程，發(fā)展計算思維。

情感態(tài)度與價值觀目標：通過程序的編寫，提高學習程序設(shè)計的興趣。

行為與創(chuàng)新目標：在程序編寫中，加入自己的想法，創(chuàng)新改良程序。

● 教學重點、難點

重點：理解“對象”“屬性”和“事件”的含義。

難點：規(guī)范完整地書寫代碼。

● 教學過程

1.試玩程序，初步體驗

師：在上課之前，老師先給大家演示一款手機軟件，并且我會問它幾個問題，看它能不能回答。（教師在課堂上用手機演示Siri軟件）

師：今天天氣如何？

Siri：下面是今天的天氣情況（并推送到手機上）。

師：什么是程序設(shè)計？

Siri：好的，請過目（將百度百科上關(guān)于程序設(shè)計的內(nèi)容推送到手機上）。

師：剛剛和老師對話的軟件叫什么？

生：Siri。

師：用Siri來解決問題分為哪幾個步驟？

生（思考后回答）：使用者先提出問題，然后Siri將問題輸入、處理，最后通過語音或者文字的形式反饋出來。

師：老師今天也給大家準備了一個簡易版的Siri軟件（如圖1），請大家玩一玩并思考，你進行了怎樣的操作，就會出來不同的結(jié)果呢？

生（試玩后回答）：單擊不同的按鈕，會顯示不同的答案。

師：在沒有學習VB之前，這樣說沒有任何問題。但以后我們要說得更專業(yè)一點，叫“觸發(fā)不同的對 象”。

教師打開“我的Siri”源文件，邊演示邊解釋：VB是一款面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計軟件。上節(jié)課中，同學們說像“畫圖”中工具欄的東西，叫控件箱。每一種控件都有其自身的功能，將它們拖到窗體上，就生成了具有這個控件所有功能的具體對 象。

設(shè)計意圖：以學生的興趣為突破點，用Siri實物演示激發(fā)學生興趣。演示過后，通過問題激發(fā)學生思考Siri大致的工作流程：輸入—處理—反饋。通過試玩簡易版Siri使學生初步建立起“對象”的概念。

2.修改程序，內(nèi)化概念

教師演示選中不同的對象，讓學生觀察屬性窗口的變化。學生會發(fā)現(xiàn)每個對象都可以被選中，并會在“屬性”窗口顯示其相關(guān)屬性。

為了測試學生對“對象”概念的理解，教師提出：“這個程序中共有幾個對象？”在學生猶豫不定時，給出提示：在單擊界面各部分時，請觀察屬性窗口的變化。通過實驗，大部分學生形成了清晰肯定的答案，在數(shù)“對象”時，便不會漏掉窗體對象。

此時，教師打開“半成品Siri”（三個按鈕中代碼均已寫好，但“今天周幾”按鈕的事件使用“mouse move”，其余按鈕事件使用“click”），讓學生試著運行程序，對比“完成版Siri”第一行三個按鈕的功能，并討論這個程序需要完善的問題（如圖2）。

討論得到任務(wù)一：①修改“今天幾號”按鈕的屬性；②新建“回答”label標簽；③測試程序。

師：在剛才的測試中，你們有沒有遇到什么問題？

生：在“今天星期幾”這個問題上，還沒有單擊鼠標，結(jié)果就已經(jīng)出來了。

師：在窗體上能夠找到問題所在嗎？你們覺得問題出在哪里呢？

生：窗體上看不出任何不同，問題應(yīng)該出在代碼上。

師：那我們一起來探索一下，看看代碼，查找原因并修改。

教師操作演示如何打開代碼，讓學生觀察三個按鈕對應(yīng)的三段代碼，哪段與其他兩段不一樣。學生通過對比代碼中的“click”與“mouse move”引出事件的概念，并舉例說明“click”鼠標單擊與“mouse move”鼠標移動是兩個不同的事件。教師在桌面上分別“單擊”“雙擊”“右擊”文件夾，讓學生明白不同的事件觸發(fā)同一個對象會形成不同的結(jié)果。

教師根據(jù)學生找到的“mouse move”問題，布置任務(wù)二，要求修改成單擊事件。

設(shè)計意圖：此環(huán)節(jié)是本課的重點內(nèi)容。教師首先通過演示選中不同對象，引導學生觀察不同類型的對象有不同的屬性；然后讓學生數(shù)一數(shù)程序中的“對象”的個數(shù)，目的是考查學生是否已真正理解了“對象”的概念，也是換種方式再次強調(diào)對象和屬性的概念以及它們之間的聯(lián)系。學生只有充分理解“對象”“屬性”以及它們之間的聯(lián)系才能在后續(xù)的學習中更好地理解“事件”這個概念。學生在完成任務(wù)一時測試程序會發(fā)現(xiàn)教師預(yù)先設(shè)下的小“陷阱”，從而引出對“事件”概念的講解。而“事件”的概念不僅僅存在于VB程序設(shè)計中，還普遍存在于信息技術(shù)課程之中，于是筆者舉了一個“單擊、雙擊、右擊文件夾”的例子，讓學生更直觀地理解用不同事件去觸發(fā)同一個對象會有不同的結(jié) 果。

3.學寫代碼，掌握精髓

師：對比成品Siri，半成品Siri還少了什么按鈕？

生：“顯示時間”“退出”按鈕。

師：請大家新建這兩個按鈕，嘗試運行，看看是否有問題？想想為什 么？

生：新建的“現(xiàn)在幾點”“退出”兩個按鈕沒有用。因為我們沒有寫代碼。

教師操作并解釋：“雙擊”按鈕，會發(fā)現(xiàn)代碼部分是空白，按鈕只是提供了觸發(fā)進入哪段程序的入口，而具體解決問題的是程序內(nèi)部編寫的代碼。

教師帶領(lǐng)學生觀察可以運行的按鈕的代碼，并分析它運行的過程；逐一解釋VB代碼書寫的規(guī)范，注意語法格式，并給每個對象命名，以便在代碼模式下進行區(qū)分；帶領(lǐng)學生分析什么對象被什么事件觸發(fā)，什么代碼段執(zhí)行了什么操 作。

教師布置任務(wù)三請學生完善“時間”“退出”按鈕。

設(shè)計意圖：通過讓學生發(fā)現(xiàn)“新建”按鈕無響應(yīng)，啟發(fā)學生自己找到問題所在—— 需要通過代碼控制響應(yīng)內(nèi)容，從而讓學生更直觀地了解程序設(shè)計中代碼的重要性。由于規(guī)范完整地書寫代碼是本節(jié)課的難點，所以筆者帶著學生一句句梳理已經(jīng)寫好的代碼，讓學生理解每一句代碼的含義和書寫規(guī)則，并在實際操作中（故意寫錯代碼，導致運行出錯）強調(diào)語法規(guī)范的重要 性。

4.實踐創(chuàng)新，張揚個性

教師演示修改程序圖標，生成EXE文件的過程。布置任務(wù)四：給自己的Siri增加個性化的按鈕，給EXE文件修改生成圖標。教師展示兩個做得完整、帶有個性問題按鈕的學生作品，并點評，圍繞“對象”“屬性”“事件”的概念總結(jié)編寫“我的Siri”的過程。

師：現(xiàn)在你們能回答這個問題了嗎？我們做的Siri對按鈕上的問題進行解答的這個處理過程是怎樣的？當我們用按鈕單擊現(xiàn)“現(xiàn)在幾點了”，為什么就會在文本框中輸出時 間？

生：使用代碼調(diào)用電腦系統(tǒng)中的時間，讓它顯示在文本框中。

師：我們編寫的計算機Siri與實際的Siri區(qū)別在哪里？你希望今后再做哪些提升？

生1：功能少了些。

生2：沒有語音輸入功能。

……

教師解釋手機Siri的工作原理：通過語音識別技術(shù)將語言轉(zhuǎn)換成手機系統(tǒng)可識別的信息，然后在它巨大的數(shù)據(jù)庫中進行比對，如果系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中有這個問題，它就執(zhí)行相應(yīng)的指令。

師：我們今天所做的Siri就是它的一個簡化版，但原理是相通的。在今后的學習中，相信大家可以做出更智能、更人性化的程序來！希望大家存好工程文件和窗體文件，這樣便于以后在此基礎(chǔ)上進行改進。下面，給大家演示一個老師所做的Siri2.0版本（增加一個按鈕“放首音樂吧”，在音樂聲中結(jié)束課 程）。

設(shè)計意圖：學生已經(jīng)在“玩”“改”“學”三個任務(wù)中掌握了本節(jié)課的重難點內(nèi)容，了解了簡易版的Siri的工作原理和代碼書寫規(guī)則，并在此過程中有了很多的靈感和小創(chuàng)意。任務(wù)四的設(shè)置主要是為了增加課堂的趣味性，讓學有余力的學生獲得更多的成就感。同時，也給后進生更多的時間去完成之前的三個基礎(chǔ)任務(wù)。通過演示部分學生作品，提升學生的學習興趣，展現(xiàn)學生風采；總結(jié)Siri的原理，給學生鼓勵，消除學生對程序設(shè)計的神秘感，提升其學習興趣，便于后續(xù)學習；最后通過一個Siri2.0版本的演示告知學生保存工程文件和窗體文件的意義——可以對自己的作品進行反復(fù)的修改和優(yōu)化。

● 教學反思

本課遵循體驗式教學四步法——玩、改、學、做，設(shè)計了三個基本任務(wù)和一個拓展任務(wù)，三個任務(wù)的銜接都是以上一個任務(wù)遺留下來的小問題為突破口，讓學生自己發(fā)現(xiàn)從而自然過渡。例如，第一個任務(wù)——搭建程序界面，遺留一個按鈕的事件為mouse move，其余為click事件。學生在完成第一個任務(wù)的同時，會發(fā)現(xiàn)問題，從而過渡到任務(wù)二，引入事件。完成任務(wù)二的學生會發(fā)現(xiàn)部分按鈕無響應(yīng)的情況，繼而引出任務(wù)三——VB代碼的書寫。學生在操作中，主動發(fā)現(xiàn)問題，積極思考，想辦法解決問題，這改變了傳統(tǒng)程序設(shè)計課程中，學生被動學習，一味模仿的現(xiàn)狀，從計算思維層面提升了他們的操作技能。

在教學中讓學生領(lǐng)會“對象、屬性、事件”這一計算機科學的基礎(chǔ)概念是本堂課的重中之重，讓學生“知其然也知其所以然”，讓學生對學科的內(nèi)容組織不只停留在技術(shù)活動層面，還要在計算思維的引領(lǐng)下推進到技術(shù)思想層面，這樣的教學活動才有意義。計算思維的培養(yǎng)不是在某一節(jié)具體的課中就能實現(xiàn)的，而是需要教師在平時教學中進行點點滴滴的滲透。本節(jié)課中，筆者將“事件”概念與文件夾的操作這一知識點結(jié)合起來，讓學生發(fā)現(xiàn)關(guān)聯(lián)點，從而理解“事件”概念的內(nèi)涵，這就是計算思維在課堂中滲透的具體體現(xiàn)。這樣的例子在教學中還有很多，有待于教師在平時教學中發(fā)掘與提煉。教師要從教學中遇到的問題出發(fā)，引導學生找到解決問題的方法和思路，使之看到問題之外的問題、方法之外的方法。

點 評

本節(jié)課主要圍繞體驗式教學四步法在程序設(shè)計課程中的應(yīng)用而展開。一方面，通過體驗式教學四步法，將本課的對象、屬性、事件等概念設(shè)計成活動，以深化學生的理解；另一方面，通過對這些概念之間關(guān)系的搭建，促成學生對計算機工作方式的理解，也就是我們所說的計算思維的形成。

教學設(shè)計分為“玩”“改”“學”“做”四大模塊，先讓學生玩一玩成品的簡易Siri程序，其目的是激發(fā)學生學習興趣，讓學生在玩中初步接觸和體驗本課的重點概念——對象。在以往的教學中，教師通常是通過打比方的方法來解釋“對象”概念，這不如讓他們通過VB作品感受來得直接，玩過后再通過簡單易理解的數(shù)“對象”個數(shù)，以強化學生對對象的理解?！案囊桓摹杯h(huán)節(jié)設(shè)計了待修改的屬性，讓學生親歷各對象屬性修改前后的變化，使其更直接而有效地理解了屬性。在以往的教學中，教師常常將一個物體類比成對象，將物體的顏色、大小、位置等類比成屬性，來給學生解釋對象和屬性，而學生聽完多半還是一頭霧水，而本課直接用“玩一玩”和“改一改”的方法進行，成效明顯?！皩W一學”環(huán)節(jié)是先給學生設(shè)置困難，如設(shè)計了初學者經(jīng)常會犯的錯：只搭界面、不寫代碼。而學生能夠很快發(fā)現(xiàn)問題的原因，是因為在上一個環(huán)節(jié)中，雖然沒有寫過代碼，但是在修改時已經(jīng)看到過代碼段，關(guān)鍵知識點的難度又一次因為體驗過而被降低。這些環(huán)環(huán)相扣的設(shè)計，讓整個課程內(nèi)容的推進由易至難，流暢有序。最后在“做一做”環(huán)節(jié)，學生通過設(shè)計創(chuàng)新，進一步鞏固了課堂學習的內(nèi)容。

在將計算思維融入教學方面，張老師也有以下實踐。第一，引導學生觀察和分析軟件工作的方式：輸入—處理—反饋。這是計算機工作的基本方式，看似簡單帶過的內(nèi)容，實則體現(xiàn)了教師“以計算機科學家的方式思考問題”的計算思維教學思路。第二，強調(diào)窗體對象，這也是在平常的教學中不常見的，但是只有通過教師對類似問題的不斷梳理，學生才會建立所謂“面向?qū)ο蟆本幊痰乃枷?，理解計算機處理問題時對象化的思路。第三，教師和學生不僅在本節(jié)課對“我的Siri程序”進行了版本的多次更新，最后還通過總結(jié)，暢想了它有可能的發(fā)展，這種簡單程序的不斷修改完善，其實也體現(xiàn)了計算機工作中迭代的思想。

體驗式教學四步法的設(shè)計，讓教學內(nèi)容更貼近了學生，也更貼近了知識技能本身，因而使課堂效率得到了很大提升。計算思維的融入，讓計算機的基本工作原理在每一課中漸漸深入學生的內(nèi)心，為他們今后通過計算機解決問題提供了思路。二者的結(jié)合讓這節(jié)課上得非常精彩，值得我們品味和思索。