基于UbD理論的普通高中信息技術(shù)教學(xué)

楊梅

在傳統(tǒng)教學(xué)中，課程設(shè)計往往更關(guān)注教材上的具體內(nèi)容，所以造成很多教師組織課堂教學(xué)的時候過分依賴教材，而忽略了對學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)的深入研讀。真正的課堂并不是基于教材內(nèi)容的灌輸，教師的“教”其實(shí)是為了更好地引發(fā)學(xué)生對知識的深入理解和最終遷移，知識和技能只是作為理解學(xué)科中的關(guān)鍵問題的方法，而不是把它們看作是要灌輸?shù)牟牧?。本案例依?jù)2017版高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)，從生活真實(shí)情景入手，從感性到抽象，從實(shí)踐到理論，從人處理問題的方法和步驟當(dāng)中，抽象歸納出計算機(jī)可以執(zhí)行的算法，實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)到結(jié)構(gòu)、從方法到策略、從過程處理到算法思維的提升。

● UbD理論提出的背景和主要內(nèi)容

隨著世界經(jīng)濟(jì)與社會的發(fā)展，教育更加關(guān)注人的“個性化”成長需求，“以人為本”的教育觀念日益深入人心，如何提供更好的“多元化”的教育方式來激發(fā)學(xué)生思考，挖掘?qū)W生潛能，提升學(xué)生思維等正日益受到社會各界的關(guān)注，從而促進(jìn)了UbD理論的提出和蓬勃發(fā)展。

針對怎樣進(jìn)行教學(xué)課程設(shè)計？美國著名的課程與教學(xué)領(lǐng)域?qū)＜腋裉m特·威金斯與杰伊·麥克泰提出了逆向的教學(xué)設(shè)計方式：改變傳統(tǒng)的根據(jù)教科書安排教學(xué)活動，最后通過測試等手段評估教學(xué)成績的方式，顛倒順序變成先確定教學(xué)目標(biāo)，然后找到目標(biāo)達(dá)成的證據(jù)，最后根據(jù)目標(biāo)與證據(jù)安排教學(xué)計劃。與傳統(tǒng)的課程設(shè)計相比較，這種課程設(shè)計方式旨在使課程的設(shè)計過程成為促進(jìn)學(xué)生理解教學(xué)內(nèi)容、培養(yǎng)學(xué)生理解力的過程。這套新的教學(xué)設(shè)計方式被威金斯稱為“UbD （Understanding by Designing）”。

“通過設(shè)計促進(jìn)理解”（Understanding by Design，簡稱“UbD”）理論強(qiáng)調(diào)“理解為先”，借助啟發(fā)性問題，在主動探究的過程中加深理解，使學(xué)生主動參與到理解所需要的各種建構(gòu)性思維中。強(qiáng)調(diào)揭示（Uncoverage）的重要性，避免知識技能的灌輸（Coverrage），通過設(shè)計更好地激發(fā)學(xué)生的思考和探究，圍繞問題架構(gòu)學(xué)習(xí)促進(jìn)深入的可遷移的理解。

● 基于UbD理論的教學(xué)實(shí)施

課堂教學(xué)是關(guān)系到課程改革理念和方案能不能真正落地、能不能達(dá)到預(yù)期效果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)?，F(xiàn)實(shí)世界的應(yīng)用有助于給學(xué)生提供更好的視角和動力促進(jìn)深入探究。“為有源頭活水來”，一個遵循教育教學(xué)規(guī)律和學(xué)生身心發(fā)展規(guī)律，貼近學(xué)生的思想、學(xué)習(xí)和生活實(shí)際的教學(xué)設(shè)計案例，可以充盈盤活整個課堂。本教學(xué)設(shè)計通過創(chuàng)設(shè)活動情境，組織學(xué)生在解決問題的過程中探究順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，增加問題設(shè)計，讓學(xué)生通過思考問題、分析問題，設(shè)計解決問題的算法并通過程序可視化算法思想，從而實(shí)現(xiàn)了本節(jié)課教學(xué)目標(biāo)。具體教學(xué)實(shí)施過程如下。

1.創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課（3分鐘）

情境創(chuàng)設(shè)：運(yùn)行搶紅包程序，學(xué)生登錄FTP下載搶紅包程序案例1.0版本.exe和搶紅包程序案例2.0版本.exe。再次經(jīng)歷真實(shí)的搶紅包情景，通過單擊搶紅包按鈕，獲得不同紅包金額。

師：紅包數(shù)額分配有什么特點(diǎn)？計算機(jī)如何實(shí)現(xiàn)這個功能？

設(shè)計意圖：通過學(xué)生都熟悉的搶紅包項目，分析所搶的紅包金額隨機(jī)現(xiàn)象，很自然地引出課題；通過提議學(xué)生自己設(shè)計游戲，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，在整個課堂學(xué)習(xí)中有的放矢。

2.師生互動，學(xué)習(xí)新知（8分鐘）

通過導(dǎo)入新課過程，啟發(fā)學(xué)生分析問題，引導(dǎo)進(jìn)入本節(jié)課學(xué)習(xí)新知環(huán)節(jié)：隨機(jī)函數(shù)Rnd。

Randomize：【隨機(jī)數(shù)初始化】['r?nd?ma?z]v.使隨機(jī)化，完全打亂，（使）作任意排列；Rnd：【隨機(jī)函數(shù)】隨機(jī)生成一個[0，1）之間的實(shí)數(shù)。

示例：生成[0，10）區(qū)間內(nèi)的隨機(jī)實(shí)數(shù)x=10*Rnd。

師：僅有隨機(jī)函數(shù)還不夠，我們還需要其他程序代碼的支持才能實(shí)現(xiàn)模擬搶紅包項目的設(shè)計。我們還需要哪些知識？（回顧復(fù)習(xí)環(huán)節(jié)）

設(shè)計意圖：溫故而知新，學(xué)習(xí)本節(jié)課的新知識同樣需要復(fù)習(xí)鞏固已經(jīng)學(xué)過的知識，才能最終實(shí)現(xiàn)搶紅包項目設(shè)計。

①需求分析：確定要解決的問題，即計算機(jī)要“做什么”。引導(dǎo)學(xué)生分析搶紅包程序幕后計算機(jī)要做的事情。

設(shè)計意圖：讓學(xué)生換位思考，體會計算機(jī)代替人所做的事情，是按照人們事先給的步驟工作。因此，當(dāng)明確要解決的問題后，先要一步一步設(shè)計好怎么做，也就是設(shè)計解決問題的算法，然后通過編寫程序，賦予計算機(jī)解決問題的能力。

②設(shè)計算法：對某一特定問題設(shè)計的一組（有限個）求解步驟或方法。啟發(fā)學(xué)生思考搶紅包的實(shí)現(xiàn)需要怎樣設(shè)計算法？

設(shè)計意圖：讓學(xué)生理解怎樣用算法描述實(shí)際問題，理解人的思維在計算機(jī)中發(fā)揮的作用，初步突破教學(xué)的難點(diǎn)。

③選擇開發(fā)環(huán)境（VB）編程實(shí)現(xiàn)。把人們設(shè)計的算法轉(zhuǎn)換成計算機(jī)能夠識別的代碼，并調(diào)試運(yùn)行實(shí)現(xiàn)。

教師布置實(shí)踐活動內(nèi)容（引導(dǎo)學(xué)生充分利用項目任務(wù)單，實(shí)現(xiàn)自主探究學(xué)習(xí)）。

設(shè)計意圖：通過明確的實(shí)踐活動設(shè)計，讓學(xué)生進(jìn)一步體驗可視化編程的一般步驟，活動分基礎(chǔ)篇和拓展篇，有助于提供更好的個性化學(xué)習(xí)指導(dǎo)，活動設(shè)置促進(jìn)教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成。

3.自主探究，體驗成功（15分鐘）

學(xué)生通過項目活動任務(wù)單和編程軟件，開始自主探究，完成搶紅包項目設(shè)計。

①基礎(chǔ)篇——紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。

活動1：搭建模擬搶紅包1.0版界面（紅包圖片、總金額、紅包個數(shù)、留言等）（如圖1）。

活動2：實(shí)現(xiàn)單擊“塞錢進(jìn)紅包”按鈕事件代碼（如圖2）。

活動3：單擊圖像，實(shí)現(xiàn)“拆紅包”事件。

活動4：調(diào)試運(yùn)行程序，保存程序，生成.exe上交作業(yè)。

活動5：交流促進(jìn)步，有余力則助人。

設(shè)計意圖：通過讓學(xué)生自己搭建界面→編寫代碼→調(diào)試運(yùn)行體驗整個可視化編程的主要過程，通過補(bǔ)充和完善代碼，突出本節(jié)課的學(xué)習(xí)重點(diǎn)，進(jìn)一步學(xué)習(xí)隨機(jī)函數(shù)Rnd的作用和功能?；A(chǔ)篇實(shí)踐活動要求每人最終都提交一份作業(yè)，教師進(jìn)行作業(yè)評價。在學(xué)習(xí)過程中也注重小組互助，交流促進(jìn)步。

②拓展篇——精益求精，錦上添花。

活動6：增加和完善搶紅包程序功能。

設(shè)計意圖：學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格有差異，所以提供了微視頻、圖文手冊、自學(xué)課件等支撐資源，幫助學(xué)生更好地完成探究活動。

4.拓展探究，提高創(chuàng)新（5分鐘）

基礎(chǔ)篇實(shí)踐活動過程主要通過學(xué)習(xí)資源實(shí)現(xiàn)自主探究。對于沒有完成基礎(chǔ)篇實(shí)踐活動的學(xué)生，教師和組長給予指導(dǎo)和幫助；對于學(xué)有余力的學(xué)生，可以讓其進(jìn)入拓展任務(wù)的環(huán)節(jié)，教師鼓勵其借助各種數(shù)字化學(xué)習(xí)資源解決問題，完成拓展任務(wù)。

設(shè)計意圖：通過本環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了分層教學(xué)，也可以實(shí)現(xiàn)教學(xué)進(jìn)度的有效控制，機(jī)動靈活處理課堂教學(xué)時間。

5.交流評價，歸納總結(jié)（5分鐘）

①分享促進(jìn)步，借助FTP實(shí)現(xiàn)作業(yè)即時提交，教師選出優(yōu)秀作品課堂展示，選出有典型問題的作品進(jìn)行當(dāng)堂完善和改正。

②學(xué)生登錄評價網(wǎng)站，完成本節(jié)課相關(guān)知識點(diǎn)的測試題，梳理鞏固本節(jié)課內(nèi)容。

設(shè)計意圖：評價環(huán)節(jié)是一節(jié)課非常重要的一環(huán)，通過評價可以梳理本節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)，及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的問題，及時修正，有助于學(xué)生深刻記憶。隨堂測試環(huán)節(jié)讓學(xué)生自測，總結(jié)梳理課堂用到的知識，理論和實(shí)踐相結(jié)合。

● UbD理論學(xué)習(xí)與教學(xué)設(shè)計實(shí)踐反思

任何追求理解的課程設(shè)計都必須幫助學(xué)生意識到要做的不僅僅是接受“灌輸”的內(nèi)容，還要主動“揭示”隱藏在事實(shí)背后的內(nèi)容，并思考它們的意義。基于2017版基礎(chǔ)教育課程改革方案，課程標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)制定，教材體系已經(jīng)初步搭建完成，對于一線的教師來說，最緊迫的任務(wù)當(dāng)是把新的課程理念轉(zhuǎn)化為實(shí)際行動。在日常課堂上如何能很好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，引發(fā)學(xué)生有效思考，注重提高課堂思維含量，關(guān)注學(xué)生的思維過程和知識建構(gòu)過程成為教師應(yīng)該關(guān)注的重點(diǎn)，而不是僅僅依賴教材內(nèi)容。

通過教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在整個實(shí)踐活動中充滿激情與興趣，全身心投入課堂學(xué)習(xí)，充分發(fā)揮主動性和積極性，借助自學(xué)課件、微視頻等數(shù)字化學(xué)習(xí)資源能夠充分鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，大部分學(xué)生能主動完成基礎(chǔ)篇的實(shí)踐活動，活動設(shè)計關(guān)注學(xué)生注個體差異，能及時發(fā)現(xiàn)并解決學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題，各層次學(xué)生都有不同程度的發(fā)展?；顒釉O(shè)計引導(dǎo)循序漸進(jìn)，評價層層落實(shí)，有效跟進(jìn)，教學(xué)面向全體學(xué)生，讓每個學(xué)生都有收獲。

本節(jié)課，層層遞進(jìn)的項目活動，支撐教學(xué)目標(biāo)的精準(zhǔn)內(nèi)容選擇。教師基于問題實(shí)際把項目層層分解為若干活動，從方法步驟到代碼編寫，從算法思想到程序?qū)崿F(xiàn)，選擇符合學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)的實(shí)踐活動，讓學(xué)生通過實(shí)踐體驗，眼見為實(shí)本節(jié)課，通過依據(jù)程序設(shè)計語言規(guī)范，編寫程序代碼，調(diào)試運(yùn)行程序結(jié)果，讓思維過程可視化，讓算法思想具體化，教師放手讓學(xué)生去體驗，完成了教學(xué)目標(biāo)，培養(yǎng)了學(xué)生的信息素養(yǎng)。