基于問題驅(qū)動的編程教學(xué)模式初探

段勇

問題驅(qū)動是以學(xué)生為主體，以問題為引領(lǐng)，激發(fā)學(xué)生探索欲、求知欲的學(xué)習(xí)方式。其主要特點(diǎn)是以問題解決為“思維路標(biāo)”，在師生互動中生成，提高學(xué)生深層次的理解和思維發(fā)展的機(jī)會，使課堂教學(xué)向“問題靶向性”轉(zhuǎn)換。美國數(shù)學(xué)家哈爾莫斯曾說過：“問題是數(shù)學(xué)的心臟?！蹦菃栴}何嘗不是打開思維反應(yīng)堆的啟動器呢？通過問題驅(qū)動激發(fā)學(xué)生去觀察、思考與探究，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、積極性，拓展學(xué)生的思維空間，進(jìn)而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。以問題作為教學(xué)的生長點(diǎn)，在問題驅(qū)動下引領(lǐng)學(xué)生自主探究、合作交流，發(fā)展學(xué)生的應(yīng)用意識和創(chuàng)新能力，構(gòu)建高效的學(xué)習(xí)課堂。

目前，我國小學(xué)階段的編程教學(xué)大多以Scratch圖形化編程為基礎(chǔ)，結(jié)合STEM教學(xué)理念，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。編程教學(xué)的思維培養(yǎng)與STEM的工程屬性決定了教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施過程中會出現(xiàn)大量的預(yù)設(shè)及生成性問題，從而使問題驅(qū)動成為中小學(xué)階段編程教學(xué)的一種有效的教學(xué)模式。我在教學(xué)實(shí)踐中總結(jié)出以下五類問題類型：情境導(dǎo)入式問題、思維引導(dǎo)式問題、探索式問題、生成式問題、拓展遷移式問題?，F(xiàn)以《智能臺燈》為例進(jìn)行闡述。該課是學(xué)生第一次接觸開源硬件的學(xué)習(xí)，學(xué)生對開源硬件充滿著好奇。但該課容量大，包含著硬件搭建、認(rèn)識編程平臺、通過編程控制臺燈等知識。如何在一課時(shí)內(nèi)讓學(xué)生充滿興趣的學(xué)有所獲？我在充分研讀教材的基礎(chǔ)上，結(jié)合學(xué)生的知識建構(gòu)水平及心理特點(diǎn)做了以下問題驅(qū)動教學(xué)設(shè)計(jì)。

利用情境導(dǎo)入式問題，激發(fā)學(xué)生探索求知的熱情

好的課堂導(dǎo)入能在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)啟迪學(xué)生探究知識的心理欲望，敲開學(xué)生求知的心扉，進(jìn)而將知識與情感緊密結(jié)合在一起。因此課堂伊始，我首先問學(xué)生能不能在三分鐘內(nèi)參照圖紙把本節(jié)課的模型搭建完成，這其實(shí)就是一個(gè)利用小學(xué)生好勝心的隱形問題，當(dāng)學(xué)生搭建完成后進(jìn)一步提問：“你們能猜出這個(gè)模型是什么嗎？”好奇心是孩子的天性，通過這個(gè)提問把孩子們的求知欲與探索欲激發(fā)出來，緊緊地吸引住孩子們的注意力。

思維引導(dǎo)式問題是學(xué)生思維的“指南針”

思維引導(dǎo)式問題使學(xué)生的思維“散而不亂”，使學(xué)生的思維有的放矢。在本課中，通過學(xué)生間的討論得出自己的搭建成果是“智能臺燈”后，我接著提問：“你們能猜出各個(gè)部件的功能嗎？”這個(gè)提問首先符合學(xué)生的思維特點(diǎn)，接觸到一個(gè)新鮮事物，孩子們第一時(shí)間都會考慮它能干什么，它的各個(gè)部件都有什么作用。這個(gè)問題的提出，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生去積極思考。而學(xué)生都想知道自己的猜測究竟是對是錯(cuò)，從而集中了學(xué)生的注意力，加深了其對這部分知識的掌握。本課中類似的問題還有：“控制器與LED燈有什么異同？”“控制器上的端口有什么作用？”通過思維引導(dǎo)式問題的提問，學(xué)生的思維始終集中在本課的核心問題上，而不應(yīng)因思維的過度發(fā)散影響本課的學(xué)習(xí)。

自主探索式問題讓學(xué)生自己去習(xí)得知識與能力

介紹完編程平臺后，我讓學(xué)生去觀察哪些“積木”可能會控制臺燈的亮與滅?！澳銥槭裁催@樣想？”“這些積木怎樣才能到腳本區(qū)？”這一系列連貫的問題激發(fā)學(xué)生深度思考，大膽探索，這也是國外的Tinkering（自由擺弄法）的體現(xiàn)。當(dāng)學(xué)生找到這塊積木后再進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生去觀察該積木的特點(diǎn)是什么，你可以怎樣控制它，預(yù)期這樣控制它后會有什么效果。經(jīng)過小組的合作探究，讓學(xué)生匯報(bào)自己的思考結(jié)果，然后讓學(xué)生帶著“如何讓臺燈的紅燈變亮”這一任務(wù)進(jìn)行操作，驗(yàn)證自己的思考。整個(gè)探索過程中，所有的結(jié)論都是學(xué)生們自己習(xí)得的，教師僅是通過問題去啟發(fā)學(xué)生思考而不是去分析講解。探究式問題的實(shí)質(zhì)在于充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，讓學(xué)生在活動中主動發(fā)現(xiàn)問題、提出問題并分析和解決問題，充分展現(xiàn)出學(xué)生思維的過程。學(xué)生在探究中不僅能夠獲得知識，更重要的是學(xué)會思維的方式，感悟其中涉及的思想方法。

生成性問題促使學(xué)生尋找問題解決方案

當(dāng)學(xué)生把程序搭建完成后會發(fā)現(xiàn)一個(gè)實(shí)際問題：“程序如何從電腦傳到控制器上？”問題即任務(wù)，此時(shí)“勝利在望”但“萬事只欠東風(fēng)”，因此學(xué)生會主動問老師該怎么辦。這時(shí)把相應(yīng)的學(xué)習(xí)材料提供給學(xué)生，學(xué)生自然會“不用揚(yáng)鞭自奮蹄”，會迫不及待地自主學(xué)習(xí)，不會的地方會主動詢問其他同學(xué)，從而解決這個(gè)“生成性問題”。這時(shí)讓成功的小組展示合作探究的成果，下面的學(xué)生都會聚精會神認(rèn)真傾聽，及時(shí)檢查自己的方法究竟錯(cuò)在什么地方。在這種情景下“兵教兵”的效果遠(yuǎn)好于“師教生”的效果。在此基礎(chǔ)上我進(jìn)一步增加難度，而且是給學(xué)生挖了一個(gè)“陷阱”，讓學(xué)生去探索“怎么讓紅燈亮10秒鐘后熄滅”。大多數(shù)學(xué)生會完成自己的程序，但當(dāng)我?guī)ьI(lǐng)學(xué)生一起倒計(jì)時(shí)驗(yàn)證時(shí)，學(xué)生們會發(fā)現(xiàn)臺燈并不會像自己預(yù)期那樣熄滅。這又是一個(gè)生成性問題，通過這個(gè)生成性問題去引發(fā)學(xué)生思考如何完善程序。這樣具有“真實(shí)情境”的問題會引發(fā)學(xué)生去真真切切地思考與探究，在獨(dú)立思考與合作探究的互相作用下得到正確的程序。我相信這樣的思考一定是有效的，并且是深刻的。

拓展遷移性問題使學(xué)習(xí)延伸到課外

在學(xué)生掌握了本節(jié)課的重難點(diǎn)后，展示生活中霓虹燈的圖片及教師的作品，啟發(fā)學(xué)生思考如何編程方能實(shí)現(xiàn)具有霓虹燈效果的智能臺燈。這種基于“最近發(fā)展區(qū)”的問題進(jìn)一步鞏固了學(xué)生高漲的興趣與探索欲，使學(xué)習(xí)由課堂延伸到課外，也為下一步的學(xué)習(xí)做好了鋪墊。

通過以上五類問題的巧妙設(shè)計(jì)，學(xué)生在問題的引領(lǐng)下主動參與，積極思考，輕松掌握了該課的內(nèi)容，取得了不錯(cuò)的教學(xué)效果。學(xué)生輕松的背后其實(shí)是對教師提出了更高的要求，首先教師要認(rèn)真鉆研課程，研究學(xué)生的思維發(fā)展規(guī)律和知識水平，根據(jù)課程的核心理念設(shè)計(jì)出合理有效的問題。問題要有一定的難度并且學(xué)生又力所能及，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的求知欲望；問題還要具有漸進(jìn)性，是教師在對課程知識框架整體把握的前提下的層層遞進(jìn)。問題驅(qū)動的“引”歸根到底是對學(xué)生“思維能力”與“學(xué)習(xí)能力”的“引”。再者，問題驅(qū)動還得需要與教師的綜合教學(xué)素養(yǎng)結(jié)合在一起才能充分發(fā)揮它的效果，否則就會像無源之水一樣缺乏生命力。

總之，基于問題驅(qū)動的編程教學(xué)可以使學(xué)生的思維在主動參與中逐步提升，對于學(xué)生全面深入地掌握知識與技能起到極大的助推作用。同時(shí)，由于學(xué)生的全力參與和交流互動，提升了課堂教學(xué)的活力，增強(qiáng)了課堂教學(xué)的效率，從而使我們的信息技術(shù)課堂異彩紛呈。

蒼山點(diǎn)題

教學(xué)的對象是學(xué)生，教學(xué)的內(nèi)容卻不僅僅是知識，還有技能和素養(yǎng)，所以教學(xué)的方法就要求越來越高了，既要對原來的教學(xué)方法進(jìn)行繼承與革新，又要對新的教學(xué)方法進(jìn)行發(fā)揚(yáng)與改進(jìn)。

第一篇文章，圍繞高中信息技術(shù)新課程的發(fā)展要求，對項(xiàng)目學(xué)習(xí)進(jìn)行了簡要的分析，并與任務(wù)、活動兩個(gè)傳統(tǒng)的教學(xué)方法進(jìn)行了對比與聯(lián)系，試圖找到三者的區(qū)別，并深刻剖析三者存在的教學(xué)過程中的傳遞功能，不僅對我們破解項(xiàng)目教學(xué)的周期瓶頸大有幫助，而且對項(xiàng)目教學(xué)在教學(xué)中的任務(wù)分解、活動指導(dǎo)有一定的幫助。

第二篇文章，以小學(xué)的圖形化編程為載體，從情境、思維、能力以及生成性和遷移性等多方面、多角度審視問題教學(xué)法在創(chuàng)新課堂中的應(yīng)用價(jià)值，把問題與思維這種最原始、最基礎(chǔ)、最有說服力的教學(xué)方法全面地展現(xiàn)出新的生機(jī)。除了教學(xué)法之外，作者在教學(xué)中善于思考新舊動能轉(zhuǎn)換方法的精神值得我們一線老師學(xué)習(xí)。

既立足高遠(yuǎn)，又腳踏實(shí)地，這是我們一線教學(xué)面對現(xiàn)在與未來的很好的做法之一，希望本期文章能引起大家更多關(guān)于新舊教學(xué)法之間的繼承與聯(lián)系的討論，期待您的教學(xué)創(chuàng)新與實(shí)踐跟大家分享！