將SCQA架構(gòu)滲入編程教學設(shè)計

張洋

〔摘? ? 要〕? 目前，小學信息科技課程的重心偏向編程教學，如何提高小學編程課程的教學效果成了普遍被關(guān)注的問題。本研究嘗試將SCQA架構(gòu)滲入小學編程教學設(shè)計，將其包含的情境、沖突、問題和答案四個階段融入教學環(huán)節(jié)的四個流程，即情境導入、新知講授、小組討論和總結(jié)歸納，并設(shè)計出具體的師生活動內(nèi)容，以實現(xiàn)提高小學生編程學習積極性和解決問題能力的目標。

〔關(guān)鍵詞〕? 信息科技；SCQA；編程教學；教學設(shè)計

〔中圖分類號〕? G424? ? ? ? ? ? ? ? 〔文獻標識碼〕? A? ? ? ? ?〔文章編號〕? 1674-6317? ? （2024）? 14? ? 043-045

隨著信息科技的高速發(fā)展，人工智能時代已經(jīng)到來。編程也逐漸成為一項關(guān)鍵技能，且越來越受到廣泛重視，國家正逐步將編程課程納入中小學信息科技課程。小學生正處于培養(yǎng)編程思維的關(guān)鍵階段，但是他們的認知能力和邏輯思維能力比較薄弱，傳統(tǒng)的講授方式教學難以提高小學生的學習效果。因此，本研究嘗試將SCQA架構(gòu)融入信息科技課程的編程教學中，首先設(shè)置情境吸引學生興趣，其次在編程學習中發(fā)現(xiàn)沖突，進而在分析沖突中提出問題，最后得出編程問題的解決方案。這種方式有利于小學生分析編程中存在的問題，從而促進其編程能力的提升。

一、SCQA架構(gòu)的概念界定

SCQA?架構(gòu)是一個“結(jié)構(gòu)化表達”工具，是麥肯錫咨詢顧問芭芭拉·明托在《金字塔原理》中提出的，它由四個階段組成，分別是情境（Situation）、沖突（Complication）、問題（Question）、答案（Answer）。情境是指從熟悉的場景或故事切入主題，減少切入的突兀性，增加情境的代入感。沖突是指情境中的具體內(nèi)容與實際情況不符而產(chǎn)生的矛盾。問題是指站在對方的角度思考，上述的沖突會產(chǎn)生什么問題。答案是對問題的解決方式。

SCQA架構(gòu)能夠加快交流的效率，它是從熟悉的情境中發(fā)現(xiàn)沖突，進而在沖突中提出問題，最終尋找出答案的過程。編程教學過程與SCQA架構(gòu)有較多相似的環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的編程教學也是在發(fā)現(xiàn)問題的過程中，尋找問題的解決方法，但教師一般不會耐心地指出問題的來源是哪些沖突，也不會精心設(shè)置具有代入感和吸引力的情境。而融入了SCQA架構(gòu)的編程教學可以從學生熟悉的生活場景入手，吸引其興趣。教師在情境中設(shè)置錯誤的案例示范，其內(nèi)容涵蓋學生在編程過程中經(jīng)常會出現(xiàn)的錯誤。教師組織學生以旁觀者視角發(fā)現(xiàn)沖突，進而在沖突中尋找問題的來源，最終實現(xiàn)利用編程解決問題，并完成教學任務(wù)。將SCQA架構(gòu)融入編程教學后，學生能運用所學知識“發(fā)現(xiàn)沖突”，在教師的引導下，以所學知識為基礎(chǔ)“解答問題”。因此，本研究嘗試將SCQA架構(gòu)融入編程教學的過程，以提高學生的編程學習效果。

二、小學編程課程教學目標與學情分析

（一）教學目標分析

《義務(wù)教育信息科技課程標準（2022年版）》對小學高學段學生的計算思維做出要求：該學段學生需能夠通過生活中的實例，用自然語言、流程圖等方式描述算法，并通過編程驗證該過程。在傳統(tǒng)的編程教學中，教師一般將編程的邏輯直接以講授的形式灌輸給學生。對于情境導入，傳統(tǒng)教學即使引入了情境案例，也多為與生活脫節(jié)且偏向應(yīng)試的內(nèi)容。若在編程教學中采用SCQA架構(gòu)，將應(yīng)試的案例內(nèi)容轉(zhuǎn)化為具有代入感和吸引力的生活情境，進而在后續(xù)的沖突、問題和答案等環(huán)節(jié)中不斷引導學生寫出能夠解決問題的算法，并且在引導的過程中融入編程知識的教學，則最終可以幫助學生通過編程驗證過程，以實現(xiàn)教學的目標。

（二）學情分析

注意力難以集中是小學生的一個特點，小學生的注意力易受外界因素干擾，較容易分散，其注意力持久性和抗干擾能力都較差。SCQA架構(gòu)通過具有代入感和吸引力的情境，可將學生的注意力集中在教學活動中。

小學生正處于認知發(fā)展的具體運算階段，其思維尚未完全成熟，因此在學習編程過程中可能會遇到許多與實際情況不符的沖突。然而，若學生在課堂上逐一提出這些沖突，則可能會導致課堂效率下降。若將SCQA架構(gòu)融入編程教學，教師可以將學生常見的沖突情況設(shè)置在情境案例中，引導學生從旁觀者的角度發(fā)現(xiàn)情境案例中的沖突。這樣的方式，可以將學生可能遇到的沖突集中呈現(xiàn)，讓學生在發(fā)現(xiàn)案例沖突的同時，也避免自己再遇到類似的沖突，提高課堂的教學效率。

小學生的問題解決能力尚處于發(fā)展階段，通常難以獨自解決一個完整的編程任務(wù)。這個階段的學生缺乏系統(tǒng)性思考和全面性解決問題的能力，對于復雜的編程任務(wù)可能感到挑戰(zhàn)性較大。他們需要分步驟地引導以解決問題，并幫助其逐漸培養(yǎng)起更為獨立和全面的問題解決能力。SCQA架構(gòu)有助于教師引導學生的思維過程，幫助他們提出問題并解決問題，使得學生在教師的引導下完成編程內(nèi)容的學習。

三、基于SCQA架構(gòu)的小學編程教學設(shè)計

（一）情境（S）：設(shè)置具有代入感和趣味性的生活情境

編程的目的往往是為了解決生活中的問題。在引入編程新知識前，教師應(yīng)將學生引入真實的生活情境中，熟悉的生活場景能使學生產(chǎn)生代入感。同時，SCQA架構(gòu)中的情境對應(yīng)著教學環(huán)節(jié)中的情境導入，其目的一般是吸引學生的興趣，使其注意力集中于課堂教學活動。因此，教師應(yīng)該同時注重情境的代入感和趣味性，以充分發(fā)揮SCQA架構(gòu)中的情境效果。

教師在設(shè)置情境內(nèi)容時，應(yīng)包含一些具體的實際案例，案例是用于解決情境中的困境。例如情境中呈現(xiàn)了一種生活困境，而案例中應(yīng)包含對于這種困境的編程解決方法。此處的重點是對案例的選取。教師應(yīng)在案例中設(shè)置一些錯誤的編程方法，使得該案例無法直接解決情境中的困境，這樣設(shè)置的目的是引導學生從旁觀者的角度發(fā)現(xiàn)錯誤和沖突，鍛煉其發(fā)現(xiàn)錯誤的能力。同時，學生可以自我反思編程過程中是否出現(xiàn)過類似的錯誤。

教師對情境的選擇需遵循以下原則：設(shè)置的情境應(yīng)與本節(jié)課編程知識相關(guān)性較強，這樣能夠更好地引導學生從情境過渡到本節(jié)課的編程知識內(nèi)容，學生分析情境的方向也能較大程度地與本節(jié)課的講授方向一致。這樣可以提高課堂效率，教師后續(xù)就可以把時間放在講授具體的編程實現(xiàn)方法上。

（二）沖突（C）：在情境案例中發(fā)現(xiàn)沖突

教師在此階段的任務(wù)是引導學生對情境案例進行分析，以發(fā)現(xiàn)其中存在的錯誤和沖突。然而，學生分析的過程往往是基于直覺思維，直覺思考往往看似合理，但結(jié)果一般存在錯誤的邏輯。特別是對于思維尚未成熟的小學生來說，這是編程中常出現(xiàn)的情況。另外，學生對教師提供的案例一般不會產(chǎn)生懷疑，通常會認為案例本身不存在錯誤?；谝陨蟽牲c原因，學生可能難以發(fā)現(xiàn)情境案例中的沖突。

對于此類問題，筆者提供一種教學方式以供參考：教師可以組織學生利用圖形化編程工具，復現(xiàn)情境案例。學生通過自己動手編程，驗證編程是否存在沖突。在此過程中，教師對案例中的新知識點進行講授，幫助學生解決復現(xiàn)過程中的困難。這種方式能夠?qū)⒊橄蟮倪壿嬀唧w化，有利于學生快速發(fā)現(xiàn)沖突。

（三）問題（Q）：在沖突中提出具體問題

在上一階段，情境案例和實際情況產(chǎn)生了沖突，教師下一步的任務(wù)是梳理學生的思路，引導學生在沖突中提出具體問題，幫助其對問題進行具體分析。至于引導的方式，筆者認為可以從沖突入手，進行逆向分析，找到問題存在的位置。例如，一個唯一解的編程問題產(chǎn)生了多個結(jié)果。這些結(jié)果必然是在某些代碼語句下輸出的，而這些代碼的位置暫時未知。因此，教師可以引導學生從結(jié)果開始逆向推理，找到該代碼的具體位置。學生分析該處的條件判斷邏輯是否出現(xiàn)錯誤，進而對條件判斷語句提出具體問題，以便于下一階段找到答案。同時，教師在此階段可以開展小組討論，讓學生將自己提出的問題與周圍同學進行討論交流，在討論中明確具體的問題。

（四）答案（A）：在具體問題中尋求答案

在上述教學環(huán)節(jié)中，學生在情境中發(fā)現(xiàn)沖突，對產(chǎn)生沖突的原因進行分析，并在沖突中提出了具體的問題。接下來教學進入SCQA架構(gòu)的“答案”階段，教師需引導學生尋找解決具體問題的答案。這一階段也是教學環(huán)節(jié)的“總結(jié)歸納”階段，教師應(yīng)將上述“情境”“沖突”“問題”階段的內(nèi)容重新梳理和回顧，便于學生尋找問題的答案。例如，學生對案例代碼中某處的邏輯提出問題，接下來就應(yīng)該尋找問題的答案。至于尋找答案的方式，筆者認為教師可以引導學生代入特殊值去試錯，在試錯過程中找出正確代碼語句的特點，進而推理出抽象的條件判斷語句，即找出編程問題的答案。小學生更擅長于理解具體的數(shù)值，如果學生首先思考的是抽象的條件判斷語句，則很容易出現(xiàn)邏輯錯誤，甚至后續(xù)會出現(xiàn)新的沖突。而筆者提供的這種方式的優(yōu)點在于：從具體的值入手，逐漸推理出抽象的條件判斷語句，這有助于學生理解代碼并找出答案。

編程教育是目前信息科技教育的重點內(nèi)容，特別是對于小學生來說，應(yīng)使其體驗編程設(shè)計的奧妙與樂趣。筆者發(fā)現(xiàn)SCQA架構(gòu)與編程教學的相似之處較多，設(shè)計出將兩者融合的框架，并闡述了具體的實施過程。本研究在小學編程教學模式上進行創(chuàng)新，通過SCQA架構(gòu)的情境提高了學生的學習積極性，進而使學生發(fā)現(xiàn)沖突、提出問題并找出答案，以培養(yǎng)其問題解決能力。筆者期望該模式能為信息科技教師開展編程教學工作提供參考，同時為小學編程教學指明方向。

參考文獻

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