基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的小學(xué)圖形化編程教學(xué)實(shí)踐

周曉園

摘要：本文以“國旗臺(tái)升降裝置”項(xiàng)目式學(xué)習(xí)為例，創(chuàng)設(shè)了切合學(xué)生真實(shí)生活的情境，引導(dǎo)學(xué)生在對(duì)話交流中明確任務(wù)、解析問題、建立模型，編寫代碼、調(diào)試并解決問題，以期能夠有效提升項(xiàng)目式學(xué)習(xí)在小學(xué)信息技術(shù)課堂中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：項(xiàng)目式學(xué)習(xí);圖形化編程;小學(xué)

中圖分類號(hào)：TP309? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? 論文編號(hào)：1674-2117（2022）08-0048-02

新課程改革要求教學(xué)更關(guān)注育人目的，更注重培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)，更強(qiáng)調(diào)提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，并大力倡導(dǎo)以項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的方式開展教育教學(xué)活動(dòng)。那么，如何在小學(xué)信息技術(shù)課堂上開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)？下面，筆者以圖形化編程“國旗臺(tái)升降裝置”為例，探討在小學(xué)信息技術(shù)課堂上開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的可行之法。

本課使用的KITTEN是一款國產(chǎn)圖形化編程軟件，它將以往復(fù)雜的代碼語言轉(zhuǎn)變?yōu)閳D形化模塊，學(xué)生像搭積木一樣進(jìn)行模塊拼接，完成程序編輯，達(dá)成內(nèi)心創(chuàng)意的物化。KITTEN平臺(tái)可由教師端創(chuàng)建班級(jí)，生成學(xué)生賬號(hào)，學(xué)生登錄賬號(hào)即可進(jìn)行作品創(chuàng)作。本課的項(xiàng)目?jī)?nèi)容為：喵學(xué)院發(fā)來求助信，希望小朋友們幫忙設(shè)計(jì)一個(gè)可以控制國旗升降的裝置。具體要求是利用軟件設(shè)計(jì)程序滿足國旗隨國歌響起而升起、國歌演奏完畢時(shí)剛好升到旗桿頂部并停止移動(dòng)。

● 場(chǎng)景置換，明確任務(wù)

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)主張從學(xué)生生活實(shí)際出發(fā)挖掘可探究的問題，并將其轉(zhuǎn)化為活動(dòng)主題。升國旗是校園里最有儀式感的愛國教育活動(dòng)，也是學(xué)生日常生活中最熟悉最了解的德育活動(dòng)。將升國旗場(chǎng)景置換為喵學(xué)院，既可避免學(xué)生操作過程中產(chǎn)生敏感問題，又能激發(fā)學(xué)生主動(dòng)遷移自身生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)而解決問題。

教師首先播放PPT展示喵學(xué)院的來信，然后引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)展開討論，通過文本解讀厘清喵學(xué)院來信中希望幫忙解決什么問題，并梳理歸納出解題時(shí)所需的相關(guān)信息——以人工智能代替?zhèn)鹘y(tǒng)人力利用軟件設(shè)計(jì)程序?qū)崿F(xiàn)國旗隨國歌響起而升起、國歌停止時(shí)到達(dá)旗桿頂部。

● 團(tuán)隊(duì)協(xié)作，解析問題

在項(xiàng)目完整過程中，能否利用軟件解決問題，取決于學(xué)生能否利用軟件處理問題的方式界定問題并表述。項(xiàng)目問題復(fù)雜且有挑戰(zhàn)性，一般需依托團(tuán)隊(duì)才能完成。經(jīng)由學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作分析，本項(xiàng)目可解析如下：

項(xiàng)目中包含操場(chǎng)背景、旗桿、升旗控制器、降旗控制器、國旗五個(gè)角色，其中操場(chǎng)背景和旗桿無動(dòng)作，升旗控制器實(shí)現(xiàn)的是按下升旗控制器，國旗升起，降旗控制器實(shí)現(xiàn)的是按下降旗控制器國旗降落。國旗的動(dòng)作解析為：當(dāng)國旗隨國歌演奏開始而向上升起，國歌演奏完畢，國旗恰好到達(dá)旗桿頂部，并停止。筆者用軟件界定問題并描述為右表所示的內(nèi)容。

然而，不同的生活經(jīng)歷、認(rèn)知水平導(dǎo)致了學(xué)生對(duì)同一信息源的解讀并不相同，如在本項(xiàng)目中，學(xué)生對(duì)音樂的觸發(fā)條件理解為：音樂的觸發(fā)條件受升起按鈕及國旗的控制。同時(shí)，圖形化編程與傳統(tǒng)信息技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容（Word文檔編輯、打字訓(xùn)練、畫圖軟件的學(xué)習(xí)等）不同，教師要給予學(xué)生更多的想象空間，鼓勵(lì)學(xué)生在團(tuán)隊(duì)合作中求同存異，珍惜學(xué)生獨(dú)創(chuàng)的見解，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)不同的觀點(diǎn)，先記錄再商討可行性，最后進(jìn)行實(shí)操求證。

● 聚焦問題，抽象建模

學(xué)生對(duì)升旗儀式有足夠的生活體驗(yàn)，在調(diào)試代碼時(shí)能自發(fā)利用生活經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)證程序的可行性。以音樂演奏完畢國旗升到頂部并停止的問題為例，部分學(xué)生設(shè)計(jì)的程序腳本為：當(dāng)國旗移動(dòng)到頂部—停止移動(dòng)—停止音樂。在調(diào)試階段，學(xué)生發(fā)現(xiàn)此程序存在因果關(guān)系倒置問題，根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)本程序預(yù)計(jì)實(shí)現(xiàn)的效果為國歌演奏完畢時(shí)，國旗恰好升到旗桿頂部，并停止。據(jù)此提出新問題：如何調(diào)整腳本及對(duì)應(yīng)參數(shù)才能使程序符合預(yù)期。針對(duì)本問題，教師可以引導(dǎo)學(xué)生抓住關(guān)鍵問題，即旗桿的移動(dòng)過程所用時(shí)間應(yīng)等于國歌時(shí)長(zhǎng)才能滿足程序的效果需求，進(jìn)而提煉本問題關(guān)鍵詞“時(shí)間”即“音樂演奏時(shí)間=國旗移動(dòng)時(shí)間”，中高年級(jí)學(xué)生已經(jīng)在數(shù)學(xué)課上了解了經(jīng)典的路程問題，教師順勢(shì)拋出典型數(shù)學(xué)模型“路程=速度×?xí)r間”，學(xué)生則會(huì)反應(yīng)得出“國旗移動(dòng)步數(shù)=速度”“旗桿長(zhǎng)度=路程”，并利用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行運(yùn)算求解得出可實(shí)現(xiàn)要求的參數(shù)值，進(jìn)而優(yōu)化腳本。需要關(guān)注的是，學(xué)生在程序編輯的過程中容易將關(guān)注點(diǎn)放在游戲上，忽略編程背后的編程思想，以隨意試錯(cuò)代替理性分析。因此，教師要注重培養(yǎng)學(xué)生對(duì)事物進(jìn)行抽象邏輯化表達(dá)的能力，提高分析和解決問題的能力。

● 信息共享，交流提升

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是一項(xiàng)以學(xué)生合作為基礎(chǔ)且持續(xù)一段時(shí)間的學(xué)習(xí)活動(dòng)，項(xiàng)目評(píng)價(jià)應(yīng)貫穿項(xiàng)目活動(dòng)全過程且是其重要一環(huán)。但無論哪一類型的評(píng)價(jià)都應(yīng)建立在深度合作和交流之上，因此，在項(xiàng)目學(xué)習(xí)過程中教師應(yīng)根據(jù)活動(dòng)開展適時(shí)為學(xué)生團(tuán)隊(duì)間的交流協(xié)作提供機(jī)會(huì)，使其養(yǎng)成在合作解決問題的過程中，愿意與團(tuán)隊(duì)成員共享信息的習(xí)慣，提升社會(huì)交往能力。例如，在本活動(dòng)的前期，學(xué)生通過交流厘清項(xiàng)目任務(wù)及目標(biāo);在活動(dòng)中期，生生間討論辨析音樂觸發(fā)條件和項(xiàng)目模型的建構(gòu);在活動(dòng)后期，在各組展示環(huán)節(jié)學(xué)生提出可以添加濕度感應(yīng)器等。

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)旨在讓學(xué)生關(guān)注真實(shí)的世界，進(jìn)行深度理解，掌握概念，鍛煉思維能力，同時(shí)促進(jìn)學(xué)生理解何為社會(huì)責(zé)任。學(xué)生經(jīng)歷了本項(xiàng)目活動(dòng)后，不但掌握了相關(guān)編程知識(shí)技能，了解了國旗升降中隱藏的數(shù)學(xué)知識(shí)，更理解了國旗對(duì)家國的重要性和每日升降的意義。

參考文獻(xiàn)：

郭華.深度學(xué)習(xí)：走向核心素養(yǎng)[M].北京：教育科學(xué)出版社，2018.