互联网+时代PBL模式的应用与效果

【摘要】本文采用案例分析的方法，对高中信息技术课程中的《计步器的设计与制作》的问题情境教学案例进行了分析，在课堂上采用观察法对学生的学习过车和学习效果（提交的作品）进行分析，课下对学生运用了问卷调查、访谈等方法，并对任课教师和听课教师进行了访谈。研究发现，在互联网+时代中，高中信息技术课堂教学中采用有效的问题情境教学，能够有效地提升学生的学习效果。

【关键词】问题情境 信息技术课程 教学案例 教学效果

【基金项目】广州市教育科学“十二五”规划项目“高中信息技术PBL模式的构建与教学成效的评价研究”（项目编号：12B079）。

【中图分类号】G63 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）50-0222-02

一、教学设计

（一）教学背景分析

《高中信息技术课程标准》中明确提出：高中信息技术课程以不断提高学生的信息素养为宗旨和总目标，要求通过实际问题的解决，使学生在信息的获取、加工、管理、表达与交流的过程中信息素养不断提升。在建构主义学习理论中也提到，学生的学习不是机械的知识积累，而是在新旧知识经验的相互作用中促进学生认知结构的重组。学生的学习是自身经验在某种环境中自内而外的构建，教学中，要以学生已有的知识为基础，以能引发学生兴趣的问题为导引，实现学生学习中的意义建构。而现实的情况大多不是这样，仍采用老师讲学生听，学生操练教师指导的方式，学生学习的积极性、主动性受到了限制。因此，探索高中信息技术课程教学新方式非常有必要。

本课教学内容为高一信息技术必修模块《信息技术基础》（教科版）中第三章第二节《信息的编程加工》，本章节的要求是让学生体验通过编程实现计算机加工信息的整个过程，知道利用计算机解决问题的步骤和基本思想方法。本节内容计划安排6个课时，本课是其中第3个课时。在前两个课时中，介绍了APP Inventor可视化程序设计的基本思想，以及编译程序、生成程序的一般过程和方法；了解了运算符的含义，能写出算术表达式。本课的内容承上启下，介绍了程序设计中选择结构的基本使用，为学生进一步理解利用程序设计解决问题的过程与方法打下基础。

（二）教学内容与教学对象分析

1.教学目标与教学重点及难点

①教学目标。教学目标是学生学习后在各种活动中表现出的行为、态度和价值观的变化；知识与技能目标： 能使用算法描述和分析实际问题。掌握选择结构的基本功能与使用方法。过程与方法目标：通过对计步器程序的算法分析，了解使用自然语言描述实际问题的能力。通过完成根据“步数”输出图像的任务，了解使用选择结构解决实际问题的基本步骤和方法；情感态度与价值观目标：感受程序设计的独特魅力，体验使用APP Inventor编程的乐趣。在程序设计的过程中，提高自主探究、观察分析和审美的能力。②教学重点及难点。教学重点：使用选择结构解决实际问题的方法。教学难点：使用算法分析问题，并清晰的表述出来。

2.教学对象分析

学生是学习的主体，学生学习的成效受到他们自身的特点、风格和基础等制约的，要想教学有效，就应该关注教学对象———学生的分析。

本课的教学对象是高一年级的学生，据调查显示，我校绝大多数学生对于程序设计的基础基本为零，他们普遍认为程序设计很难，而且无趣。引入APP Inventor进行编程教学后，其简单、易用，而且能通过可视化的设计界面和功能模块编写出实用、有趣的程序，学生比较容易掌握，学习兴趣明显提升。

在前两个课时的学习中，学生逐渐掌握了APP Inventor可视化程序设计的基本思想和方法，学会了“按钮”、“图像”、“标签”等基础组件的使用，并能拼装出算术表达式，初步具备了独自完成简单程序编译和生成的能力。学生渴望设计出个性化的APP程序，并能拼装出算术表达式，初步具备了独自完成简单程序编译和生成的能力，但掌握的知识和能力还不够，需要进一步学习。

3.教学内容分析

教学内容是为实现学习目标，要求学生所掌握知识、技能，以及行为规范的总和。分析教学内容的目的是规范学习内容的宽度、深度，及其内部各部分之间的关系等。本课教学内容为高一信息技术必修模块《信息技术基础》（教科版）中第三章第二节《信息的编程加工》，本章节的要求是让学生体验通过编程实现计算机加工信息的整个过程，知道利用计算机解决问题的步骤和基本思想方法。本節内容计划安排6个课时，本课是其中第3个课时。在前两个课时中，介绍了APP Inventor可视化程序设计的基本思想，以及编译程序、生成程序的一般过程和方法；了解了运算符的含义，能写出算术表达式。本课的内容承上启下，介绍了程序设计中选择结构的基本使用，为学生进一步理解利用程序设计解决问题的过程与方法打下基础。

（三）教学策略选择

教学策略是指在不同的教学条件下，为实现不同的教学成效采取的手段和方法。

本课以“计步器”这个任务为主线，主要采用了学案导学教学法和任务驱动教学法。本课共设计了三个任务，任务一：计算“步数”并输出结果，目的在于让学生学会用算法分析实际问题，并巩固学生使用数学运算代码拼装算术表达式解决问题中的算术部分的能力；任务二：根据“步数”输出图像，目的在于引导学生在解决实际问题中的判断选择时懂得使用选择结构来完成；任务三，尝试给计步器增加个性化的功能，这是一个拓展任务，目的在于让学生利用已掌握的知识和技能拓展思维、大胆创新、勇于探究。

本课中主要采用如下策略，也包括教学媒体的选择。

策略一：范例引入、激发兴趣。找了几张合理运用点线面设计的网站首页图片作为范例，引导学生如何设计网站首页。策略二：自主探究。教师把本节课的知识点的主要操作步骤都做成视频的形式，放在教学网站上，供遇到困难的学生自学探究。策略三：任务驱动、实践创新。本课将大部分时间留给学生进行计步器的设计和制作，有利于发挥学生的主观能动性。

二、教学过程与教学评价

（一）教学过程

1.在“情境引入，算法分析”环节。教师活动：【情景引入】设置好“计步器”的提示音乐功能，当教师走动几步，音乐响起，展示计步器，提出本课的学习任务；学生活动：认真听讲、观看展示；教师活动：【展示】计步器的用户界面和基本使用。【提问】计步器程序应该要有哪些功能？【讲解】用户界面的组件分析。 【规范】根据功能对组件重命名。【引导】计步器步数计算部分的算法分析。Step1：传感器感应行走；Step2：计算“步数”；Step3：输出“步数”的值。学生活动：思考并回答；学习使用算法分析问题。

2.在“任务驱动，自主探究”环节。教师活动：【布置】任务一：新建项目，名称为“walk”。完成计步器计算部分的用户界面和功能设计。【巡堂】观察学生实践操作的情况，了解学生动态，个别辅导学生，并对学生遇到的普遍问题做提示和解答；学生活动：根据任务要求，完成任务一。

3.在“任务驱动，掌握新知”环节。教师活动：【引入】完成了“步数”的计算和输出，还可以为计步器增加哪些功能？根据已行走的“步数”，输出不同的图像。【讲解】新功能的组件分析。【提问】请同学用三句话来表述图像输出的三种状态？【引导】使用“如果…则…”重新表述图像的输出。【新知】选择结构。【演示】使用“如果…则…”实现图像的输出。【布置】使用“如果…则…”，根据“成人步数指标”输出不同的图像（keep.jpg、good.jpg、tire.jpg）。（测试程序时，将数值降低1000倍）。【巡堂】观察学生实践操作的情况，了解学生动态，个别辅导学生，并对学生遇到的普遍问题做提示和解答。学生活动：思考并回答；认真听讲，思考选择结构的使用；根据任务要求，自主探究，完成任务二。

4.在“课堂小结”环节。教师活动：【小结】进行程序设计前，要对问题进行分析，明确编程加工的方法和步骤；当实际问题中出现条件判断时，可使用选择结构解决；学生活动：倾听思考，共同小结。

5.在“拓展任务，思考探究”环节。教师活动：【布置】尝试给计步器增加一些个性化的功能？提醒音乐；计算路程；设置复位……；学生活动：思考并探究。

（二）教学评价设计

教学评价是根据学习目标对教学活动过程和结果做出价值判断与学习导引，并为教学决策提供依据的活动。

结合本课的教学目标，主要通过以下方面评价学生：学生是否积极参与课堂学习活动； 学生对老师提出的疑问的思考和回答情况；程序设计的作品。

三、教学效果分析

为了检验信息技术课堂问题情境创设的教学效果，笔者选择所在学校高一年级的若干个班级进行了教学实践，本次教学实践在多媒体机房进行，时间为一课时40分钟。笔者在教学活动过程中运用自然观察和提交作品的方法，并对学生在课堂上的反应进行了现场记录。

教学实践结束后，对部分学生进行了访谈，并和几位听课教师进行了交流，听取他们对教学实践的反馈意见和建议，通过课堂上对学生行为的观察记录，以及和教师的交流与对学生的访谈结果，得出如下结论。

在课题开始时，教师用当下人们为追求健康坚持每天走路记步的这一习惯行为作为引入，吸引学生自己制作一个个性化的计步器安装在手机上使用，学生对此表现出极大的兴趣和热情。通过访谈，学生和听课教师认为这种方式很新颖， 学生比较感兴趣， 注意力集中，高效地掌握了信息技术知识，完成了教学任务，品尝了成功的喜悦，并为进一步的学习探索打下基础。学生对教师创设的问题情境非常满意，能够激发其学习兴趣和学习热情，培养了问题意识和解决问题的能力；并且学生对是否有助于理解知识和技能掌握等都持肯定态度。教师设计的问题有几大特点：第一，基本都是学生感兴趣的话题，包括学生在学习生活过程中遇到的问题，能抓住学生的注意力；第二，难易适中，学生觉得教师设置的问题情境和自己已有知识体系有关，学生不会觉得太难，通过思考和讨论可以回答。在一节课 40 分钟内，学生的注意率都比较高，达到 90%以上， 说明本次课所采用的教学方法能引起学生兴趣，有效保持学生的注意力。在后面教师提出的一系列问题中，学生大都能够做到积极思考，提出问题，小组讨论得也比较热烈。但由于学生存在着知识的差异性， 教师及时针對这些学生进行指导，基础较好的学生继续探究后面的问题，并且提出自己的观点，课堂气氛保持得很好，教师和学生一起讨论问题，共同找出解决问题的答案。

综合观察访谈和作品提交情况可以看出，本节课问题情境的设计比较合理，课堂教学也比较成功，学生基本了解使用自然语言描述实际问题的能力、了解使用选择结构解决实际问题的基本步骤和方法等。本节课通过创设问题情境，让学生在轻松愉快的氛围和动手实践的快乐中掌握了信息技术知识，拓展了学生的知识和能力，培养了学生的信息素养，也为以后解决实际问题打下了基础。

参考文献：

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[5]陈丹丹.初中信息技术教学中问题情境的创设研究[D].石家庄：河北大学，2009.

[6]王梅香.高中信息技术“学案导学”教学模式的研究[J].信息记录材料，2017（3）.

作者简介：

曹萌（1984—），女，研究生学历，硕士，中级职称，中教一级，研究方向为信息技术教育。