探究式教学在小学图形化编程课堂的实践研究

侯雨岑 庄天宝

[摘           要]  图形化编程能够提高学生的问题解决能力、团队合作能力以及创新能力。在借鉴国内外图形化编程教育、探究式教学的教学经验后，找到了二者的结合点，设计小学图形化编程课程的教学模式;并进行实践研究，通过对学生创造力、问题解决能力以及团队合作能力的课堂观察，总结出探究式教学在小学图形化编程课程中的教学模式。

[关    键   词]  图形化编程;探究式教学;教学设计

[中图分类号]  G642                 [文献标志码]  A              [文章编号]  2096-0603（2020）49-0144-02

一、引言

在教学实践中笔者发现，传统的教师讲授式教学方法并不适用于图形化编程教学，只有改变教学策略，才能更好地挖掘图形化编程在培养学生合作能力、创新能力以及问题解决能力中的作用。基于图形化编程课程偏向于实践和创新的特点与探究式教学偏向于创新性教学和体验性教学的特质相吻合，在图形化编程课程中应用探究式教学有助于培养学生主动学习的习惯、提升学生对图形化编程学习的兴趣和热情。

二、相关概念

（一）图形化编程

圖形化编程语言（Graphical Programming Language）又可称为G语言，相比较于文本式的编程语言，它是一种更简捷的编程方法，其特点是功能强大，编程环境简单直观。在图形化编程平台上，用户可以用类似于搭积木的方式组合图形模块进行编程，组合出可以运行的程序。每个图形模块都是代表其不同功能的代码块，平台用户可以将它们拼接在一起，执行一些简单的操作，然后将许多简单的动作组合到一起来构建一个程序。 [1]

（二）探究式教学

探究式教学法又称发现法、研究法，是在皮亚杰的认知建构主义学习理论的基础上所提出的一种教学方法，与布鲁纳提出的“发现教学法”在操作上基本一致。是指学生在学习原理和概念时，教师只是传授一些问题和事例，让学生通过自主阅读、观察、实践、思考、讨论、听讲等方式去独立探究，自行发掘并掌握相应的概念、原理和结论的一种方法。[2]

三、探究式教学与小学图形化编程相结合

在探究式教学中，学生成为学习真正的主人，从被动的知识接受者，变成了主动的科学探究者。整个探究式教学流程，都要以科学的理论作指导，以学生为本，引导学生主动完成知识建构，切忌过于注重形式而忽略实质，切忌只是走个流程。在课堂上多创设与学生日常学习和生活相关的问题情境，多为学生创造思考与尝试的时间和机会，让学生自愿变被动接受为主动探究，探究图形化编程软件和语言，从而完成自己对软件的掌握和应用。

四、教学实践及分析

（一）《迷宫游戏》教学实践

1.教学内容和教学目标

《迷宫游戏》是菠萝编程基础编程模块中的内容，这个主题是在学生具有一定编程基础的前提下设计的活动，内容与之前学过的基础知识部分有一定联系，但是其中“如果……那么……”条件语句、“计时器”等知识点学生初次接触，需要进行一些探索和练习操作才能掌握。通过这个主题活动的进行，在对知识技能的学习上，要求学生通过小组合作来共同完成对新知识和技能的学习，掌握此主题的主要语句和知识点;在对创造能力的培养上，通过之前对知识和技能的学习，学生自行设计“迷宫游戏”这一主题，再通过小组合作完成作品，在合作的过程中进行分享交流，教师在这个过程中可以提出自己的建议，小组同学再进行协商和修改。通过学生自行创作作品这一环节，充分培养学生的合作能力和创新能力，在作品的制作和修改过程中培养学生的问题解决能力。

2.教学工具

菠萝编程是博洛（沈阳）科技有限公司开发的青少年在线编程学习平台，包括可视化编程和Python编程学习，专为小学3至4年级学生设计。

3.教学活动设计

（二）《迷宫游戏》教学实践分析

在对基于探究式教学的图形化编程教学活动设计应用之后，笔者通过对学生的课堂观察和教师反思等进行分析来检验教学效果，希望找到教学活动设计中存在的不足之处。具体的分析如下：

1.课堂观察

在“迷宫游戏”这一主题中对学生创造力的课堂观察分为创意、流畅和灵活三个维度。创意方面，各组组员基本都可以提出独立新颖的想法，如“拯救圣诞树”“小猫吃小鱼”等。但在功能实现和控制语句方面学生没有想出新颖的办法，缺乏创意;流畅方面，在问题的解决上速度较慢，依然会习惯性地求助于老师，所以在解决问题的流畅度这一方面也有不足;灵活方面，学生创作的作品人物与情节与教师演示虽然不同，但是整体思路却大同小异，说明学生并没有达到独立思考、灵活运用知识技能的要求。

在“迷宫游戏”这一主题中对学生问题解决能力的课堂观察分为研究、归纳学习、耐心、坚持和抽象能力五个维度。在研究方面，对于教师给定的主题，学生表现出浓厚的兴趣，个别小组在老师给定例子之外加入了自己的想法;在归纳学习方面，在学习探究的过程中，各组成员对于自主探究所获知识记忆深刻，可以熟练运用，并且创造出很多其他主题的作品;在耐心方面，一部分学生遇到问题依然不进行自主思考，习惯于举手向老师求助，遇到困难不能独立耐心解决，但老师稍加指点后就能自主研究;在坚持方面，各组遇到问题能够合作想办法解决，共同攻克;抽象能力方面，在经过基础知识的学习后，学生制作出自己的作品的同时会利用剩余时间发挥想象力制作别出心裁的作品，但是还是没把所学知识与其他学科结合起来。

在“迷宫游戏”这一主题中对学生团队合作能力的课堂观察分为交流、社交合作、创新以及知识重构四个维度。在交流方面，大部分学生在该环节能够做到积极参与讨论，愿意与他人分享自己的想法与意见，个别学生不愿参与讨论;社交合作方面，大部分组可以合理安排分工进行合作;在创新方面，学生的想象力丰富，想法都很新颖，但在模块功能的使用中没有自己的想法;在知识重构方面，大部分学生愿意吸取他人经验，加入自己的作品中，个别学生愿意坚持自身想法。

2.教师反思

在课堂教学时间安排上，教师本来计划用一课时的时间完成本次主题的实践，但在实际教学活动中发现学生自己的想法层出不穷、讨论的热情极其高涨，所以完成本次主题教学用了两课时时间。在小组合作中，大多数同学都能积极参与讨论并且给出自己在自主探究环节产生的想法和经验，个别学生不愿参与讨论，也有个别同学在讨论中聊与课程无关的话题。从各组学生的作品来看不管是背景舞台还是角色設计，各组都有自己不同的风格和想法。但是在教师看来每组的作品都有可提高的地方，可以加入一些教师所给例子之外的指令和动作。

3.教学活动改进

对于以上出现的问题，教师进行了总结反思。在小组分配方面，部分小组学生在任务完成过程中，表现出不愿合作，作品完成情况明显不如合作较好的小组。也有部分小组纪律很差，所以教师将纪律不好的小组成员进行调换，保证课堂纪律，争取不在维持纪律上占用课堂时间。在课堂时间安排方面，增加一课时改进前面课时里各组出现的问题，除了各组同学之间的相互评价和建议，教师的评价也很重要，应该留出一个课时，对各组作品进行细致分析，对做得好的地方进行表扬，不足之处给出建议，鼓励学生完善自己的作品。在保证每个主题作品完成时间充裕的同时，提高作品质量，加深学生对知识的学习和理解。

五、总结与展望

将传统信息技术课堂以教师讲授为主的教学改进为以学生自行探究为主导的探究式教学，并且将探究式教学与图形化编程结合，构建基于探究式教学的小学图形化编程教学实践研究。这种教学模式为小学信息技术教师进行图形化编程教学设计提供了全新的思路。基于探究式教学模式并结合图形化编程本身的特点，设计适用于小学三、四年级学生的教学内容、教学流程和教学模式。期望融入探究式教学模式的图形化编程教学能够提高学生的创造力、问题解决能力以及合作能力，并对传统信息技术教学形态有所改变。

参考文献：

[1]张静洁，裘国永.图形化编程在初中程序设计教学中的应用[J].科教导刊（下旬），2018（3）：111-113.

[2]林立，汪之江.探究学习在英语教学中的应用[M].北京：首都师范大学出版社，2005（1）：19-20.

[3]袁维新.国外基于建构主义的科学教学模式面面观[J].比较教育研究，2003：51.

[4]孙莉.试述布鲁纳的学习理论及其在教学中的应用[J].教育理论与实践，2004（14）：63.

[5]林云.萨其曼探究教学思想探析[D].桂林：广西师范大学，2005.

[6]任长松.以科学探究为核心：支撑《美国国家科学教育标准》的课程理念[J].山东教育科研，1999（12）.

[7]胡献忠.新版英国《国家科学教育课程标准》及其启示[J].全球教育展望，2001（3）.

[8]周春红.探究式教学在小学Scratch课程中的应用研究[D].宁波：宁波大学，2017.

◎编辑 王亚青