体验学习圈理论下小学图形化编程课的实践探索

徐艺文 江苏省南京市象山小学

20世纪下半叶，美国心理学家库伯在杜威的经验学习模式基础上提出了体验学习圈理论，将人的经验学习过程归纳为四个进程的循环反复，即具体体验、反思观察、抽象概括和行动应用，如图1所示。笔者根据五年级图形化编程课的内容特点，从教学实践中归纳出了经验主导型、纠错反思型、概念原理型以及问题解决型四类体验式教学实践路径。

图1

● “经验主导型”体验式教学实践路径

经验主导型体验式教学活动以体验学习圈中的具体环节为教学起点，具体教学流程如图2所示。

图2

1.实践案例

笔者采用“经验主导型”体验式教学实施路径进行《画正多边形》一课的教学实践。环节一：联系经验，具体体验。带领学生欣赏几何图形，鼓励学生联系已有数学经验思考：如何画出该图形？环节二：实例分析，呈现规律。利用成功与失败的几何图形作品实例，引导学生思考“正多边形”的创作规律，以及“旋转角度”与“重复次数”的设置规律。环节三：反思过程，解决问题。寻找相关程序脚本进行搭建，对遇到的问题（如旋转角度的设置错误、无法整除、重复次数的设置过量等）进行积极探究尝试。在展示过程中，集思广益，优化程序脚本，修改作品。环节四：完善作品，实践创新。鼓励学生进行思考、再创作，在原程序脚本基础上进行优化。

2.评价与思考

该教学实践路径利用学生相关学科经验对复杂问题进行分析，即将数字公式逐步转化为所需的程序脚本。需要注意的是，选取的案例要便于剖析规律，从成功作品的数据出发（趣味性与知识性兼备），同时辅以失败作品，以进一步加深学生对正多边形创作规律的理解。此外，要引导学生从不同角度分析问题，从而优化作品。

● “纠错反思型”体验式教学实践路径

纠错反思型体验式教学活动以体验学习圈中的反思观察环节为教学起点，具体教学流程如图3所示。

图3

1.实践案例

笔者采用“纠错反思型”体验式教学实施路径进行《动物表演》一课的教学实践。环节一：反思问题，架构知识。学生观看视频后，列举出一场演出必备的元素。同时，通过小组讨论“纠正”视频中的不合理之处。笔者提出关键问题“如何正确编排表演顺序”，引导学生思考如何在多个角色之间建立合理的联系。环节二：延续情境，实践运用。学生通过头脑风暴，延续视频情境进行后续情节设计（自主规划活动，理清流程，寻找控件，尝试搭建动物们依次表演的脚本）。环节三：思考探究，知识梳理。学生尝试从自身的实践出发归纳广播与广播并等待的区别，以及广播发送者与接收者之间“一对一”“一对多”以及“多对一”等联动关系，同时结合学习单说一说自己后续的个性化节目设计。环节四：知识迁移，联系生活。通过对生活场景的案例观察，扩大广播与接收消息的具体用途，加深学生对知识点的理解。

2.评价与思考

在“错误”的引导下，学生主动思考解决之道，顺势突破本课重难点。但在学生创作后期，即在综合运用所学知识完成后续情节设计环节后，教师需要引导学生进行细致的思维拆解与分析，帮助学生搭建想象与行动之间的程序脚本桥梁。

● “概念原理型”体验式教学实践路径

概念原理型体验式教学活动以体验学习圈中的抽象概括环节为教学起点，具体教学流程如图4所示。

图4

1.实践案例

笔者采用“概念原理型”体验式教学实施路径进行《赛车游戏》一课的教学实践。环节一：思考探究，理解原理。讨论“无人驾驶”的特点，交流无人驾驶沿路行走的过程，从而理解其中涉及的“传感器”运行过程（原理）。环节二：创设情境，具体体验。教师创设高科技版本的赛车游戏，引导学生将自然语言转化为程序脚本，学生通过协作自主体验小车在“直线赛道”“弯道赛道”“连续弯道”上自动驾驶。环节三：反思过程，归纳知识。通过展示作品运行效果，对比程序脚本的搭建，引导学生从程序阅读与效果呈现两方面优化程序，并归纳优化后的“自动侦测”功能实现的一般性搭建方法。环节四：综合运用，实践创新。学生将本课的侦测原理和指令运用到新的情境中去，并联系实际生活，探究赛车如何更快更稳地行驶。

2.评价与思考

本课中自动驾驶的原理较为深奥，于是笔者将体验学习理论中的抽象概括环节作为教学起点，通过学习支架降低学生对原理的畏难心理，帮助学生建立原理与控件之间的对应联系，调整良好的“思维架构”。

● “问题解决型”体验式教学实践路径

问题解决型体验式教学活动以体验学习圈中的实践应用环节为教学活动起点，具体教学流程如图5所示。

图5

1.实践案例

笔者采用“问题解决型”体验式教学实施路径进行《小猫出题》一课的教学实践。环节一：实践情境，发现问题。通过“智能验算机”游戏，让学生感受计算机的“思维”，并理清对应流程图，思考对应程序脚本的作用。环节二：具体体验，问题解构。任务分解，进行“加法出题”的具体体验（对比人脑，理解变量的含义，教师讲解新建变量和赋值的方法）；探究学习，根据教师提示学习“询问”和“回答”控件；分析交流“如何进行答案正误的判断”，阅读教材，掌握选择结构语句中逻辑运算的使用。环节三：反思观察，知识整合。评价并反馈学生作品，提出问题：对于“出题”这种功能，计算机的优势在哪里？（增加循环结构）学生根据已有经验分析程序，完成连出多题的设置；探讨减法，在试误和小组讨论过程中，理解两个变量的大小，进行新旧知识的整合与重组运用。环节四：思考探究，表达体验。学生根据板书从“双基”层面回顾本课，教师则引导学生从问题解决层面和思维层面进行升华——将大问题分解成计算机能处理的小问题来解决，用变量将若干问题概括成一类问题来解决，体验利用计算机解决问题的方法。

2.评价与思考

该实践路径让学生体验了利用计算机解决问题的学习过程，把全局问题分解成计算机能处理的问题来解决，同时利用变量将若干问题概括成一类问题来解决，这种方式将对学生今后的编程学习有很大的帮助。本节课用“小猫出题”的活动体验告诉学生计算机是怎么想、怎么做的，并将抽象、建模、自动化等融入问题解决之中，以加深学生对变量、条件、循环等计算机概念的理解，引导学生将旧知识联系到新的情境中并进行逆向反思，让编程思维潜移默化地生长。

● 展望

①关注体验式教学实施的灵活性。随着学龄段的提升，学生编程思维的复杂度不断提高，辅助学生编程思维成长的实施路径也应做出调整与修改。②关注学生编程思维的差异性。体验式教学的环节设计要统筹兼顾，让不同经验水平、不同学习风格的学生都能沉浸在体验学习中，保证更多的学生得到提高。③关注结构资源的支持性。在体验教学中很多环节的实施需要具有相应的教学环境和设备才能更好地造就情境模拟的逼真性。未来，本研究还需扩大研究样本与应用年级，以进一步验证体验式教学实践路径在促进编程思维提升方面的持续性与普适性。