本文格式為Word版，下載可任意編輯——初中程序設(shè)計課程教學(xué)中探究學(xué)習(xí)應(yīng)用模式研究石沙

本文主要從基本內(nèi)涵和實施要領(lǐng)兩個方面重點介紹了在初中程序設(shè)計課程教學(xué)中可采用的三種探究學(xué)習(xí)模式：問題式探究、主題式探究和工程式探究，這三種模式彼此關(guān)聯(lián)，又存在一定區(qū)別。在具體的教學(xué)過程中，教師可以根據(jù)教學(xué)實際狀況選擇相應(yīng)模式，切不可一概而論。

程序設(shè)計;問題式探究;主題式探究;工程式探究;應(yīng)用模式

G434

A

1671-7384（2022）05-052-04

探究學(xué)習(xí)的研究發(fā)展至今，已在教育界基本達(dá)成共識：探究學(xué)習(xí)可以使學(xué)習(xí)者通過探究活動生成知識、發(fā)現(xiàn)答案;除了學(xué)習(xí)把握學(xué)科知識本身，探究學(xué)習(xí)還能使學(xué)習(xí)者更好地理解知識的本質(zhì)。然而，一線教師在具體的教學(xué)中，能否真正把握探究學(xué)習(xí)的精華，能否合理、有效地安排并推進(jìn)探究學(xué)習(xí)呢？本文意圖在初中程序設(shè)計課程教學(xué)實踐中，尋得一些能夠適合于探究學(xué)習(xí)的教學(xué)策略，并將其綜合應(yīng)用于教學(xué)之中。

探究學(xué)習(xí)應(yīng)用的基礎(chǔ)

初入中學(xué)的學(xué)生，即使在小學(xué)階段接觸過編程學(xué)習(xí)，其遺忘率往往也較高。在這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)上，學(xué)生具有如下相比較較有共性的特點。（1）學(xué)習(xí)興趣較為濃重。編程學(xué)習(xí)，可以激發(fā)學(xué)生從“我用電腦做操作〞向“我可以指揮電腦〞的意識轉(zhuǎn)換。因此，學(xué)生往往會產(chǎn)生對比濃重的學(xué)習(xí)興趣。這是探究學(xué)習(xí)可以正常而有效開展的基本條件之一。（2）知識儲存相對充分。初中學(xué)生對程序設(shè)計學(xué)習(xí)中會涉及的規(guī)律關(guān)系、算法結(jié)構(gòu)以及變量、列表等相應(yīng)知識都能夠很好地理解。這也為探究學(xué)習(xí)的開展奠定了基礎(chǔ)。（3）生活體驗對比欠缺。程序設(shè)計，一般要解決學(xué)習(xí)、生活中的實際問題。而初中學(xué)生對日常生活的真實體驗相比較較單純，對生活中需要解決的問題一般不會理解得十分深刻，在需要自己發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的“主動探究〞的學(xué)習(xí)過程中，可能就會存在一些困難。這是開展探究學(xué)習(xí)必需戰(zhàn)勝的難點之一。

探究學(xué)習(xí)的三種應(yīng)用模式

所謂探究學(xué)習(xí)，公認(rèn)其最主要的理論依據(jù)是建構(gòu)主義，即知識是學(xué)生自主建構(gòu)的，不同的學(xué)生建立知識體系和記憶的方式也會不盡一致。假如學(xué)生在教師的幫助下，以適合自己認(rèn)知規(guī)律的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，其學(xué)習(xí)效果可能更為高效。因此，在具體的實踐過程中，根據(jù)探究內(nèi)容的具體狀況，教師可采取多種方式來引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究學(xué)習(xí)，以期獲得更為合理、有效的學(xué)習(xí)成果。

1.問題式探究模式

（1）基本內(nèi)涵。問題式探究，是指在課堂教學(xué)過程中，教師精心設(shè)計提問的內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生在現(xiàn)有知識結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，充分思考和實踐教師的提問，建構(gòu)新的知識內(nèi)容，并從中得到思維的有效發(fā)展。問題式探究模式，一般貫穿于教師課堂教學(xué)的始終，每個問題所涉及的知識點相對專一，且往往會與其他的教學(xué)策略（如學(xué)習(xí)評價）相互補(bǔ)充使用。其核心在于教師對問題的設(shè)計與提出，問題應(yīng)小而精，能培養(yǎng)學(xué)生的探究意識，對促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)思維有著很好的引導(dǎo)作用。

（2）實施要領(lǐng)。一是問題的設(shè)計與提出。問題式探究是基于課堂中所設(shè)計的問題，教師依據(jù)課堂教學(xué)的實際狀況，在合理的時機(jī)將這些問題逐個拋出，以推動學(xué)生的思維過程。因此教師對問題的設(shè)計與提出十分重要。

如在課例“認(rèn)識變量〞的課堂教學(xué)中，教師試圖以“乘法計算〞作為案例來引導(dǎo)學(xué)生理解變量的含義，并逐步把握在圖形化編程軟件中對變量的基本操作。教師先出示一個簡單的“乘法計算〞的例子（如3×8=

），然后，提出兩個問題來引發(fā)學(xué)生的思考。問題1：此例中所包含的元素有哪些？問題2：假如想要改變乘數(shù)的大小，怎么操作更為便利？

以上兩個問題都是在課堂之初即被提出，其目的是要自然地引導(dǎo)學(xué)生從數(shù)據(jù)的定值向變量轉(zhuǎn)換，引入新課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，同時也激發(fā)學(xué)生對變量進(jìn)行探究的興趣。由此可見，在問題式探究模式中，提出的問題是關(guān)鍵。教師提出的問題，一般有以下三種思維導(dǎo)向。

第一種指向知識內(nèi)容，有著相對明確的答案。如前文的案例中所提到的問題1。這類問題往往能激發(fā)學(xué)生對已學(xué)知識內(nèi)容的回憶，或者是對現(xiàn)場學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)環(huán)境等狀況的觀測，在一定程度上考察學(xué)生已把握的知識，為下一步的探究活動夯實基礎(chǔ)。其次種指向?qū)W生的理解能力，對學(xué)生把握知識點背后的原理有著一定的提醒作用。如完全一致的一段代碼作用在同一個角色上，為什么可以得到三種不同的顯示效果（圖1）？此時，學(xué)生須將“角色信息〞調(diào)出進(jìn)行觀測比對，最終理解“角色的三種旋轉(zhuǎn)模式（旋轉(zhuǎn)角度范圍分別為360°、180°和0°）〞的知識內(nèi)容及其關(guān)鍵要領(lǐng)。在日后的編程中，學(xué)生也就能夠自如地運(yùn)用角色的這三種旋轉(zhuǎn)模式，使自己的程序得到更合理地表達(dá)。第三種指向?qū)W生的應(yīng)用水平，對學(xué)生的實踐操作有引領(lǐng)的作用。譬如前文的案例中提到的問題2，其結(jié)果就是將學(xué)生引入到對變量實踐操作的探究之中。這些精心設(shè)計的問題，在課堂教學(xué)過程中可以激發(fā)學(xué)生的探究意識。

圖1

角色的旋轉(zhuǎn)模式

二是學(xué)習(xí)材料的提供。在問題的引導(dǎo)下，學(xué)生具備了探究學(xué)習(xí)的興趣和思考基礎(chǔ)。學(xué)生在進(jìn)行具體探究時，還需要有適合的學(xué)習(xí)材料作為支撐。

問題式探究的學(xué)習(xí)過程，往往發(fā)生于課堂教學(xué)中，時間對比短、節(jié)奏對比快，授課教師尋常需要事先準(zhǔn)備好各種學(xué)習(xí)材料，以備學(xué)生在探究時選擇使用。這樣，一方面是為了聚焦課堂學(xué)習(xí)的重點內(nèi)容，讓學(xué)生在對比有限的時間內(nèi)能夠圍繞相關(guān)問題進(jìn)行針對性較強(qiáng)的學(xué)習(xí)探究;另一方面也是為了提高課堂的學(xué)習(xí)效率，避免學(xué)生自己查閱資料時浪費時間。為了彌補(bǔ)學(xué)生在學(xué)習(xí)、生活中的經(jīng)驗不足，幫助學(xué)生更好地完成探究過程，教師可以提供多種類型的學(xué)習(xí)材料。

如相關(guān)知識點的微課。在多數(shù)狀況下，這類資料應(yīng)由授課教師自己制作完成。這樣的微課更適合學(xué)生使用，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中更易適應(yīng)授課教師的講解風(fēng)格和教學(xué)節(jié)奏，從而達(dá)到較好的學(xué)習(xí)效果。在探究過程中，學(xué)生可根據(jù)自己的實際狀況反復(fù)回看，這對探究學(xué)習(xí)效果的真實達(dá)成具有很好的輔助作用。

又如各種學(xué)習(xí)輔助資料。這些資料可以是教師自己設(shè)計完成的，也可以是通過多種途徑從別處借鑒而來。但其內(nèi)容的核心應(yīng)是圍繞學(xué)生要探究的問題而設(shè)置。如在探究算法結(jié)構(gòu)時，教師可以提供順序、分支、循環(huán)結(jié)構(gòu)的基本概念和示范案例等資料，便于學(xué)生理解這三種結(jié)構(gòu)的基本內(nèi)涵與區(qū)別。在準(zhǔn)備此類資料時，教師應(yīng)注意不要提供得過多，能夠涵蓋學(xué)生探究問題的2～3個方面的內(nèi)容介紹即可，否則有可能導(dǎo)致部分學(xué)生的選擇困難，在各類資料的淺層瀏覽上耽擱了太多時間，卻又未能觸及探究問題的實質(zhì)內(nèi)涵。

再如相關(guān)的素材資源。此類資源包含在編寫程序時可能會用到的背景圖片、角色素材、多媒體資源等。這主要是為了儉約課堂學(xué)習(xí)的時間，提高任務(wù)完成的效率。另外，教師還應(yīng)注意材料準(zhǔn)備的條理性，并要事先向?qū)W生介紹明了材料的基本內(nèi)容，便于查閱。

2.主題式探究模式

（1）基本內(nèi)涵。主題式探究，主要是指教師提出一個或若干個要探究的主題內(nèi)容，讓學(xué)生根據(jù)主題，自己查詢資料，一人獨立或小組合作完成要探究的學(xué)習(xí)內(nèi)容，并最終形成有效的學(xué)習(xí)結(jié)果。主題式探究一般安排在程序設(shè)計課程教學(xué)的過程之中，這種學(xué)習(xí)模式對學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力與探究意識的培養(yǎng)十分有益。

（2）實施要領(lǐng)。初中階段，在主題式探究模式的具體實施過程中，教師要考慮主題內(nèi)容的設(shè)計、探究過程的時間安排、探究活動的總結(jié)與評價等方面的狀況。

主題內(nèi)容，由教師根據(jù)教學(xué)進(jìn)度適時地在教學(xué)過程中提出。這些主題內(nèi)容不要過深、過廣，不可超出學(xué)生探究的可能性;但也不可過淺、過窄，學(xué)生稍做思考即可得出結(jié)果。探究主題要符合學(xué)生的實際認(rèn)知水平和學(xué)習(xí)能力，如初一學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了簡單的平面幾何知識，教師可將“畫筆〞模塊的內(nèi)容交給學(xué)生自己探究，雖然其中可能會涉及幾何圖形的邊、角計算問題，但以學(xué)生已有的知識儲存，再查閱資料、互動交流，好多問題都可以迎刃而解。

一次探究活動中，教師可以讓全班學(xué)生做統(tǒng)一主題的探究，也可以分組做不同主題的探究。主題內(nèi)容可以是技術(shù)探究類的，如“使用‘消息’的廣播與接收時，需要注意哪些問題〞;也可以是功能實現(xiàn)類的，如“如何使用AppInventor編寫一個具有短信自動回復(fù)功能的小程序〞;還可以是內(nèi)容設(shè)計類的，如“如何設(shè)計、修改并完善現(xiàn)有小游戲的程序〞。這些主題內(nèi)容所需要學(xué)生給出的答案和學(xué)習(xí)成果是不確定的。學(xué)生完全可以發(fā)散思維，得出諸多符合個人探究過程的、十分特性的結(jié)果。

“問題確定、答案開放〞，將學(xué)生置于相對穩(wěn)定內(nèi)容的思維環(huán)境中，卻充分發(fā)揮學(xué)生的自主特性，這是主題式探究的特點之一，也是保證探究活動能正常進(jìn)行的前提條件。在充分關(guān)注學(xué)生自主性的同時，教師的主導(dǎo)作用也不可忽視。初中學(xué)生的學(xué)習(xí)定力和知識基礎(chǔ)還相對薄弱，將他們穩(wěn)定在一個相對合理的半開放式的學(xué)習(xí)環(huán)境中，設(shè)定合理的學(xué)習(xí)目標(biāo)，這對學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提高能夠起到很好的促進(jìn)作用。

在時間安排上，教師應(yīng)考慮到初中學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。如在北京，學(xué)生要關(guān)注的考試科目達(dá)九科之多。為減輕學(xué)生的學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)，信息技術(shù)學(xué)科在安排探究活動時，應(yīng)盡可能選擇在課堂中進(jìn)行。一次主題探究學(xué)習(xí)的過程，可以貫穿2～4個課時。在整個程序設(shè)計的課程中，教師根據(jù)教學(xué)計劃，選擇適合的探究主題，安排學(xué)生完成1～2次主題式探究的學(xué)習(xí)即可。

在探究學(xué)習(xí)終止后，教師一定要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行總結(jié)和評價。一方面，學(xué)生要對探究的主題內(nèi)容進(jìn)行歸納總結(jié)，從而夯實學(xué)習(xí)成果;另一方面，教師還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生對探究學(xué)習(xí)的過程進(jìn)行評價。這種評價建議以自評為主。在評價的過程中，教師應(yīng)向?qū)W生滲透做人、做事的道理。

3.工程式探究模式

（1）基本內(nèi)涵。本文所提到的工程式探究，與目前盛行的工程式學(xué)習(xí)（PBL）略有不同。此處僅作為區(qū)分于前文所提到的問題式探究和主題式探究的學(xué)習(xí)過程而提出的一個概念。所謂工程式探究，與主題式探究的學(xué)習(xí)過程十分類似，根本區(qū)別在于問題的提出者。工程式探究的主題內(nèi)容是由學(xué)生根據(jù)自己實際學(xué)習(xí)狀況，自主提出的探究課題。

（2）實施要領(lǐng)。工程式探究活動的安排是課程教學(xué)中一個補(bǔ)充性的教學(xué)策略。在具體實施的過程中，還要注意以下幾個方面的問題。

一是活動安排的時機(jī)不可太隨便。程序設(shè)計的教學(xué)內(nèi)容，可深可淺。備課時，教師往往是根據(jù)學(xué)生的平均狀況進(jìn)行教學(xué)的設(shè)計，雖然可以通過分層任務(wù)的安排、小組學(xué)習(xí)的互助等方式在一定程度上照料到學(xué)生的學(xué)習(xí)差異，但很難完全解決所有學(xué)生的問題。這時，在課程的最終階段，安排一次工程式探究的學(xué)習(xí)活動，對部分學(xué)有余力的學(xué)生很有必要。

二是探究主題的提出，雖是學(xué)生占主動性，但教師的作用不可忽略。教師應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生主要向兩個方向探究：①勉勵學(xué)生提出學(xué)習(xí)過程中遇到的困難，也就是尚未學(xué)明白的內(nèi)容;②讓學(xué)生思考還有哪些想要實現(xiàn)，但是用目前已學(xué)知識還難以實現(xiàn)的內(nèi)容。這兩類主題，前者指向?qū)σ褜W(xué)知識的查漏補(bǔ)缺，后者則指向?qū)罄m(xù)知識的深入探究。根據(jù)對學(xué)生實際學(xué)習(xí)水平的了解，教師引導(dǎo)他們對自己提出的探究問題進(jìn)行取舍，最終做出合理的選擇。這些探究主題，經(jīng)過篩選后，會更貼合于每位學(xué)生的實情，由此而進(jìn)行的探究過程也會更有意義。由于已做過主題式探究，具有一定的學(xué)習(xí)經(jīng)驗，學(xué)生應(yīng)當(dāng)對工程式探究的學(xué)習(xí)過程更加熟練，而學(xué)習(xí)結(jié)果的獲得也有可能更為飽滿而扎實。

探究學(xué)習(xí)應(yīng)當(dāng)盡量在課堂時間內(nèi)要求學(xué)生完成，以免給學(xué)生造成額外的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。但受到學(xué)校機(jī)房條件（如上網(wǎng)速度與監(jiān)控、設(shè)備老