【摘要】本文采用案例分析的方法,對高中信息技術(shù)課程中的《計步器的設計與制作》的問題情境教學案例進行了分析,在課堂上采用觀察法對學生的學習過車和學習效果(提交的作品)進行分析,課下對學生運用了問卷調(diào)查、訪談等方法,并對任課教師和聽課教師進行了訪談。研究發(fā)現(xiàn),在互聯(lián)網(wǎng)+時代中,高中信息技術(shù)課堂教學中采用有效的問題情境教學,能夠有效地提升學生的學習效果。
【關(guān)鍵詞】問題情境 信息技術(shù)課程 教學案例 教學效果
【基金項目】廣州市教育科學“十二五”規(guī)劃項目“高中信息技術(shù)PBL模式的構(gòu)建與教學成效的評價研究”(項目編號:12B079)。
【中圖分類號】G63 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2017)50-0222-02
一、教學設計
(一)教學背景分析
《高中信息技術(shù)課程標準》中明確提出:高中信息技術(shù)課程以不斷提高學生的信息素養(yǎng)為宗旨和總目標,要求通過實際問題的解決,使學生在信息的獲取、加工、管理、表達與交流的過程中信息素養(yǎng)不斷提升。在建構(gòu)主義學習理論中也提到,學生的學習不是機械的知識積累,而是在新舊知識經(jīng)驗的相互作用中促進學生認知結(jié)構(gòu)的重組。學生的學習是自身經(jīng)驗在某種環(huán)境中自內(nèi)而外的構(gòu)建,教學中,要以學生已有的知識為基礎(chǔ),以能引發(fā)學生興趣的問題為導引,實現(xiàn)學生學習中的意義建構(gòu)。而現(xiàn)實的情況大多不是這樣,仍采用老師講學生聽,學生操練教師指導的方式,學生學習的積極性、主動性受到了限制。因此,探索高中信息技術(shù)課程教學新方式非常有必要。
本課教學內(nèi)容為高一信息技術(shù)必修模塊《信息技術(shù)基礎(chǔ)》(教科版)中第三章第二節(jié)《信息的編程加工》,本章節(jié)的要求是讓學生體驗通過編程實現(xiàn)計算機加工信息的整個過程,知道利用計算機解決問題的步驟和基本思想方法。本節(jié)內(nèi)容計劃安排6個課時,本課是其中第3個課時。在前兩個課時中,介紹了APP Inventor可視化程序設計的基本思想,以及編譯程序、生成程序的一般過程和方法;了解了運算符的含義,能寫出算術(shù)表達式。本課的內(nèi)容承上啟下,介紹了程序設計中選擇結(jié)構(gòu)的基本使用,為學生進一步理解利用程序設計解決問題的過程與方法打下基礎(chǔ)。
(二)教學內(nèi)容與教學對象分析
1.教學目標與教學重點及難點
①教學目標。教學目標是學生學習后在各種活動中表現(xiàn)出的行為、態(tài)度和價值觀的變化;知識與技能目標: 能使用算法描述和分析實際問題。掌握選擇結(jié)構(gòu)的基本功能與使用方法。過程與方法目標:通過對計步器程序的算法分析,了解使用自然語言描述實際問題的能力。通過完成根據(jù)“步數(shù)”輸出圖像的任務,了解使用選擇結(jié)構(gòu)解決實際問題的基本步驟和方法;情感態(tài)度與價值觀目標:感受程序設計的獨特魅力,體驗使用APP Inventor編程的樂趣。在程序設計的過程中,提高自主探究、觀察分析和審美的能力。②教學重點及難點。教學重點:使用選擇結(jié)構(gòu)解決實際問題的方法。教學難點:使用算法分析問題,并清晰的表述出來。
2.教學對象分析
學生是學習的主體,學生學習的成效受到他們自身的特點、風格和基礎(chǔ)等制約的,要想教學有效,就應該關(guān)注教學對象———學生的分析。
本課的教學對象是高一年級的學生,據(jù)調(diào)查顯示,我校絕大多數(shù)學生對于程序設計的基礎(chǔ)基本為零,他們普遍認為程序設計很難,而且無趣。引入APP Inventor進行編程教學后,其簡單、易用,而且能通過可視化的設計界面和功能模塊編寫出實用、有趣的程序,學生比較容易掌握,學習興趣明顯提升。
在前兩個課時的學習中,學生逐漸掌握了APP Inventor可視化程序設計的基本思想和方法,學會了“按鈕”、“圖像”、“標簽”等基礎(chǔ)組件的使用,并能拼裝出算術(shù)表達式,初步具備了獨自完成簡單程序編譯和生成的能力。學生渴望設計出個性化的APP程序,并能拼裝出算術(shù)表達式,初步具備了獨自完成簡單程序編譯和生成的能力,但掌握的知識和能力還不夠,需要進一步學習。
3.教學內(nèi)容分析
教學內(nèi)容是為實現(xiàn)學習目標,要求學生所掌握知識、技能,以及行為規(guī)范的總和。分析教學內(nèi)容的目的是規(guī)范學習內(nèi)容的寬度、深度,及其內(nèi)部各部分之間的關(guān)系等。本課教學內(nèi)容為高一信息技術(shù)必修模塊《信息技術(shù)基礎(chǔ)》(教科版)中第三章第二節(jié)《信息的編程加工》,本章節(jié)的要求是讓學生體驗通過編程實現(xiàn)計算機加工信息的整個過程,知道利用計算機解決問題的步驟和基本思想方法。本節(jié)內(nèi)容計劃安排6個課時,本課是其中第3個課時。在前兩個課時中,介紹了APP Inventor可視化程序設計的基本思想,以及編譯程序、生成程序的一般過程和方法;了解了運算符的含義,能寫出算術(shù)表達式。本課的內(nèi)容承上啟下,介紹了程序設計中選擇結(jié)構(gòu)的基本使用,為學生進一步理解利用程序設計解決問題的過程與方法打下基礎(chǔ)。
(三)教學策略選擇
教學策略是指在不同的教學條件下,為實現(xiàn)不同的教學成效采取的手段和方法。
本課以“計步器”這個任務為主線,主要采用了學案導學教學法和任務驅(qū)動教學法。本課共設計了三個任務,任務一:計算“步數(shù)”并輸出結(jié)果,目的在于讓學生學會用算法分析實際問題,并鞏固學生使用數(shù)學運算代碼拼裝算術(shù)表達式解決問題中的算術(shù)部分的能力;任務二:根據(jù)“步數(shù)”輸出圖像,目的在于引導學生在解決實際問題中的判斷選擇時懂得使用選擇結(jié)構(gòu)來完成;任務三,嘗試給計步器增加個性化的功能,這是一個拓展任務,目的在于讓學生利用已掌握的知識和技能拓展思維、大膽創(chuàng)新、勇于探究。
本課中主要采用如下策略,也包括教學媒體的選擇。
策略一:范例引入、激發(fā)興趣。找了幾張合理運用點線面設計的網(wǎng)站首頁圖片作為范例,引導學生如何設計網(wǎng)站首頁。策略二:自主探究。教師把本節(jié)課的知識點的主要操作步驟都做成視頻的形式,放在教學網(wǎng)站上,供遇到困難的學生自學探究。策略三:任務驅(qū)動、實踐創(chuàng)新。本課將大部分時間留給學生進行計步器的設計和制作,有利于發(fā)揮學生的主觀能動性。
二、教學過程與教學評價
(一)教學過程
1.在“情境引入,算法分析”環(huán)節(jié)。教師活動:【情景引入】設置好“計步器”的提示音樂功能,當教師走動幾步,音樂響起,展示計步器,提出本課的學習任務;學生活動:認真聽講、觀看展示;教師活動:【展示】計步器的用戶界面和基本使用。【提問】計步器程序應該要有哪些功能?【講解】用戶界面的組件分析。 【規(guī)范】根據(jù)功能對組件重命名?!疽龑А坑嫴狡鞑綌?shù)計算部分的算法分析。Step1:傳感器感應行走;Step2:計算“步數(shù)”;Step3:輸出“步數(shù)”的值。學生活動:思考并回答;學習使用算法分析問題。
2.在“任務驅(qū)動,自主探究”環(huán)節(jié)。教師活動:【布置】任務一:新建項目,名稱為“walk”。完成計步器計算部分的用戶界面和功能設計?!狙蔡谩坑^察學生實踐操作的情況,了解學生動態(tài),個別輔導學生,并對學生遇到的普遍問題做提示和解答;學生活動:根據(jù)任務要求,完成任務一。
3.在“任務驅(qū)動,掌握新知”環(huán)節(jié)。教師活動:【引入】完成了“步數(shù)”的計算和輸出,還可以為計步器增加哪些功能?根據(jù)已行走的“步數(shù)”,輸出不同的圖像?!局v解】新功能的組件分析。【提問】請同學用三句話來表述圖像輸出的三種狀態(tài)?【引導】使用“如果…則…”重新表述圖像的輸出?!拘轮窟x擇結(jié)構(gòu)?!狙菔尽渴褂谩叭绻瓌t…”實現(xiàn)圖像的輸出?!静贾谩渴褂谩叭绻瓌t…”,根據(jù)“成人步數(shù)指標”輸出不同的圖像(keep.jpg、good.jpg、tire.jpg)。(測試程序時,將數(shù)值降低1000倍)?!狙蔡谩坑^察學生實踐操作的情況,了解學生動態(tài),個別輔導學生,并對學生遇到的普遍問題做提示和解答。學生活動:思考并回答;認真聽講,思考選擇結(jié)構(gòu)的使用;根據(jù)任務要求,自主探究,完成任務二。
4.在“課堂小結(jié)”環(huán)節(jié)。教師活動:【小結(jié)】進行程序設計前,要對問題進行分析,明確編程加工的方法和步驟;當實際問題中出現(xiàn)條件判斷時,可使用選擇結(jié)構(gòu)解決;學生活動:傾聽思考,共同小結(jié)。
5.在“拓展任務,思考探究”環(huán)節(jié)。教師活動:【布置】嘗試給計步器增加一些個性化的功能?提醒音樂;計算路程;設置復位……;學生活動:思考并探究。
(二)教學評價設計
教學評價是根據(jù)學習目標對教學活動過程和結(jié)果做出價值判斷與學習導引,并為教學決策提供依據(jù)的活動。
結(jié)合本課的教學目標,主要通過以下方面評價學生:學生是否積極參與課堂學習活動; 學生對老師提出的疑問的思考和回答情況;程序設計的作品。
三、教學效果分析
為了檢驗信息技術(shù)課堂問題情境創(chuàng)設的教學效果,筆者選擇所在學校高一年級的若干個班級進行了教學實踐,本次教學實踐在多媒體機房進行,時間為一課時40分鐘。筆者在教學活動過程中運用自然觀察和提交作品的方法,并對學生在課堂上的反應進行了現(xiàn)場記錄。
教學實踐結(jié)束后,對部分學生進行了訪談,并和幾位聽課教師進行了交流,聽取他們對教學實踐的反饋意見和建議,通過課堂上對學生行為的觀察記錄,以及和教師的交流與對學生的訪談結(jié)果,得出如下結(jié)論。
在課題開始時,教師用當下人們?yōu)樽非蠼】祱猿置刻熳呗酚洸降倪@一習慣行為作為引入,吸引學生自己制作一個個性化的計步器安裝在手機上使用,學生對此表現(xiàn)出極大的興趣和熱情。通過訪談,學生和聽課教師認為這種方式很新穎, 學生比較感興趣, 注意力集中,高效地掌握了信息技術(shù)知識,完成了教學任務,品嘗了成功的喜悅,并為進一步的學習探索打下基礎(chǔ)。學生對教師創(chuàng)設的問題情境非常滿意,能夠激發(fā)其學習興趣和學習熱情,培養(yǎng)了問題意識和解決問題的能力;并且學生對是否有助于理解知識和技能掌握等都持肯定態(tài)度。教師設計的問題有幾大特點:第一,基本都是學生感興趣的話題,包括學生在學習生活過程中遇到的問題,能抓住學生的注意力;第二,難易適中,學生覺得教師設置的問題情境和自己已有知識體系有關(guān),學生不會覺得太難,通過思考和討論可以回答。在一節(jié)課 40 分鐘內(nèi),學生的注意率都比較高,達到 90%以上, 說明本次課所采用的教學方法能引起學生興趣,有效保持學生的注意力。在后面教師提出的一系列問題中,學生大都能夠做到積極思考,提出問題,小組討論得也比較熱烈。但由于學生存在著知識的差異性, 教師及時針對這些學生進行指導,基礎(chǔ)較好的學生繼續(xù)探究后面的問題,并且提出自己的觀點,課堂氣氛保持得很好,教師和學生一起討論問題,共同找出解決問題的答案。
綜合觀察訪談和作品提交情況可以看出,本節(jié)課問題情境的設計比較合理,課堂教學也比較成功,學生基本了解使用自然語言描述實際問題的能力、了解使用選擇結(jié)構(gòu)解決實際問題的基本步驟和方法等。本節(jié)課通過創(chuàng)設問題情境,讓學生在輕松愉快的氛圍和動手實踐的快樂中掌握了信息技術(shù)知識,拓展了學生的知識和能力,培養(yǎng)了學生的信息素養(yǎng),也為以后解決實際問題打下了基礎(chǔ)。
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作者簡介:
曹萌(1984—),女,研究生學歷,碩士,中級職稱,中教一級,研究方向為信息技術(shù)教育。