☆张荣芳
(上海市松江区教师进修学院附属立达中学,上海201699)
基于活动单的支架式教学模式的应用研究
☆张荣芳
(上海市松江区教师进修学院附属立达中学,上海201699)
面对高中信息科技选修模块“算法与程序设计”教学过程中存在的一系列问题,文章通过分析学情、教材以及课标,分别根据教学环节和学习目标设计了不同形式、不同类别的活动单;将活动单和支架式教学模式结合在一起,通过四种不同的策略将活动单与课堂教学密切融合,使活动单真正引领课堂教学,指导学生的思维发展,提高学生的自主学习能力。
活动单;支架式教学模式;算法与程序设计;自主学习能力
高中信息科技选修模块“算法与程序设计”,是信息技术课程中逻辑性、思维性、实践性很强的一门技术类课程。学生在学习这个模块的知识时,会遇到很多问题,存在很多困难。
如何激发学生对“算法与程序设计”模块的学习兴趣?怎样让学生掌握最初的算法思想?如何引导学生用计算机的思维解决实际问题?怎样帮助学生建立最优的算法结构?这些都是信息科技教师在“算法与程序设计”教学中所面临的难题。
面对这些问题,仅仅靠传统的以教师讲授为主的教学模式,并不能发挥学生的学习积极性和主动性,也不能很好地培养学生的自主学习能力。
基于此,笔者在“算法与程序设计”模块中,引入了“基于活动单的支架式教学模式”,通过分析学情、教材以及课标,分别根据教学环节和学习目标设计了不同形式、不同类别的活动单。同时将活动单和支架式教学模式结合在一起,通过四种不同的策略将活动单与课堂教学密切融合,使活动单真正引领课堂教学,指导学生的思维发展,提高学生的自主学习能力。
活动单,也称任务单,主要由课题名称、活动目标、活动重点、活动难点、活动过程五部分组成。“活动单”作为一种学习支架,是呈现学习目标、学习内容、学习方案、学习评价等教学元素的平台,可以用在课前、课中和课后,是帮助、引导学生学习的一种手段。
活动单主要依据教材内容及学习要求为不同班级的学生进行量身设计,但它不是教材的翻版,而是教师通过认真备课,对教材等教学资源进行再加工、再改造,将客观、抽象的知识在言语水平和实物水平上展开,采用缩短、平坡、放大等手段对知识进行剪辑、整合形成的[1]。笔者依据教学环节、学习要求等设计了不同内容、不同形式、不同层次的活动单。
(一)依据教学环节设计活动单
笔者在“基于活动单的支架式教学模式”的研究与教学实践过程中,总结并提出了“复习巩固、新知学习、课堂检测和拓展提高”四个基本教学环节(如图1)。
图1 基于活动单的支架式教学模式的课堂教学环节
笔者设计的活动单按照课堂教学环节也分为四个部分。
1.“复习巩固”活动单
在活动单的“复习巩固”部分,留出空间请学生整理、列出上一节课的知识要点,也会设计一些题目供学生巩固练习。该环节一方面是为了复习上一节课的知识,另一方面也是为后面的“新知学习”环节搭建支架。
比如:在学完“1-1:使用计算机解决问题的一般过程”之后,在下一节课的活动单中会设计针对1-1的复习巩固活动单(如图2)。
图2 复习巩固活动单
2.“新知学习”活动单
“新知学习”部分共包含四个活动环节,即创设情境、学生学习、成果展示和纠错提升。在学生学习活动中,学生先进行自主探索,遇到问题再与同桌交流,同桌不能解决的,再扩大到组内研讨(通常是4-6人为一小组)。在成果展示环节,教师展示存在问题最典型的学生学习成果,并进行点评,然后学生根据自己的出错情况进行修改完善。
这个环节的活动单主要是针对学生的自主学习设计的,活动形式有:学生通过计算机打字来学习归纳每节课的重要概念以及相关知识点;学生利用Word软件“自选图形”中的流程图符号,来绘制解决某一问题算法的流程图;教师利用机房的广播教学软件展示、点评学生的算法分析过程及程序代码;学生模仿教师编写程序代码;学生利用VB软件进行编程小竞赛等。
比如:在学习算法的概念及特点时,笔者要求学生把活动单中关于算法的重要结论、概念等在课本上做标注,自行学习、理解算法的特点,并把算法的特点录入到活动单中,以此加深学生的印象。活动单形式如图3所示。
图3 新知学习活动单
3.“课堂检测”活动单
“课堂检测”环节,教师通过设计问题、习题、操作、纠错、总结等方式来检测学生对本节课知识点的学习掌握情况。通过“课堂检测”,教师不仅可以了解学生对本节课的知识掌握情况,还可以验证所设计的新知学习活动对学生是否适用。
课堂检测的形式有很多,比如:通过设计相关知识点的选择型或填空型题目,检测学生的知识点掌握情况;通过填充流程图,检测学生对流程图执行过程的理解;通过VB编程,运行程序代码,来检测学生程序编写的正确性。
例如:在“算法的分支结构”活动单的“课堂检测”部分,笔者在活动单中设计了两个流程图的填充题目,来检测学生对分支结构特点及执行过程的掌握情况。活动单形式如图4所示。
图4 课堂检测活动单
4.“拓展提高”活动单
有些学生学习能力比较强,接受新知识的速度也比较快,因此,该部分是供优秀学生进行深层探究,也是笔者体现分层教学的重要环节。
比如:在学习“用程序实现算法的分支结构”一课时,笔者要求一般学生完成“用VB语言实现:计算区内拨出通话费用”的问题即可,但是对于接受能力比较强的学生,鼓励他们进一步完成“用VB语言实现:求输入x的绝对值”的问题。活动单形式如图5所示。
图5 拓展提高活动单
(二)依据学习目标设计活动单
“算法与程序设计”模块教学的主要目标是帮助学生了解算法的基本思想,培养学生运用计算机思维进行分析问题、解决问题的基本能力[2]。所以,在“算法与程序设计”模块的教学中,教师要关注学生的分析与思维过程,帮助学生建立最优的算法结构。
依据“算法与程序设计”模块的学习目标,可将活动单分为以下四类。
1.以认知计算机解决问题的特点为目标的活动单
在学习“算法与程序设计”模块的第一课时,笔者会通过活动单向学生展示适合计算机解决的三大类问题。学生通过分析这三大类题目,并通过观看教师已经编好的VB程序成品,自己总结计算机解决问题的特点。活动单设计形式如图6所示。
图6 以认知计算机解决问题的特点为目标的活动单
2.以理解算法的分析过程为目标的活动单
在进行算法分析时,笔者会鼓励学生把算法分析的抽象过程以文字或流程图的形式物化在活动单中。因为思维过程很抽象,不方便进行评价,所以,利用活动单能记录学生思维的点滴过程,这样能够确保每个学生都积极地进行思考。
比如:在学习“分支结构”时,笔者以“每次用家里的固定电话进行区内拨出通话时通话费用的计算”为例,引导学生进行算法分析,并鼓励学生尝试理解分支结构的执行流程。活动单设计形式如图7所示。
图7 以理解算法的分析过程为目标的活动单
3.以理解复杂程序执行步骤为目标的活动单
在“算法与程序设计”模块,循环结构是学生相对难以理解的算法结构。在分析循环结构的执行过程时,学生对每个变量的作用以及变量值的变化经常搞不清楚,为此,笔者在活动单中对于循环次数不多的循环结构,专门设计了分析的表格,学生可以跟踪每个变量值的变化。活动单设计形式如图8所示。
图8 以理解复杂程序执行步骤为目标的活动单
4.以理解简单语句功能为目标的活动单
由于学生是第一次接触VB程序代码,所以,笔者不会直接给学生讲语法,而是对某个实例进行算法分析后,把设计好的程序界面及按钮的鼠标单击事件所对应的程序代码以截图的形式放在活动单中,让学生自己在VB中模仿编写程序,并从编写的过程中体会VB语言语法的规则和语句的功能。活动单设计形式如图9所示。
图9 以理解简单语句功能为目标的活动单
“支架式教学”(Scaffolding Instruction),也称为“脚手架式教学”或“支撑点式教学”,它是建构主义理论教学模式下目前发展得比较成熟的教学方法之一。在支架式教学中,学生是课堂的中心,教师是课堂的组织者、指导者、帮助者和促进者。教师通过情境、协作、会话等学习要素充分发挥学生的积极性、主动性和创造精神,最终使学生达到有效地对当前所学知识进行意义建构的目的[3]。
基于活动单的支架式教学模式就是利用活动单建立课堂教学框架,创设情境,设计活动,引导学生自主探索,相互讨论,为学生的自主学习和合作学习提供引领与导航,使学生真正参与、融入到课堂学习中,并最终达到学生自己对所学内容认知结构的目标建构,实现学习的最终目的。
(一)实施框架
笔者在“算法与程序设计”模块实施“基于活动单的支架式教学模式”主要分为课前、课中和课后三个阶段。
1.课前
教师把设计好的活动单放在FTP指定位置供学生下载。学生来到机房直接到FTP指定位置下载本节课的活动单到自己的“学习资料”文件夹中,并打开活动单自行浏览、预习本节课的学习内容。学生下载保存后的活动单目录如图10所示。
图10 学生下载保存后的活动单目录
2.课中
学生按照活动单中的“复习巩固、新知学习、课堂检测、拓展提高”四个活动环节进行新课的学习,教师根据学生的学习情况,对学生自主完成有困难的活动进行适时地引导、点拨或讲解,并在课堂上观察学生使用活动单的情况,记录活动单需要修改完善的地方。
3.课后
学生把自己修改、完善好的活动单保存好,并通过手机拍照、U盘或网络复制带回家,便于及时地复习巩固。教师根据活动单在课堂中的使用情况,及时修改、完善活动单,以供下个班级使用。
基于活动单的支架式教学模式的实施框架可用流程图表示如图11所示。
图11 基于活动单的支架式教学模式的实施框架
(二)实施细节
活动单作为课堂教学的载体,不是为了设计而设计,而是要能够与课堂教学密切地融为一体,真正做到为学生的学习提供引领和导航,并能够指导学生的思维发展。活动单在课堂教学中的具体实施细节如下。
1.把活动单的框架作为课堂教学的起点
在每节课开始时,笔者请一位学生大声朗读活动单中的课题名称、活动目标、活动重点、活动难点和活动框架,以明确本节课的学习内容、学习目标和学习方法。
2.把活动单中预设的问题作为学生课堂活动的依据
在活动单中,笔者会把每节课的知识点按照从易到难的顺序预设成若干问题,并把这些问题设计成不同的活动,让学生在活动的过程中学习、掌握相关知识。
比如:在学习当循环和直到循环的知识点之前,笔者设计了“从键盘输入十个不相等的数,显示输出其中最大的数”的两个流程图,让学生通过填写判断框中的循环条件,来理解两个流程图的执行过程。这种设计为接下来学习循环结构做好了铺垫。在学生开展活动之前,笔者设计了一个预设问题“该算法如果使用‘擂台法’,请问需要打擂几次呢?”来帮助学生进行后面的学习。活动单如图12所示。
图12 预设问题活动单
3.把学生活动的精彩生成作为课堂演示的内容
学生在根据活动单进行学习的过程中会出现一系列的问题。笔者除了进行个别的辅导之外,会把出现的比较典型的问题利用教学广播软件或投影仪演示给全班学生,并进行点评指正。
另外,对于学生活动过程中生成的具有创新性的点子、思维、作品等,笔者也会在全班进行分享,以开阔学生的思路,拓展学生的思维。
4.把课堂演示的正确结果作为活动单的补充
对于学习活动中遇到的问题或金点子,经教师演示点评后,学生要在自己的活动单中进行完善、补充。
比如:在用VB语言实现“从键盘输入十个不相等的数,显示输出其中最大的数”算法时,学生需要把验证无误的程序代码输入到活动单中,来完善自己的活动单,以备后面复习之用。代码补充活动单如图13所示。
图13 代码补充活动单
经过这四种策略,活动单在课堂教学过程中从预设到生成,不断完善,真正地与课堂教学融为一体。通过活动单,学生不仅体验了要学习的内容,而且在活动成果的共享中达到了共鸣,形成了对问题的正确理解。所以,活动单不仅引领了课堂教学,课堂教学也反过来丰富了活动单。
在实施“基于活动单的支架式教学模式”的两个学期过程中,笔者通过对学生的学习成绩和问卷调查统计,以及笔者本人的课堂观察和课后反思,可以得出以下结论。
(一)“基于活动单的支架式教学模式”的优势
1.活动单增强了学生自主学习的意识
在实施“基于活动单的支架式教学模式”的过程中,每节课前,笔者都会要求学生提前下载本节课的活动单进行浏览预习,几堂课下来,教师不需要再特别强调,学生会自行去指定的地方下载活动单进行自主学习。
而且,如果上一节课存在没有解决完的问题,学生也会在本节上课前自行打开上一节课保存的活动单进行扫尾学习。
2.活动单激发了学生自主学习的兴趣
在活动单的使用过程中,笔者充分利用机房的优势,设计了一系列与计算机操作有关的学习活动,比如:通过计算机打字来总结归纳每节课的重要知识点,利用Word软件的流程图符号来绘制算法的流程图,利用机房的广播教学软件展示学生的算法分析过程,利用VB软件进行编程小竞赛等,这些活动大大提高了学生学习“算法与程序设计”的兴趣。
3.活动单降低了学生自主学习的难度
在活动单中,笔者把每节课的活动目标、活动重难点、活动过程及活动方法罗列得很清楚,而且,学完一个知识点随之就设计了相应的检测练习和拓展提高环节,大大方便了学生的自主学习活动。
(二)“基于活动单的支架式教学模式”的不足
1.活动单的形式比较单一,学生容易乏味
笔者是用Word软件设计的活动单,活动单的内容主要包括活动目标、活动重点、活动难点和活动过程,活动过程主要是由复习巩固、新知学习、课堂检测、拓展提高四个环节组成。虽然每节课活动的内容不同,但是教学模式比较单一,时间长了,如果不变换学习形式,容易导致学生对学习内容失去兴趣,致使一部分自控力不强的学生游离于课堂之外。
2.活动单不够开放,容易固化学生思维
活动单主要是依据教师的固有思维模式预先设计的,这在某种程度上会固化学生的发散思维空间,以致于有些学生会感到容易理解,而有些学生会感到比较困难。
3.活动单对学生的自主学习能力要求很高
每节课前,笔者会要求学生提前到指定的FTP地址下载活动单,但是总有学生课前玩游戏、上网、聊天等,直到上课了还没下载好活动单。在课堂上,笔者会引导学生完成活动单中的系列活动,但总会有个别学生在课堂上开小差,达不到理想的学习效果。
[1]赵海燕.初中语文课堂实施“活动单导学”教学模式的点滴思考[R].江苏如皋初级中学,2012.
[2]杨男才.基于计算思维的高中信息科技《算法与程序设计》教学探究[D].上海:上海师范大学,2013.
[3]王舐红.支架式教学模式下高一物理课堂教学设计与实践[D].上海:上海师范大学,2011.
[编辑:庄丰源]
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1671-7503(2017)07-0038-06