PBL理念下初中编程类思维课堂的实践与思考

于雅莉

摘要：为顺应学科课程改革的发展需求，培养学生创新能力、学科核心素养和可持续发展能力，教师应积极推进有效的思维课堂建设。本文作者运用基于项目的学习理念开展教学，有效促进学生思考，激发学生的创造性，为思维课堂的构建提供有力的策略支撑。在实际操作中，关注学生的主体地位，转变教师角色，教师对知识进行分析和重组，设计有效的支架材料，驱动学生开展自主探究活动，促进思维的进阶发展。

关键词：PBL;思维课堂;初中信息技术

中图分类号：G434  文献标识码：A  论文编号：1674-2117（2021）17-0000-03

浙教版新版初中《信息技术》与旧版本相比，更加关注学生的发展，因此，如何在落实理论技能的同时培养具有可持续发展观念和能力的学生，使其能够应对信息社会发展成为教师关注的焦点。然而编程课堂中经常出现的“学而不思”的情况，是阻碍学生发展的首要问题，因此，教师要关注学生在课堂上的思维活动，激发其学习动机，让其在活动中明晰所学的知识技能有何用、何时用、怎么用。在用所学知识技能解决现实生活中的问题的过程中，所产生的归纳、演绎、判断、意义等思维活动，对思维品质的提升有重要推动作用，因此，在初中信息技术教学中探索思维型课堂实施策略非常重要。

● PBL理念下初中编程类思维课堂结构探析

PBL理念下初中编程类思维课堂结构分为项目引入、项目分析、项目实施、项目挑战、总结评价五个环节（如图1）。

在项目引入环节，教师作为组织者，带领学生融入项目情境，明确项目目标和学生在项目中的角色，使学生在真实的生活情境中，明确项目问题，确保项目探究有效进行。在项目分析环节，教师作为引导者呈现问题链，组织学生根据问题链进行探究分析，使学生融入问题情境，在问题分析探究中形成认知冲突，激发思维的动态发展，增强学生主动探究的动力。在项目实施阶段教师则主要充当组织者组织学生正确使用提前设计好的知识支架开展探究活动。学生在攀爬脚手架的过程中，在已有知识经验的基础上完成新知的自主建构。在项目挑战环节教师作为学生学习的促进者提炼、重构知识难点，设计多元支架助力学生高阶思维的形成。这个阶段关注学生思维的应用迁移品质，重视教学难点的突破，解决相似概念、规律的辨析和理解难题，培养学生综合运用所学知识解决较复杂问题的能力，使学生在类比、分析、重组等训练活动中掌握创造性思维的方法。在总结评价环节教师根据学生认知起点及教学目标设计项目学习评价表，明确评价指标，引导学生进行评估和反思。自我监控是自我意识在思维中的内在呈现，也是思维架构的最高层次，学生在总结评价环节一方面展现项目成果，小组之间或组内进行评价，另一方面使用评价量表，进行自我评价、检查和控制，对项目整体进行总结反思，审视项目探究过程中的经验和不足，将新的知识技能与原有知识技能进行重組，构建自我认知结构，培养自我监控的思维能力。

可以看出，PBL理念下初中信息技术思维课堂结构在整个教学过程中关注学生在认知冲突、自主建构、应用迁移、自我监控四个方面的思维品质，这四个方面在PBL教学开展的五个环节中并非一一对应，而是融合贯通的环状结构，随着项目开展的不断深入，思维层次逐渐提升。

● PBL理念下初中编程类思维课堂设计与实践

下面，笔者以浙江教育出版社出版的《信息技术》八年级上册第二单元第十课《循环结构——while循环》为例（循环结构知识结构如图2所示），详细说明PBL理念下初中信息技术思维课堂的具体应用。

1.项目设定

第二单元Python程序基本结构“便捷驿站的难题”项目立足当前电子商务行业发展，以便捷驿站为背景，通过项目探究完成一个智能的驿站结算系统。本项目是“便捷驿站的难题”的子项目之一，用一个课时落实while循环一课知识的学习。

2.项目目标

①通过对项目问题的分析，认识并理解条件循环的概念，感受循环的思想。②通过优化智能结算程序，理解并掌握while循环的执行流程和语法格式，理解循环条件的现实含义。③通过优化智能结算程序，体验抽象和建模及程序实现的思维过程，内化计算机解决问题的一般过程，形成解决问题的学科思维。

3.项目具体实施

（1）项目引入。教师出示项目资料，介绍项目的背景，明确学生作为程序开发员，解决项目背景中所描述的异常情况，同时呈现评价标准。

（2）项目分析。展示前面课时学生完成的程序代码（如图3），接着呈现问题链：“客户输入哪些数值会导致计算出的价格不符合实际？是否验证过你的想法？你认为当前对异常值的处理方式合适吗？如果不合适，你认为应该如何处理？通过分析，认为应选择哪种结构解决项目任务？”引导学生以小组讨论的形式根据问题链分析问题，明晰异常数据的范围、测试过程和拟采取的处理方法。在分析的过程中学生发现之前编写的程序并非适用所有情况，现实情境与已有认知结构产生矛盾，形成认知冲突，认知冲突的“两难情境”能够激发学生探究、思考的热情，促进思维的发展。

（3）项目实施。学生通过问题分析，根据对三种结构的理解，明确应采用循环结构来解决问题，自主学习支架材料中关于for循环和while循环的内容，通过辨析发现for循环在该问题场景中不适用，理解for循环和while循环的联系和区别。接着学生借助支架材料分析循环条件和循环体并绘制出while循环的流程图，在此基础上写出while循环语句。这个阶段的重点在于学习支架的设计，将for循环和while循环的概念、流程图、语句结构对比呈现，一方面有助于学生理解两种循环结构的异同，另一方面根据已有的for循环知识，对比学习while循环，做到知识的迁移。学生在阅读了学习支架后，根据问题分析情境中的循环条件和循环体，完成由现实问题抽象建模的高阶思维过程。

（4）项目挑战。在这个环节主要突破本课难点，即break和continue的区别与联系，并对本课所学知识进行综合运用，解决更为复杂的现实问题。首先教师提出挑战任务：在while True无限循环的情况下实现结算的功能。学生在测试过程中再次出现认知冲突：如何改变循环的执行顺序？由此引入循环控制语句，使学生通过支架材料明晰break和continue两种循环控制语句的区别，并促进学生用自己的语言描述二者的不同之处，明白应根据实际情况选择使用合适的循环控制语句来解决问题。

教师在学生完成挑战任务的基础上提出“由于驿站规模的问题，店家决定不受理超过50kg的物品，当出现这种情况时需要提醒超重并重新输入”这一进阶任务，要求学生综合利用本节所学知识，实现知识的应用迁移。

（5）項目评价。课堂评价贯穿整个课堂，学生使用while语句优化结算程序后，以小组为单位展示成果，学生从程序运行效果、代码格式、程序的简洁性等几个方面进行互评，并对各组的程序给出修改建议。在挑战任务中，学生对用weight>0结合循环控制语句是否能够实现结算功能产生分歧，通过共同分析，发现是缩进的问题，由此总结缩进在Python程序设计中起着重要作用。在展示评价中形成正确的调试程序的方法，快速发现程序问题所在，是学生思维活动的结果。项目最后，引导学生填写项目评价量表，从项目探究、项目实施、项目成果、项目协作四个方面进行自评，对自己在整个项目中的表现全面反思和分析，调动学生的反省性思维，总结经验和教训并合理调控。

● 应用效果分析及反思

1.应用效果

对笔者所在学校八年级四百余名学生开展本项目式思维课堂，通过后期访谈可知，大部分学生在项目引入阶段能够对本节课的项目目标有清晰的认识，对自己的角色有明确的定位，真实的工作场能激发学生的内驱力，学生表现出了比传统课堂更明显的积极性。在学习支架设计上，通过对课本知识进行分析并重组，寻找新知识与原有知识的联络点，使学生根据自己的认知起点借助支架进行再加工和再创造，完成知识的重新建构，实现思维的动态发展。学生思维活跃性得到充分调动，项目成果的完成率和效果有明显改善。

2.反思及建议

（1）项目的选定。项目主题的选择是设计教学的关键一环，也是难度较大的一环。项目与任务驱动突出的区别之一是项目化学习需营造出真实的工作场，有明确的任务要求，要求教师能够拥有更为开阔的视野，将知识与现实生活紧密联系，寻找项目主题的切入点。此次活动选取日常生活中常见的快递行业场景，与学生的生活经验相适应，能有效激发学生的兴趣，使其快速融入到实际问题中，设计的问题紧密连接知识点，给学生提供了真实的挑战。在项目操作上，项目的问题还需考虑学生的认知水平，使学生在当前认知的基础上有机会学习新的知识和技能，并掌握问题分析的方法，有效引发学生的思维能力向高阶发展。

（2）评价的使用。课堂评价是对学生思维水平的反馈，应融入到学习的全过程。因此，课堂评价的思路也要更开阔，要从多维度评估学生的发展，将评价自然地融入到学习环境中。在上述课堂实践中，通过将评价指标前置，帮助学生明确项目学习的目标，时刻纠正任何偏离目标的课堂行为。在评价形式上，不拘泥于某种特定的形式，而是根据项目目标、项目运行情况、学生情况等要素选择合适的评价形式。