将SCQA架构渗入编程教学设计

张洋

〔摘    要〕  目前，小学信息科技课程的重心偏向编程教学，如何提高小学编程课程的教学效果成了普遍被关注的问题。本研究尝试将SCQA架构渗入小学编程教学设计，将其包含的情境、冲突、问题和答案四个阶段融入教学环节的四个流程，即情境导入、新知讲授、小组讨论和总结归纳，并设计出具体的师生活动内容，以实现提高小学生编程学习积极性和解决问题能力的目标。

〔关键词〕  信息科技；SCQA；编程教学；教学设计

〔中图分类号〕  G424                〔文献标识码〕  A         〔文章编号〕  1674-6317    （2024）  14    043-045

随着信息科技的高速发展，人工智能时代已经到来。编程也逐渐成为一项关键技能，且越来越受到广泛重视，国家正逐步将编程课程纳入中小学信息科技课程。小学生正处于培养编程思维的关键阶段，但是他们的认知能力和逻辑思维能力比较薄弱，传统的讲授方式教学难以提高小学生的学习效果。因此，本研究尝试将SCQA架构融入信息科技课程的编程教学中，首先设置情境吸引学生兴趣，其次在编程学习中发现冲突，进而在分析冲突中提出问题，最后得出编程问题的解决方案。这种方式有利于小学生分析编程中存在的问题，从而促进其编程能力的提升。

一、SCQA架构的概念界定

SCQA 架构是一个“结构化表达”工具，是麦肯锡咨询顾问芭芭拉·明托在《金字塔原理》中提出的，它由四个阶段组成，分别是情境（Situation）、冲突（Complication）、问题（Question）、答案（Answer）。情境是指从熟悉的场景或故事切入主题，减少切入的突兀性，增加情境的代入感。冲突是指情境中的具体内容与实际情况不符而产生的矛盾。问题是指站在对方的角度思考，上述的冲突会产生什么问题。答案是对问题的解决方式。

SCQA架构能够加快交流的效率，它是从熟悉的情境中发现冲突，进而在冲突中提出问题，最终寻找出答案的过程。编程教学过程与SCQA架构有较多相似的环节，传统的编程教学也是在发现问题的过程中，寻找问题的解决方法，但教师一般不会耐心地指出问题的来源是哪些冲突，也不会精心设置具有代入感和吸引力的情境。而融入了SCQA架构的编程教学可以从学生熟悉的生活场景入手，吸引其兴趣。教师在情境中设置错误的案例示范，其内容涵盖学生在编程过程中经常会出现的错误。教师组织学生以旁观者视角发现冲突，进而在冲突中寻找问题的来源，最终实现利用编程解决问题，并完成教学任务。将SCQA架构融入编程教学后，学生能运用所学知识“发现冲突”，在教师的引导下，以所学知识为基础“解答问题”。因此，本研究尝试将SCQA架构融入编程教学的过程，以提高学生的编程学习效果。

二、小学编程课程教学目标与学情分析

（一）教学目标分析

《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》对小学高学段学生的计算思维做出要求：该学段学生需能够通过生活中的实例，用自然语言、流程图等方式描述算法，并通过编程验证该过程。在传统的编程教学中，教师一般将编程的逻辑直接以讲授的形式灌输给学生。对于情境导入，传统教学即使引入了情境案例，也多为与生活脱节且偏向应试的内容。若在编程教学中采用SCQA架构，将应试的案例内容转化为具有代入感和吸引力的生活情境，进而在后续的冲突、问题和答案等环节中不断引导学生写出能够解决问题的算法，并且在引导的过程中融入编程知识的教学，则最终可以帮助学生通过编程验证过程，以实现教学的目标。

（二）学情分析

注意力难以集中是小学生的一个特点，小学生的注意力易受外界因素干扰，较容易分散，其注意力持久性和抗干扰能力都较差。SCQA架构通过具有代入感和吸引力的情境，可将学生的注意力集中在教学活动中。

小学生正处于认知发展的具体运算阶段，其思维尚未完全成熟，因此在学习编程过程中可能会遇到许多与实际情况不符的冲突。然而，若学生在课堂上逐一提出这些冲突，则可能会导致课堂效率下降。若将SCQA架构融入编程教学，教师可以将学生常见的冲突情况设置在情境案例中，引导学生从旁观者的角度发现情境案例中的冲突。这样的方式，可以将学生可能遇到的冲突集中呈现，让学生在发现案例冲突的同时，也避免自己再遇到类似的冲突，提高课堂的教学效率。

小学生的问题解决能力尚处于发展阶段，通常难以独自解决一个完整的编程任务。这个阶段的学生缺乏系统性思考和全面性解决问题的能力，对于复杂的编程任务可能感到挑战性较大。他们需要分步骤地引导以解决问题，并帮助其逐渐培养起更为独立和全面的问题解决能力。SCQA架构有助于教师引导学生的思维过程，帮助他们提出问题并解决问题，使得学生在教师的引导下完成编程内容的学习。

三、基于SCQA架构的小学编程教学设计

（一）情境（S）：設置具有代入感和趣味性的生活情境

编程的目的往往是为了解决生活中的问题。在引入编程新知识前，教师应将学生引入真实的生活情境中，熟悉的生活场景能使学生产生代入感。同时，SCQA架构中的情境对应着教学环节中的情境导入，其目的一般是吸引学生的兴趣，使其注意力集中于课堂教学活动。因此，教师应该同时注重情境的代入感和趣味性，以充分发挥SCQA架构中的情境效果。

教师在设置情境内容时，应包含一些具体的实际案例，案例是用于解决情境中的困境。例如情境中呈现了一种生活困境，而案例中应包含对于这种困境的编程解决方法。此处的重点是对案例的选取。教师应在案例中设置一些错误的编程方法，使得该案例无法直接解决情境中的困境，这样设置的目的是引导学生从旁观者的角度发现错误和冲突，锻炼其发现错误的能力。同时，学生可以自我反思编程过程中是否出现过类似的错误。

教师对情境的选择需遵循以下原则：设置的情境应与本节课编程知识相关性较强，这样能够更好地引导学生从情境过渡到本节课的编程知识内容，学生分析情境的方向也能较大程度地与本节课的讲授方向一致。这样可以提高课堂效率，教师后续就可以把时间放在讲授具体的编程实现方法上。

（二）冲突（C）：在情境案例中发现冲突

教师在此阶段的任务是引导学生对情境案例进行分析，以发现其中存在的错误和冲突。然而，学生分析的过程往往是基于直觉思维，直觉思考往往看似合理，但结果一般存在错误的逻辑。特别是对于思维尚未成熟的小学生来说，这是编程中常出现的情况。另外，学生对教师提供的案例一般不会产生怀疑，通常会认为案例本身不存在错误。基于以上两点原因，学生可能难以发现情境案例中的冲突。

对于此类问题，笔者提供一种教学方式以供参考：教师可以组织学生利用图形化编程工具，复现情境案例。学生通过自己动手编程，验证编程是否存在冲突。在此过程中，教师对案例中的新知识点进行讲授，帮助学生解决复现过程中的困难。这种方式能够将抽象的逻辑具体化，有利于学生快速发现冲突。

（三）问题（Q）：在冲突中提出具体问题

在上一阶段，情境案例和实际情况产生了冲突，教师下一步的任务是梳理学生的思路，引导学生在沖突中提出具体问题，帮助其对问题进行具体分析。至于引导的方式，笔者认为可以从冲突入手，进行逆向分析，找到问题存在的位置。例如，一个唯一解的编程问题产生了多个结果。这些结果必然是在某些代码语句下输出的，而这些代码的位置暂时未知。因此，教师可以引导学生从结果开始逆向推理，找到该代码的具体位置。学生分析该处的条件判断逻辑是否出现错误，进而对条件判断语句提出具体问题，以便于下一阶段找到答案。同时，教师在此阶段可以开展小组讨论，让学生将自己提出的问题与周围同学进行讨论交流，在讨论中明确具体的问题。

（四）答案（A）：在具体问题中寻求答案

在上述教学环节中，学生在情境中发现冲突，对产生冲突的原因进行分析，并在冲突中提出了具体的问题。接下来教学进入SCQA架构的“答案”阶段，教师需引导学生寻找解决具体问题的答案。这一阶段也是教学环节的“总结归纳”阶段，教师应将上述“情境”“冲突”“问题”阶段的内容重新梳理和回顾，便于学生寻找问题的答案。例如，学生对案例代码中某处的逻辑提出问题，接下来就应该寻找问题的答案。至于寻找答案的方式，笔者认为教师可以引导学生代入特殊值去试错，在试错过程中找出正确代码语句的特点，进而推理出抽象的条件判断语句，即找出编程问题的答案。小学生更擅长于理解具体的数值，如果学生首先思考的是抽象的条件判断语句，则很容易出现逻辑错误，甚至后续会出现新的冲突。而笔者提供的这种方式的优点在于：从具体的值入手，逐渐推理出抽象的条件判断语句，这有助于学生理解代码并找出答案。

编程教育是目前信息科技教育的重点内容，特别是对于小学生来说，应使其体验编程设计的奥妙与乐趣。笔者发现SCQA架构与编程教学的相似之处较多，设计出将两者融合的框架，并阐述了具体的实施过程。本研究在小学编程教学模式上进行创新，通过SCQA架构的情境提高了学生的学习积极性，进而使学生发现冲突、提出问题并找出答案，以培养其问题解决能力。笔者期望该模式能为信息科技教师开展编程教学工作提供参考，同时为小学编程教学指明方向。

参考文献

[1]徐中收，朱业标.基于SCQA架构的中小学心育活动课教学设计[J].中小学心理健康教育，2019（24）：29-30.

[2]中华人民共和国教育部.义务教育信息科技课程标准[M].北京：北京师范大学出版社，2022.

[3]王璐阳.“血中探秘：探究血型及其遗传的奥秘”复习课教学设计[J].生物学教学，2023（6）：44-46.