《编程解决问题》学习工具制作综述

●特色与亮点

1.学习工具结构符合初中学生的学习特点

本数字化学习工具的两个组成部分结构清晰明确,能够有效提升教学效果,充分挖掘学生的自主性、合作性和探究性,增强了课堂的互动性.

2.综合应用所学软件

“编程与智能处理”是初中阶段信息技术的最后一章,本学习工具利用Photoshop、Dreamweer、Flash、PowerPoint制作出学习资源,旨在帮助学生编程解决问题.有效地将初中学段所学习的技能结合起来,以期使学生对信息技术学习形成系统认识.

3.学习工具注重教学目标的达成

以科学直观的互动、动画、程序及网站导航有效地突出了学习重点,切实突破了学习难点,学习工具简单明确的内容体系有效地为学生搭起了学习支架,使其在积极探究中达成学习目标.

4.课件切入点吸引学生

以“双人飞行棋”游戏引入,新颖、有趣,符合学生的学习特征.

●制作背景

《编程解决问题》学习工具所涉及的学习内容是北京市义务教育课程改革实验教材《信息技术》第五册第八章“编程与智能处理”第二节“编程解决问题”,主要内容包括分析问题、设计算法、编写程序、调试程序等编写计算机程序解决实际问题的一般过程.通过对该工具的使用,学生既能突破认识算法设计与编写程序之间的关系这一难点,又能为之后进行“应用程序实例”的设计提供基本设计思路的指导,形成对程序和程序设计语言的基本感知.

学习工具的设计是遵循初中指导纲要提出的“以兴趣为起点,以活动为载体,螺旋上升地设置内容”的内容设置和选择原则,努力实现“强化学生使用信息技术支持各种学习和解决各类问题的意识与能力”的教育目标.

●教学策略

本学习工具主要应用启发式、自主学习、合作学习等策略.以“双人飞行棋”游戏引入,通过分析“单人飞行棋”游戏的设计步骤,以小组为单位,在网站的辅助和教师的引导下,体验分析问题、设计算法、编写程序、调试程序等计算机程序解决问题的一般过程.

●设计思路及内容结构

学习工具的整体设计结构以课堂教学环节为基础,教师注重有效设问和师生交流,以简单幻灯片的动画功能提示学生各个环节的学习,而学生学习网站的导航风格统一明晰,在教师的提示下,学生能够随时调整学习进度,操作简便灵活,互动性较好.

本学习工具包括教师使用的引导课件和学生探究用的学习网站两个部分,其中引导课件起到课题引领和重点提示的作用,而学习网站则是学生主题学习和探究的主要资源集合,包含以下八个栏目.

1.游戏引入

引入部分主要是让学生带着问题玩“双人飞行棋”游戏（如上页图1）,从游戏出发,从视觉和娱乐角度出发,激发学生兴趣,降低编程解决问题的难度,让学生不会产生畏难情绪.随后,展示“单人飞行棋”的背景图,引出本课的课题：编程解决问题――单人飞行棋的设计（如图2）.

2.算法设计

（1）设计过关步骤――自然语言描述

引导部分利用PowerPoint的触发器与学生开展课堂学习互动,引导学生讨论设计“单人飞行棋”游戏的过关步骤（如图3）.

（2）完成“单人飞行棋”算法设计――流程图

学习工具向学生提出“算法与程序设计有怎样的联系”的问题,要求根据设计思路在学习网站“算法设计”栏目中尝试完成“简易飞行棋”算法设计流程游戏,学生拖动散乱的算法步骤到流程图中,形成完整算法及分段的程序代码（如图4、图5）.用Flash软件制作的动画,能用很直观的方式帮助学生理解算法、流程图和程序设计,突破了算法与程序设计之间的关系.

3.程序设计

（1）复习VB的基本操作

引导部分组织学生分别示范新建VB工程,添加Label、CommandButton控件、修改属性,以巩固他们的VB基本操作技能,便于更好地探究新知（如图6）.

（2）开展界面设计

引导部分利用PowerPoint的触发器与学生开展课堂互动,引导学生开展“单人飞行棋”的界面设计,体验设计界面的过程,以培养学生的协作学习能力和探究意识（如图7）.

在学习网站中,提供了学生界面设计所需的素材及“单人飞行棋”的窗体界面所需对象的属性设置表格,以便帮助学生更好地体验设计软件界面的过程（如图8）.

（3）程序代码的引入及程序调试

引导学生通过思考“程序应该操作什么控件来执行”这一问题,根据学习网站“程序设计”栏目的提示,完成程序代码的引入及程序调试.

4.拓展提高

在学习网站中,为不同能力层次的学生设计了不同难度的任务,以实现对编程解决问题的分层教学,在主页面上对任务进行了介绍,学生能够根据自己的能力选择相应的拓展任务,每一级别都有单独任务并以单独网页呈现,以实现学生分层提高,也可以让学生在课后进行拓展任务的学习.这一部分的设计既注意到有效地提高学生知识的应用意识,又能够满足不同层次学生的需求（如图9～图12）.

5.学习资料

学习资料部分主要是为学生提高编程解决问题的相关知识积累设定的,在课堂上并没有安排特定的时间引导学生阅读,但对编程感兴趣的学生可以利用课余时间来重点了解,这一部分主要包含编程解决问题的过程、选择程序设计语言的原则、VB工作环境、基本概念、常用属性和窗体事件几个分栏目,通过对这一部分资料的阅读,学生可以对程序设计有较为深入且系统性的了解,对其综合应用程序设计解决实际问题有较强的指导意义（如图13）.

6.课堂反馈

针对课堂反馈,教师采用了学生所熟识的问卷调查（如图14）及反馈网站（如图15）,通过填写问卷调查来进行课堂小结,以实现良好的课堂反馈效果,在问题设置中主要关注了本部分教学内容的知识掌握情况及学生在课堂中合作探究的表现情况.通过课堂实施,有31名学生在课堂上完成了问卷,并有一半以上的学生能够很好地达成学习目标.●艺术布局

学习工具以蓝色和白色为主色调,界面颜色素净,突出导航、文字和图片,整个结构采取“厂”字形构图,导航结构位置都在版面的左侧,符合学生的操作习惯,也符合学生视线的关注顺序.子菜单位置明显并有一定的颜色区分,使学生对于内容的选择一目了然（如图16）.

在设计学生使用的小游戏时,采用色彩丰富的界面,符合游戏的主题,能够吸引学生去参与游戏的设计,按钮放置位置及颜色对比明显,能够很明确地提示学生思考教师所提出的问题（如图17）.

●关键技术处理

1.“编程解决问题”学习网站

由Dreamweer制作,利用超级链接和插入控件的方式对学习资源进行整合,导航清晰,内容简明扼要.

2.双人飞行棋游戏VB程序

利用VB6.0制作成的小游戏,程序代码比较复杂,但归根结底就是通过按钮操作实现图像的位置变化.

3.“简易飞行棋算法设计”动画

利用Flash软件制作鼠标拖动的动画,并与程序代码一一对应,降低学生描述算法的难度,直观且学生容易理解.

4.简易飞行棋游戏VB程序

VB6.0制作而成,做示范用,程序代码可直接复制,帮助学生解决制作过程中出现的细节问题.

5.引导课件触发器效果

利用演示文稿的“触发器”对答案进行遮罩,提升课堂新知识引导的交互性.

6.问卷调查反馈网站

由Dreamweer制作ASP网站,利用部署在校园网上的问卷调查反馈网站,学生对上课的状态和学习效果进行评价,课上即可实现课堂反馈.

●评价与反思

本学习工具是以学习网站为基础,将实际课堂教学中所用的图、文、动画及应用程序进行有机结合,并辅助师生有效完成了教学任务,突破了初中信息技术教学的难点问题.

当然,学习工具在设计中还有一些值得提升的方面：①相对课堂容量较大,能够完成拓展任务的学生不多,需思考如何吸引学生课下完成拓展任务.②某一节课的内容的主题网站,可以完善成一个章节甚至一个学期的学习内容,以便培育学生的网络学习习惯.③缺少网络讨论和方便的实时检测工具.

在此基础上我尝试使用了一些网络上发布的开源平台,如Moodle、Sakai等,这些网络课程平台有效地解决了上述问题.以下是使用Sakai信息技术教学开展提交作业、实施讨论及联系测验等学习活动的细节内容（如图18～图21）.

●幕前幕后

最早参与NOC活动是2005年,我作为一个辅助者帮助学科教师开展信息技术整合教学.而后的几年也参与过学生机器人竞赛的辅导,当然最多的还是协助其他教师制作教学课件或说课课件,对于NOC活动而言,我一直处于幕后.而今为一次参加教学评奖而制作的《编程解决问题》将我从幕后拉到台前,让自己有了一次全面展示的机会,也为我提供了一个向更多一线教师学习和交流的平台.

参与这个活动,让我深刻地体会到,制作学习工具选用什么软件开发并不重要,重要的是能否帮助学生有效地开展学习.花哨的界面、绚丽的导航、复杂的制作过程只是锦上添花而已.就像NOC活动数字化学习工具评优所倡导的,“本着面向学生、怎么写作教学的宗旨,为教师和数字化学习工具制好者搭建一个展示才华和相互交流的平台”.

参赛的经历为我提升制作数字化学习工具的能力起到了很大的作用,从为教学制作课件到思考数字化学习工具对学生学习能起到什么样的效果,这本身就是对我的教学能力的提升.初中学生很难实现长时间的专注学习,也缺乏对较强技术性内容学习的耐心,用学习网站将一个个小的学习工具组合起来,为学生创设学习支架、突破难点起到了很好的作用.犹记得评委老师点评时所提出的问题,“学生如何实现作业提交和课堂反馈?”在我所制作的学习工具中,使用的是学校常用的FTP和校园网评价反馈系统,而正是因为使用网络,这两个部分现场都无法正常使用.评委老师并没有否定我的做法,只是建议,“也许这种做法在教学中是实用的,但是对于数字化学习工具而言可移植性就差了一些.”感谢评委善意的点评,没有因为这一瑕疵而否定我的作品.第一次参加数字化学习工具评优,我的作品还稍显稚嫩,相信有了这次的经历我会制作出更加符合中学生学习习惯的数字化学习工具.

参赛过程中,我看到了很多教师的从容淡定、感受到了很多教师对数字化学习工具制作的热忱和教学基本功的扎实,同时也观摩了很多先进而便捷的数字化学习工具.我没有理由不更加努力地学习,开拓自己软件制作的眼界,设计出更多更好的数字化学习工具.