高中信息技术新课程研讨会:3.基于问题驱动的编程教学模式初探

基于问题驱动的编程教学模式初探

段勇 山东省淄博高新区教育中心 255086

问题驱动（Problem Based Learning）是以学生为主体，以问题为引领，激发学生探索欲、

求知欲的学习方式。其主要特点是以问题解决为“思维路标”，在师生互动中生成，提高学

生深层次的理解和思维发展的机会，使课堂教学向“问题靶向性”转换。美国数学家哈尔莫

斯曾说过：“问题是数学的心脏。”那问题何尝不是打开思维反应堆的启动器呢？通过问题驱

动激发学生去观察、思考与探究，调动学生学习的主动性、积极性，拓展学生的思维空间进

而提升学生的学习能力。以问题作为教学的生长点，在问题驱动下引领学生自主探究、合作

交流，发展学生的应用意识和创新能力，构建高效的学习课堂。

目前我国小学阶段的编程教学大多以Scratch图形化编程为基础，结合STEM教学理念，

培养学生的计算思维。编程教学的思维培养与STEM的工程属性决定了教学设计与实施过程

中会出现大量的预设及生成性问题，从而使问题驱动成为中小学阶段编程教学的一种有效的

教学模式。笔者在教学实践中总结出以下五类问题类型：情景导入式问题、思维引导式问题、

探索式问题、生成式问题、拓展迁移式问题。现以《智能台灯》为例进行阐述。该课是学生

第一次接触开源硬件的学习，学生对开源硬件充满着好奇跃跃欲试。但该课容量大，包含着

硬件搭建、认识编程平台、通过编程控制台灯等知识。如何在一课时内让学生充满兴趣的学

有所获？我在充分研读教材的基础上结合学生的知识建构水平及心理特点做了以下问题驱

动教学设计。

一、利用情境导入式问题，激发学生探索求知的热情

好的课堂导入能在激发学生学习兴趣的同时启迪学生探究知识的心理欲望，敲开学生求

知的心扉，进而将知识与情感紧密结合在一起。因此课堂伊始我首先问学生能不能在三分钟

内参照图纸把本节课的模型搭建完成？这其实就是一个利用小学生好胜心的隐形问题，当学

生搭建完成后进一步提问：“你们能猜出这个模型是什么吗？”好奇心是孩子的天性，通过

这个提问把孩子们的求知欲与探索欲激发出来，紧紧地把孩子们的注意力吸引住。

二、思维引导式问题是学生思维的“指南针”

思维引导式问题使学生的思维“散而不乱”，使学生的思维有的放矢。在本课中通过学

生间的讨论得出自己的搭建成果是“智能台灯”后教师接着提问“你们能猜出各个部件的功

能吗？”这个提问首先符合学生的思维特点，接触到一个新鲜事物，孩子们第一时间内都会

考虑它能干什么，它的各个部件都有什么作用？教师问题的提出，进一步激发学生去积极思

考。二是学生都想知道自己的猜测究竟是对是错，从而集中了学生的注意力，加深了对这部

分知识的掌握。本课中类似的问题还有“控制器与LED灯有什么异同？”、“控制器上的端口

有什么作用？”通过思维引导式问题的提问，使学生的思维始终集中在本课的核心问题上，

而不应因思维的过度发散影响本课的学习。

三、自主探索式问题让学生自己去习得知识与能力

介绍完编程平台后，让学生去观察“哪些积木”可能会控制台灯的亮与灭？“你为什么

这样想？”、“这些积木怎样才能到脚本区？”这一系列连贯的问题去激发学生深度思考，大

胆探索，这也是国外的Tinkering（自由摆弄法）的体现。当学生找到 这块积木后再进一步

引导学生去观察该积木的特点是什么？你可以怎样控制它？你预期这样控制它后会有什么

效果？经过小组的合作探究，让学生汇报自己的思考结果，然后让学生带着“如何让台灯的

红灯变亮”这一任务进行操作，验证自己的思考。整个探索过程所有的结论都是学生们自己

习得的，教师仅是通过问题去启发学生思考而不是去分析讲解。探究式问题的实质在于充分

发挥学生的主体作用，让学生在活动中主动发现问题、提出问题并分析和解决问题，充分展

现出学生思维的过程。学生在探究中不仅能够获得知识，更重要的是学会思维的方式，感悟

其中涉及的思想方法。

四、生成性问题促使学生寻找问题解决方案

当学生把程序搭建完成后会发现一个实际问题“程序如何从电脑传到控制器上？”问题

即任务，此时“胜利在望”但“万事只欠东风”，因此学生会主动问老师该怎么办？这时把

相应的学习材料提供给学生，学生自然会“不用扬鞭自奋蹄”，会迫不及待地自主学习，不

会的地方会主动询问其他同学，从而解决这个“生成性问题”。这时让成功的小组展示合作

探究的成果，下面的学生都聚精会神认真倾听，及时检查自己的方法究竟错在什么地方。在

这种情景下“兵教兵”的效果远好于“师教生”的效果。在此基础上我进一步增加难度，而

且是给学生挖了一个“陷阱”，让学生去探索“怎么让红灯亮10秒钟后熄灭？”大多数学生

会完成如图所示的程序 ，带领学生一起倒计时验证时学生们会发现台灯并不会像自己预期

那样熄灭。这又是一个“生成性问题”，通过这个“生成性问题”去引发学生的思考如何完

善程序。这样具有“真实情景的问题”会引发学生去真真切切的思考与探究，在独立思考与

合作探究的互相作用下得到正确的程序 。我相信这样的思考一定是有效的并且是深刻的。

五、拓展迁移性问题使学习延伸到课外

在学生掌握了本节课的重难点后，展示生活中霓虹灯的图片及教师的作品，启发学生思

考如何编程方能实现具有霓虹灯效果的智能台灯？这种基于“最近发展区”的问题进一步巩

固了学生高涨的兴趣与探索欲，使学习由课堂延伸到课外，也为下一步的学习打下了铺垫。

通过以上五类问题的巧妙设计，学生在问题的引领下主动参与，积极思考轻松掌握了该

课的内容，取得了不错的教学效果。学生轻松的背后其实是对教师提出了更高的要求，首先

教师要认真钻研课程，研究学生的思维发展规律和知识水平，根据课程的核心理念设计出合

理有效的问题。问题要有一定的难度并且学生又力所能及进而激发学生的求知欲望，问题还

要具有渐进性，是教师在对课程知识框架整体把握的前提下的层层递进。问题驱动的“引”

归根到底是对学生“思维能力”与“学习能力”的“引”。再者，问题驱动是一种教学方法

或是一种教学模式还得需要与教师的综合教学素养结合在一起才能充分发挥它的效果，否则

就会像无源之水一样缺乏生命力。

总之，基于问题驱动的编程教学可以使学生的思维在主动参与中逐步提升，对于学生全

面深入地掌握知识与技能起到极大的助推作用。同时，由于学生的全力参与和交流互动，提

升了课堂教学的活力，增强了课堂教学的效率，使我们的信息技术课堂异彩纷呈。

苍山点评

教学的对象是学生，教学的内容却不仅仅是知识，还有技能和素养，所以教学的方法就

要求越来高了。既要对原来的教学方法进行继承与革新，又要对新的教学方法进行发扬与改

进。

第一篇文章，围绕高中信息技术新课程的发展要求，对项目学习进行了简要的分析，并

与任务、活动两个传统的教学方法进行了对比与联系，试图找到三者的区别，并深刻剖析三

者存在的教学过程中的传递功能，不仅对我们破解项目教学的周期瓶颈大都帮助，而且对项

目教学在教学中的任务分解、活动指导有一定的帮助。

第二篇文章，以小学的图形化编程为载体，从情景、思维、能力以及生成性和迁移性等

多方面、多角度审视问题教学法在创新课堂中的应用价值，把问题与思维这种最原始、最基

础、最有说服力的教学方法全面地展现出新的生机。值得我们在教学法之外的是，就像教学，

作者在教学中善于思考新旧动能转换方法的精神值得我们一线老师学习。

既立足高远，又脚踏实地，这是我们一线教学面对现在与未来的很好的做法之一，希望

本期文章能引导起大家更多关于新旧教学法之间的继承与联系的讨论，期待您的教学创新与

实践跟大家分享！