金婧++孫碧波

● 內(nèi)容分析

《體驗可視化編程》一課選自教育科學(xué)出版社出版的《算法與程序設(shè)計》（選修）教材。本課內(nèi)容是在必修模塊“信息加工與表達(dá)”基礎(chǔ)上的繼續(xù)深入，有助于學(xué)生了解程序設(shè)計在解決問題過程中的地位和作用。根據(jù)課題分析，本課內(nèi)容涉及兩個部分，一是“體驗編程過程”，主要是第一章第三節(jié)的內(nèi)容，二是“可視化編程”，與第二章第一節(jié)的內(nèi)容有關(guān)，主要是讓學(xué)生了解可視化編程的過程，感受可視化編程的特點與魅力，而VB中的對象、屬性、方法、事件和事件驅(qū)動等基本概念是本課重要的知識基礎(chǔ)。學(xué)好本節(jié)內(nèi)容，為第四章的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，有助于培養(yǎng)和提升學(xué)生利用VB等可視化編程工具解決問題的能力，促進(jìn)他們計算思維的養(yǎng)成。

● 學(xué)情分析

教學(xué)對象是高二年級的學(xué)生。通過“信息技術(shù)基礎(chǔ)”課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生雖然已經(jīng)有了比較好的應(yīng)用軟件使用基礎(chǔ)，體驗過用計算機(jī)解決問題，但沒有真正接觸過編程過程，并且計算機(jī)語言的編寫基礎(chǔ)較差。從認(rèn)知發(fā)展來看，高中學(xué)生邏輯思維能力逐步趨于成熟，具有一定的演繹歸納能力和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，這為計算思維的進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)造了條件。

● 教學(xué)目標(biāo)

知識與技能目標(biāo)：熟悉VB集成開發(fā)環(huán)境；理解控件、對象、屬性、事件及事件驅(qū)動等基本概念；能初步使用標(biāo)簽、按鈕、文本框等基本控件；初步認(rèn)識賦值語句。

過程與方法目標(biāo)：通過設(shè)計界面理解“可視化”的含義；通過具體實例分析，進(jìn)一步理解應(yīng)用計算機(jī)解決問題的基本過程，并在使用VB實踐中逐步梳理出可視化編程的一般步驟；能利用學(xué)案開展自主學(xué)習(xí)。

情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)：培養(yǎng)分析處理問題的能力，在嘗試設(shè)計編寫小程序的過程中體驗利用VB解決問題的樂趣，增強(qiáng)邏輯思維能力；形成對技術(shù)帶來的道德與法律問題的理性的價值判斷，進(jìn)一步強(qiáng)化信息安全意識。

● 教學(xué)思路

1.內(nèi)容重組

本節(jié)選題涉及兩個章節(jié)的內(nèi)容，前一部分是算法初步，后一部分是程序設(shè)計，二者之間亦是承上啟下的關(guān)系。同時，高二學(xué)生雖完成了必修與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用選修模塊的學(xué)習(xí)，但對“算法與程序設(shè)計”是第一次接觸。如果教師機(jī)械地根據(jù)教材順序，從算法開始到程序編寫，不僅時間不夠充足，也不容易引起學(xué)生的興趣。所以，筆者嘗試將“可視化編程”移到模塊最前面，這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)初期就可以利用可視化編程動手解決一些小問題，初步具備可視化編程的能力。

2.“程序”優(yōu)先

學(xué)習(xí)可視化編程，不是要將學(xué)生培養(yǎng)成“編程”高手，而是培養(yǎng)其編程思想，形成科學(xué)的思維方式?？梢暬幊痰牟襟E中有“編寫程序代碼”環(huán)節(jié)，不可避免會涉及到算法的實現(xiàn)，走進(jìn)使用指令編寫程序的情境。因此，筆者讓學(xué)生親歷“程序”本身，即可視化編程解決問題的過程，而“算法”（代碼編寫）應(yīng)進(jìn)行弱化處理。

● 教學(xué)過程

課前準(zhǔn)備：在學(xué)生機(jī)上安裝“改造”后的QQ。

1.登錄QQ，激起疑惑

學(xué)生進(jìn)入機(jī)房后，發(fā)現(xiàn)電腦桌面與以往有所不同，多了個QQ圖標(biāo)。好奇心與興奮感驅(qū)使學(xué)生主動點擊打開程序，當(dāng)輸入自己的QQ號與密碼后，學(xué)生發(fā)現(xiàn)密碼竟然顯示出來，他們大呼“上當(dāng)”（如下頁圖1、圖2、圖3）。

師：看來大家太不小心了，賬號密碼已經(jīng)被盜了！

生：老師，這個程序怎么會知道我的密碼呀？（學(xué)生疑惑，議論）

師：看來大家都很想知道這個程序背后的秘密呀。現(xiàn)在我們就開始探秘解密之旅！

設(shè)計意圖：本課創(chuàng)設(shè)了一個真實的生活情境（從學(xué)生經(jīng)常使用的QQ軟件入手，制作了一個QQ模擬登錄器“吸引”學(xué)生登錄，從而完成“釣魚”行動）。因為賬號密碼被盜是學(xué)生生活中常碰到的事，這立刻就引發(fā)了學(xué)生探究秘密的欲望，教師趁熱打鐵，引出本節(jié)課內(nèi)容，從而順利進(jìn)入下面的教學(xué)環(huán)節(jié)。

2.認(rèn)識“創(chuàng)作室”，建立概念

師：請大家回憶一下，剛才你們進(jìn)行了什么操作，為什么會出現(xiàn)這樣的結(jié)果？

生：在文本框內(nèi)輸入信息，然后點擊“登錄”按鈕，出現(xiàn)新按鈕點擊后就出現(xiàn)了自己的賬號、密碼。

師：這些操作其實是人與計算機(jī)的互動。那計算機(jī)是如何對我們的行為做出反應(yīng)的呢？我們就從秘密的發(fā)源地、編程的創(chuàng)作室——VB開始。

筆者打開VB，在“新建工程”對話框中選擇“標(biāo)準(zhǔn)EXE”后單擊“打開”按鈕，進(jìn)入集成開發(fā)環(huán)境一邊演示，一邊解釋。（VB是一種可視化程序開發(fā)工具，提供各種控件。每種控件都有其自身的功能。例如，將“按鈕控件”拖到窗體上，就生成了具有這個控件所有功能的具體對象。可以像搭積木一樣利用各種控件構(gòu)造應(yīng)用程序的各種界面，然后再編寫少量的代碼就可以構(gòu)建應(yīng)用程序）

師：我們嘗試在VB環(huán)境中制作一個簡易的QQ登錄程序。

設(shè)計意圖：通過問題引發(fā)學(xué)生思考程序大致的工作流程：輸入—處理—輸出（反饋）。通過介紹VB環(huán)境使學(xué)生初步建立起“控件”“對象”“可視化”的概念。

3.設(shè)計界面，內(nèi)化概念

筆者演示簡易版QQ，輸入賬號、密碼，單擊“登錄”按鈕，在上方顯示出當(dāng)前賬號的密碼（如圖4），啟發(fā)學(xué)生抽象地表達(dá)需要本程序解決的問題：賬號密碼可手動輸入、判斷密碼以及顯示密碼；再引導(dǎo)學(xué)生把問題分解、約簡為不同部分：輸入、獲取密碼以及輸出。

師：要實現(xiàn)這些功能，我們需要哪些控件？

學(xué)生觀察界面，分析程序界面有哪些對象，思考需要哪些控件。

教師根據(jù)學(xué)生的回答，總結(jié)歸納后展示，驗證并肯定學(xué)生的想法。

（1）添加控件

學(xué)生根據(jù)學(xué)案提示，自主完成如下頁圖5所示的界面。

（2）設(shè)置對象屬性

學(xué)生完成界面構(gòu)造后，會發(fā)現(xiàn)它與演示界面有些不同，如Label1顯示成“賬號”、Command1顯示為“登錄”。

師：我們所看到的Label1、Commad1是對象的默認(rèn)名，就像我們每個人有自己的姓名一樣。而除了姓名，我們每個人之間還會有差異，如身高、年齡、胖瘦等，這些特征就是我們與旁人區(qū)別的特征。同樣，在窗體中，具體的對象會表現(xiàn)出不同的特征，也就是屬性。（提示：在單擊界面某一對象時，請觀察右側(cè)屬性窗口的變化）endprint

學(xué)生會發(fā)現(xiàn)每個對象都可以被選中，并在“屬性”窗口顯示其相關(guān)屬性，找到對應(yīng)的屬性，將自己的屬性預(yù)設(shè)值填入表格，并在此基礎(chǔ)上，在VB環(huán)境中修改對象的屬性值。

（3）保存文件

學(xué)生完成設(shè)置后，根據(jù)學(xué)案要求保存文件，會發(fā)現(xiàn)需要保存兩次不同格式的文件，提出疑問。

教師抓住時機(jī)對學(xué)生操作進(jìn)行廣播，并強(qiáng)調(diào)工程與工程文件的關(guān)系，即一個工程（*.vbp）往往包含多個不同類型的文件，如窗體文件（*.frm）。

設(shè)計意圖：①通過對界面的分析設(shè)計，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷分解、模塊化的方法，培養(yǎng)學(xué)生在VB環(huán)境中進(jìn)行問題解決的思維方式，以期達(dá)到計算思維的遷移。因為學(xué)生有使用軟件的經(jīng)驗，所以教師對工程新建、控件添加未過多交代，而是將時間交給學(xué)生，讓他們根據(jù)學(xué)案選擇合適的控件，自主完成。學(xué)生通過實踐，熟悉標(biāo)簽控件、文本框控件的功能，進(jìn)一步理解控件與對象的關(guān)系。②引導(dǎo)學(xué)生觀察不同類型的對象，強(qiáng)調(diào)“對象”和“屬性”的概念以及它們之間的聯(lián)系。同時，借助表格填寫幫助學(xué)生整理形成條理性思路。學(xué)生只有充分理解“對象”“屬性”以及它們之間的聯(lián)系才能在后續(xù)的學(xué)習(xí)中更好地理解“事件”概念。

4.編寫代碼，破解秘密

師：界面已經(jīng)搭建好了，大家可以運行測試一下程序。

學(xué)生單擊“登錄”按鈕，界面上方?jīng)]有顯示密碼。

師：大家回到窗體，能找到問題所在嗎？問題出在哪里？

生：界面好像沒有什么問題，但感覺按鈕不給力呀！

師：我們將問題分解成三部分——輸入、獲取密碼以及輸出顯示，現(xiàn)在輸入沒問題，主要在顯示獲取密碼，那密碼顯示是在什么操作之后出現(xiàn)的？

生：單擊按鈕之后出現(xiàn)。

師：看來是按鈕沒有聽指揮呀，那我們一起探索按鈕背后的秘密。（教師演示選中按鈕對象雙擊打開“代碼設(shè)計”窗口，在代碼窗口可以看到三個部分——對象、事件和代碼）事件就是發(fā)生在對象上的事情。例如，對登錄按鈕（Command1）對象進(jìn)行單擊，此時應(yīng)該選擇“Click”事件。單擊以后要如何顯示密碼？大家可以試著改變Lable3的Caption屬性。有一句咒語大家可以試一試：Label3.Caption=“你的密碼為：”&Text2.Text。

學(xué)生添加代碼并調(diào)試運行程序。

教師巡視，提示代碼添加的位置，引用對象的名稱以及工程的保存，出現(xiàn)共性問題時集中演示講解。

設(shè)計意圖：①教師預(yù)先設(shè)下“陷阱”，引導(dǎo)學(xué)生運行測試程序發(fā)現(xiàn)按鈕無響應(yīng)的問題，通過一連串的設(shè)問，啟發(fā)學(xué)生回溯問題，理清思路，找到問題所在，分析什么對象被什么事件觸發(fā)，從而引出對“事件”概念的講解。這也是換一種方式強(qiáng)調(diào)對象、屬性與事件的概念。②因為本節(jié)課的重點是編程過程的體驗，所以要從最容易理解的“Click”事件以及簡單的賦值語句讓學(xué)生能讀懂什么代碼段執(zhí)行了什么操作，體驗程序設(shè)計的思想。在此過程中，教師并不著急解釋代碼的含義，而讓學(xué)生先自主實踐，在運行錯誤后強(qiáng)調(diào)對象引用的名稱問題，讓他們嘗試修改代碼完善程序。

5.拓展美化，尊重個性

學(xué)生嘗試修改QQ窗體的其他屬性，如背景、字體等，增加個性化，設(shè)計一個自己喜歡的界面。

設(shè)計意圖：本環(huán)節(jié)留給學(xué)生自我創(chuàng)作的空間，既是鞏固學(xué)生對“可視化”的理解，也是拓展延伸，讓學(xué)生在實踐中進(jìn)一步熟悉對象的屬性在VB中的含義。這一環(huán)節(jié)中突出了“優(yōu)化”，讓學(xué)生嘗試從不同的角度思考問題、解決問題。

6.評價總結(jié)，提升意識

教師選擇并展示1～2幅具有代表性的作品，邀請作者本人、其他同學(xué)一起從對象、屬性等方面點評；由學(xué)生回憶整個操作過程，歸納總結(jié)可視化編程的一般過程：設(shè)計程序界面—編寫程序代碼—調(diào)試、運行程序；強(qiáng)化信息安全意識。筆者從兩方面對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)：一是道德方面，可以讓學(xué)生討論這種想法或者行為是否符合社會規(guī)范，對自己以及他人的影響；二是技術(shù)方法，通過什么樣的方法可以解密，通過什么樣的方法才能保證自己的信息更加安全。

設(shè)計意圖：注重評價交流，不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力，還能夠幫助其形成開放客觀的態(tài)度。學(xué)生歸納操作流程，形成自主探究總結(jié)的能力。教師引導(dǎo)學(xué)生對此類釣魚軟件技術(shù)帶來的道德與法律問題形成理性的價值判斷。

● 教學(xué)反思

本節(jié)課筆者以“探究”為關(guān)鍵，未將內(nèi)容刻意分解成明顯的子任務(wù)，而是將其融入到可視化編程的過程之中。筆者從學(xué)生遇到賬號密碼被破解的實際問題出發(fā)，激發(fā)學(xué)生因惑而主動探究答案的欲望，幫助學(xué)生分析解決問題需要的步驟，設(shè)計出解決問題的“程序”，每一個步驟之間的銜接都是以上一個步驟中出現(xiàn)的小問題為突破口，讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)環(huán)環(huán)相扣的問題，使他們經(jīng)歷完整的編程過程，形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S。

1.好奇心引導(dǎo)，直接激發(fā)學(xué)生興趣

思維從驚訝開始，學(xué)生的創(chuàng)造活動來自對某件事情的興趣和好奇心，正確地引導(dǎo)這種好奇心可以促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的發(fā)生。QQ在機(jī)房基本是被“禁用”的，但本節(jié)課反其道而行之。桌面上出現(xiàn)的QQ圖標(biāo)立刻“吸引”學(xué)生登錄，殊不知這款改造的QQ登錄器輕松完成釣魚行動，成功破解了學(xué)生的賬號密碼。因為賬號密碼被盜是我們生活中常碰到的事，而學(xué)生的親身經(jīng)歷立刻調(diào)動了他們的好奇心，“為什么？”“怎么破解？”……一連串的好奇心直接激起學(xué)生的興趣。在這種情境下，教學(xué)順利導(dǎo)入。

2.問題驅(qū)動，持續(xù)學(xué)生探究意識

好奇心激發(fā)了學(xué)生的興趣，而如何讓這種“激情”持續(xù)呢？人們常說“做學(xué)問”，可見學(xué)習(xí)與疑問不可分割，起始于問題，終結(jié)于問題。而“算法與程序”作為信息技術(shù)的一項重要學(xué)習(xí)內(nèi)容，也是解決生活問題的一種路徑。所以，要讓學(xué)生浸潤在“問題”情境之中，一方面，可以通過問題來進(jìn)行學(xué)習(xí)，如在本節(jié)課中，從起初“使用什么樣的方法解密”的大問題切入，使其成為學(xué)生學(xué)習(xí)的動力、起點和貫穿學(xué)習(xí)過程的主線；另一方面，可以通過學(xué)習(xí)來生成問題，如在本節(jié)課中，先進(jìn)行程序界面的搭建，從而引入對象、屬性，在完成界面設(shè)計之后又發(fā)現(xiàn)按鈕無響應(yīng)，繼而過渡到代碼編寫中的事件等概念。每一步之間都是以學(xué)生遇到的問題為橋梁，學(xué)習(xí)過程則是發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題的過程。

3.過程體驗，發(fā)展學(xué)生計算思維

“算法與程序”其實就是計算機(jī)解決問題的方式方法，是一種計算思維。由此可見，體驗可視化編程，并非讓學(xué)生成為編碼與譯碼的熟練工，重要的是讓他們從操作編程工具的應(yīng)用步驟入手，體驗數(shù)字化工具的運行原理，在這個過程中逐漸領(lǐng)會可視化編程的基本思想和方法。從起初的疑惑到界面設(shè)計時分析問題，再到程序完成測試成功的喜悅，學(xué)生經(jīng)過一系列的質(zhì)疑、判斷、選擇以及相應(yīng)的分析、綜合、概括等認(rèn)知活動，這種多樣化的思維方式和認(rèn)識方式有助于他們分析問題、解決問題能力的提高，從而發(fā)展其計算思維，提高數(shù)字化生存與創(chuàng)新能力。endprint