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Scratch程序设计在小学信息技术课堂教学模式实践

郭伟1,李媛2

（1.武汉市光谷第一小学；2.武汉东湖新技术开发区教育发展研究院,湖北武汉430000）

摘要：随着创客教育的兴起,与之相关的编程软件也逐渐得到重视.由美国麻省理工学院媒体实验室开发的Scratch编程软件受到中小学信息技术老师的青睐.Scratch软件可视化的界面、积木式编程、简单易操作的特点非常适合小学生程序设计教学.通过对Scratch社团活动班30名学生一学年的教学实践,总结出“情境创设——模仿创作——观察反思——创新设计——交流分享”的教学模式,在“猫咪走迷宫”一课中运用此教学模式,取得了良好的教学效果.

关键词：Scratch教学；小学信息技术课；教学模式创新

中图分类号：G434

文献标识码：A文章编号：16727800(2018)01008902

收稿日期：20171115

基金项目：

作者简介：郭伟（1989）,女,安徽安庆人,武汉市光谷第一小学信息技术教师,小学高级,研究方向为小学信息技术教学；李媛（1986）,女,湖北十堰人,武汉东湖新技术开发区教育发展研究院教研员,小学高级,研究方向为小学教育信息化.

当前小学信息技术教育以创客教育最为流行,信息技术课程内容也由重应用向重思维、重创新转变.2016年《湖北省义务教育阶段信息技术课程指导意见（试行）》［1］对义务教育阶段学生信息技术学科的核心素养进行了深入的解读,“计算思维”能力的培养成为信息技术学科核心素养的重要内容.“计算思维”即像计算机科学家一样的思维方式,在信息技术学科中,培养学生计算思维方式离不开程序设计教学内容.在创客教育兴起之前,小学信息技术课程中程序设计内容以BASIC、LOGO语言为主,这些程序设计语言虽然可以培养学生的逻辑思维、计算思维能力,但由于其功能的单一性、命令编写复杂难记等缺点在小学生中逐渐丧失吸引力.随着全国各地创客课程的普及,信息技术教师们欣喜地发现一款图形化的编程软件Scratch正在逐渐替代传统的编程语言,许多省市新版的信息技术教材中也将Scratch作为重要的课程内容.

Scratch是2007年由美国麻省理工学院媒体实验室专门为8~16岁儿童发布的开源编程软件,其免费的多国语言版本、搭积木式的脚本设计方式,可以让孩子们轻松入门［2］.使用Scratch软件可以创作动画、游戏、互动故事等各种类型的数字化作品,同时还可以通过网络平台与全世界的小伙伴们分享.

Scratch程序设计课程处于快速发展阶段, Scratch教学最初由个别年级小范围实践,到目前许多省市作为信息技术教材内容大范围推广,得益于专家学者们的研究以及一线信息技术教师的教学实践.笔者在前人Scratch课堂教学模式基础上创新设计新的教学模式,通过一学年在Scratch社团活动班教学实践,取得了良好的教学效果.

1Scratch程序设计课堂教学模式

Scratch 程序设计理念是 “想象编程分享”,教学目的不是培养少年程序员,而是希望孩子们可以通过Scratch 表达自己,帮助他们发展学习技能,培养逻辑思维和创造思维,学会分析、解决生活中的问题［3］.Scratch程序设计课没有固定统一的教学模式,在现有教学中,乐高的“4C”教学法比较符合其设计理念.“4C”教学法即将教学过程分为联系（Connect）、建构（Construct）、反思（Contemplate）和延续（Continue）4个环节,它是基于皮亚杰的建构主义学习理论［4］.在乐高“4C”教学法基础上,结合其他专家学者的教学实践研究成果,秉承“在设计中学习”的学习理念,笔者总结出“情境创设——模仿创作——观察反思——创新设计——交流分享”的教学模式.

1.1情境创设：开启想象,建立联系

情境创设是教学环节的第一步,目的是根据创设的情境完成相应的任务,掌握关键的知识点内容.故事情境创设要符合特定年龄阶段学生身心发展特点,激发学生学习的兴趣和热情,可以从与旧知的联系、与生活的联系和与其他学科的联系等方面为切入点.学生通过创设的故事情境,开启了想象的大门,增加了创作的乐趣.

1.2模仿创作：范例研习,初尝成功

在模仿创作环节,教师提供故事情境中的范例供学生自主探究学习.在此过程中,教师扮演“领路人”、“引导者”的角色,对范例中涉及的重要的或者难以理解的模块指令进行讲解或提示.模仿创作中的范例并不是单纯提供详细的操作步骤,还会将关键知识点内容通过问答的方式提出.通过自主研习范例,完成实例作品,学生不但能快速掌握关键知识点内容,而且能体验到完成作品所带来的成功的喜悦,增强了学生的成就感和创作的热情.

在模仿创作的过程中也可以采用小组合作学习方式,由组长进行协调分工,组内交流探讨,共同研究遇到的问题,寻找解决的方法.

1.3观察反思：不断试误,乐于尝试

学生的模仿创作过程并不是一帆风顺的,在创作过程中如果学生对范例中涉及到的知识点没有完全理解或者没有进行一些基础设置等,都有可能与范例产生不同的效果.在观察反思环节,教师对学生在范例中经常遇到的问题予以提示思考,同时鼓励学生尝试各种可能性,学生在不断试误中思考,提高对细节的观察能力及敢于质疑的精神.

1.4创新设计：发散思维,大胆创新

学生通过模仿创作和观察反思环节已经能完成故事情境中的任务,达到了本节课的基础教学目标要求.对于有更高层次需求的学生,他们还有更进一步创作的.对于有时间、有想法、有兴趣的学生,教师应积极鼓励他们进行创新设计.创新设计的过程是学生学习的延续过程,是逐渐超越原有认知结构建构新的认知结构的过程.

第1期郭伟,李媛：Scratch程序设计在小学信息技术课堂教学模式实践研究

郭伟,李媛：Scratch程序设计在小学信息技术课堂教学模式实践研究第1期

1.5交流分享：思维碰撞,分享乐趣

交流分享过程可以是课堂上将模仿创作的作品与同伴分享,相互学习对方解决问题的思路和方法；也可以是课后在Scratch上共享创新设计的作品,相互学习对方作品中丰富的想象和有特色的程序设计方法,获取更多的灵感.

2Scratch程序设计课堂教学模式实践——以“猫咪走迷宫”为例

在Scratch程序设计课堂教学实践中,笔者采用“情境创设——模仿创作——观察反思——创新设计——交流分享”的教学模式,取得了较好的教学效果.下面以“猫咪走迷宫”一课为例,详细讲解其教学实践过程.（注：本课的教学对象是Scratch社团活动班学生,教学课时为两个课时）

2.1创设故事情境,激发学生创作兴趣

“猫咪走迷宫”一课主要学习Scratch十大模块中“侦测”模块的使用.在课堂导入环节中,创设如下故事情境：“猫咪在游玩的过程中来到了一座迷宫前,在迷宫的入口处有走迷宫的提示,猫咪要绕过迷宫里的障碍并走到迷宫的出口处才可以顺利完成走迷宫.”（如图1）在此过程中,教师可以展示用Scratch制作的“走迷宫”作品,让学生真实感受走迷宫的过程.同时提醒学生迷宫图可以自己绘制也可以从网上下载,障碍物可以自由设置具体位置和运动方式.“走迷宫”的动画程序激发了学生的创作,调动了学习的积极性,许多学生跃跃欲试.

图1猫咪走迷宫

2.2启发思考,在理解的基础上模仿创作

教师在展示“走迷宫”作品时,通过启发的方式引导学生思考,“怎样让猫咪在迷宫中走动？”“怎样判断猫咪是否碰到了迷宫的边线？”、“怎样判断猫咪是否碰到了障碍物？”“如果碰到了边线或者障碍物猫咪又将怎样操作？”.学生在教师的提示和互动的过程中,理解了“颜色”侦测和“物体”侦测指令的作用,掌握了本课的主要知识点内容,再通过“模仿创作”中的范例资料进行自主学习,更进一步加深了对“走迷宫”程序设计的理解.

2.3反思观察,不断尝试

“模仿创作”中的范例资料只提供“走迷宫”的主要程序,学生在调试程序的过程中可能遇到各种问题,如：重新开始走迷宫猫咪不在起点位置、猫咪在上下左右移动时方向在不断变化、有时候猫咪碰到了迷宫的边缘却没有做相应动作等.这些问题都不是本节课学习的重点内容,在之前课程学习中有所涉及.学生在调试过程中发现这些问题后,通过认真观察和思考,尝试修改相应的属性、参数值或增加相应的指令,最终解决程序中的问题.

2.4自主创作,发散思维

“模仿创作”中的范例是最基础的“走迷宫”程序,通过前面3个步骤的活动过程,学生已掌握了“走迷宫”程序设计的思路和方法.在自主创作环节,鼓励学生发挥想象、发散思维,创新设计出更有新意、更具挑战的“走迷宫”程序.在创新设计过程中,为使学生作品更加丰富多样,教师可以进行引导或提示,如可从迷宫图设计、角色多样性、障碍物特点等方面进行创新.通过本课的学习,大部分学生都完成了具有特色、创意的创新作品.如有些学生改变了故事情境,将“走迷宫”设计为飞鸽传书；有些学生设计了多个角色走迷宫；有些学生在迷宫中设计了各种类型的障碍增加难度；有些学生在迷宫中增加了位置跳转功能,从迷宫的一处转移到另一处以完成走迷宫的任务；还有些同学设计了“双人迷宫寻宝大冒险”（如图2）,在走迷宫的过程中寻找宝箱,角色碰到宝箱就会启用“幸运大转盘”,根据转盘指针随机转动的位置为角色加分或减分.

图2双人迷宫寻宝大冒险

2.5交流合作,快乐分享

学生邀请同学一起玩自己创新设计的“走迷宫”作品,在玩的过程中相互学习对方的设计思路方法,共同改进提升,在此过程中收获了成功的喜悦以及合作的乐趣.将作品分享到Scratch网站上,邀请更多的同学朋友来体验“走迷宫”程序,增强了学生的成就感,同时还可以吸收各方面的建议,进一步完善作品.

通过“猫咪走迷宫”一课的学习,大部分学生都通过不断尝试、探索,大胆想象,掌握了“走迷宫”程序关键知识点内容,完成了创新作品设计,最终在Scratch平台上交流分享,真正体验到了自主创作带来的成就感和乐趣.

3结语

Scratch软件为小学生学习程序设计带来了福音.它可视化的界面、积木式编程、丰富的媒体素材极大提高了小学生学习程序设计的热情和积极性！在创客教育逐渐兴起的时代,用Scratch软件教授纯编程的知识逐渐难以满足更高层次学生的需求,在今后的的教学中,笔者将继续不断探索,增加Arduino主控板、传感器、LED与直流电机等扩展硬件的教学,通过动手操作,让学生体验到计算机与真实世界的交流、互动,真正感受到信息技术学科的独特魅力.

参考文献：

［1］湖北省教育厅学前教育与高中教育处.省教育厅关于印发《湖北省义务教育阶段信息技术课程指导意见（试行）》的通知［Z］.20160714.

［2］李晓丽.Scratch：点击思维启迪智慧［J］.信息教研周刊,2011(7):45.

［3］朱丽彬,金炳尧.Scratch程序设计课教学实践研究——基于体验学习圈的视角［J］.现代教育技术,2013(7):3033.

［4］曾永强.为创作而学——4C教学法在小学Scratch教学中的应用［J］.中国信息技术教育,2013(4):4849.

（编辑：徐丽娟）

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