信息化時代背景下,編程教學(xué)的普及已成為信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)的大勢所趨,對青少年編程教育的重視,不僅是時代對人才的需求,也是學(xué)科核心素養(yǎng)的要求。2017年版的信息技術(shù)新課程標準把對學(xué)生編程、計算思維等能力的培養(yǎng)放在了重要位置。Scratch軟件因其可視化以及便于操作的特點受到青少年的喜愛,本文將結(jié)合“體驗學(xué)習(xí)圈”模型下的Scratch編程教學(xué)開展實踐研究,以期拓寬一線信息技術(shù)教師在Scratch編程教學(xué)中的視野。

在中小學(xué)信息技術(shù)課程實施過程中,我們需要時刻關(guān)注對學(xué)生的計算思維、批判性思維與創(chuàng)新思維的培養(yǎng),其中對計算思維培養(yǎng)和Scratch編程教學(xué)中學(xué)生思維能力提升高度耦合。思維能力的提升比單純的掌握技能更為重要,發(fā)展學(xué)生計算思維就是要在信息化情境中不斷自我完善信息認知模型。

一、什么是“體驗學(xué)習(xí)圈”

“體驗學(xué)習(xí)圈”是美國學(xué)者大衛(wèi)·庫伯在杜威、勒溫和皮亞杰經(jīng)驗學(xué)習(xí)模式的研究基礎(chǔ)上提出的,分為四階段:具體體驗、反思觀察、抽象概括、主動檢驗。

“體驗學(xué)習(xí)圈”可以啟發(fā)教師根據(jù)體驗教學(xué)去了解學(xué)生的學(xué)習(xí)歷程,根據(jù)體驗學(xué)習(xí)模型來進行教學(xué)設(shè)計,從而適應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)生活。在Scratch課堂教學(xué)中,各種類型的案例都可以用體驗學(xué)習(xí)的模式開展,比如在初次接觸Scratch軟件時,我會引入一些簡單的動畫來幫助學(xué)生快速了解Scratch的特點和功能,這些動畫效果的呈現(xiàn)即為模型中具體體驗階段,如讓蝴蝶在舞臺上從左到右飛舞的過程,學(xué)生通過單擊綠旗運行程序,此為“體驗學(xué)習(xí)圈”的具體體驗;蝴蝶飛舞的過程會激發(fā)學(xué)生進一步去思考,蝴蝶為什么會飛舞,此為反思觀察階段;通過對程序的觀察,學(xué)生發(fā)現(xiàn)通過“積木塊式”的腳本讓舞臺上的角色動起來,如怎么讓蝴蝶飛得快一些,學(xué)生嘗試后可以得出:改變參數(shù)的設(shè)置就能改變蝴蝶飛舞的速度,此為抽象概括階段;蝴蝶的飛行速度可以改變嗎?蝴蝶飛行的方向和飛行時的造型是否也能改變,以生活中蝴蝶飛舞的體驗為基礎(chǔ),嘗試使用各種腳本去實現(xiàn)這些功能,學(xué)生的學(xué)習(xí)過程自然進入主動檢驗階段。值得關(guān)注的是,體驗學(xué)習(xí)不是經(jīng)由具體體驗到主動檢驗一個循環(huán)就結(jié)束了,也不是一個單純的平面循環(huán),而是螺旋上升的學(xué)習(xí)過程。

二、基于“體驗學(xué)習(xí)圈”的Scratch課堂模型設(shè)計

體驗學(xué)習(xí)圈闡釋了體驗學(xué)習(xí)的內(nèi)在機制,以“體驗學(xué)習(xí)圈”為理論基礎(chǔ),我們可以有針對性地進行教學(xué)設(shè)計。

(一)真實體驗,激發(fā)興趣

我們可以通過情景體驗和實例體驗兩種方式進行教學(xué),選擇學(xué)生感興趣的情景和實例激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,再加上Scratch“積木塊式”的編程方式簡單易學(xué),可以減少學(xué)生在學(xué)習(xí)初期的畏難情緒。

(二)引導(dǎo)反思觀察

通過問題的提出和對話交流引導(dǎo)學(xué)生觀察反思,根據(jù)學(xué)生體驗后的反饋,提出針對性的問題,在備課過程中盡可能地多預(yù)設(shè),這樣在實際教學(xué)中也可以做到隨機應(yīng)變。

(三)內(nèi)化知識

學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中對所學(xué)內(nèi)容沒有整體全局的概念,所以教師要通過引導(dǎo)幫助學(xué)生把握方向,多給他們留有思考的時間,有利于其知識的內(nèi)化和學(xué)習(xí)檢驗的遷移。

(四)主動檢驗再創(chuàng)造

主動檢驗意味著將抽象概括得出的原理運用于新的情境,將獲得的經(jīng)驗、知識、技能去解決新的問題。在Scratch教學(xué)中則體現(xiàn)為學(xué)生對作品的完善和再創(chuàng)造,優(yōu)化作品的過程中加深了學(xué)生對知識的理解。

三、基于體驗學(xué)習(xí)圈的Scratch課堂教學(xué)應(yīng)用

我們面對的是具有個性差異的學(xué)生,而現(xiàn)代社會的快節(jié)奏造就了他們個性化的學(xué)習(xí)方式。學(xué)生喜歡學(xué)習(xí)過程中有更強的體驗感和代入感,喜歡圖表說明勝過文字解釋,這些特性教師都需要在教學(xué)設(shè)計中得以體現(xiàn)。以蘇教版信息技術(shù)五年級“吃豆精靈”為例,深耕現(xiàn)有教材提供的案例素材,為學(xué)生打下堅實的程序設(shè)計學(xué)習(xí)基礎(chǔ),必將使學(xué)生受用終身。

(一)體驗?zāi)7拢_啟思維之門

在我主持的校級課題《基于Scratch課程的校本化實踐研究》的問卷調(diào)查中,有一題就針對Scratch學(xué)習(xí)內(nèi)容展開調(diào)查,超過85%的學(xué)生希望通過Scratch制作有趣的游戲,游戲類案例對這個年齡段學(xué)生是具有極高吸引力的,抓住這個特點,我們可以在Scratch指令代碼學(xué)習(xí)的初期開展游戲類案例教學(xué),通過簡單的游戲建立起學(xué)生初步的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)自信。

通過對游戲的體驗,把學(xué)生快速帶入到學(xué)習(xí)的氛圍中,教師提供多款用Scratch制作的游戲打開學(xué)生的學(xué)習(xí)思路,在對現(xiàn)有程序有了直觀體驗后,讓學(xué)生思考如何設(shè)計游戲。“吃豆精靈”是學(xué)生在學(xué)習(xí)完“穿越迷宮”后接觸的第二個游戲類案例,通過鍵盤上的左右鍵或者自定義的兩個按鍵控制吃豆精靈,當吃豆精靈吃到舞臺上方隨機下落的豆子時,豆子消失。游戲涉及腳本編寫的是豆子和吃豆精靈兩個角色,有了對先前“穿越迷宮”的學(xué)習(xí),學(xué)生已有了游戲類案例制作的學(xué)習(xí)基礎(chǔ),但在完成程序的過程中依然會存在困境,比如豆子下落如何通過腳本實現(xiàn),對于細節(jié)的把握他們還不能做到面面俱到。這一階段模仿學(xué)習(xí)依然是這一環(huán)節(jié)中主要的學(xué)習(xí)方式,通過分析現(xiàn)有程序的原理將自然語言轉(zhuǎn)換成程序語言,教師可以分角色由簡單到復(fù)雜地引導(dǎo)學(xué)生完成。

(二)反思實踐,突破思維困境

在完成了“吃豆精靈”的腳本后,學(xué)生自然會去思考豆子是如何下落的,但現(xiàn)有知識結(jié)構(gòu)中學(xué)生對豆子下落的過程沒有前期的知識作為鋪墊,此時就會出現(xiàn)思維困境,教師作為學(xué)生的引導(dǎo)者,應(yīng)當適時幫助學(xué)生突破困境。個別班級有學(xué)生會想到用坐標值減少的方式使豆子下落,但是豆子下落的過程是x坐標還是y坐標在變化呢?學(xué)生在實際操作中往往顧此失彼,所以手動讓豆子向下移動并提示學(xué)生仔細觀察y坐標的變化,通過慢鏡頭式的播放讓學(xué)生理解豆子下落的過程其實就是y坐標值不斷減少的過程。這一階段學(xué)生處在具像思維向抽象思維轉(zhuǎn)換的過渡期,在遇到的程序執(zhí)行過程過于抽象時,教師將程序執(zhí)行過程具體化是學(xué)生能夠順利完成程序的點睛之筆。學(xué)生反思自己思考過程中的漏洞,結(jié)合教師的提示就會目標明確。

(三)抽象概括,提高思維品質(zhì)

“吃豆精靈”程序的難點是豆子下落的過程,在完成豆子下落以后,加入判斷語句,當吃豆精靈碰到豆子時,豆子隱藏,否則就繼續(xù)下落。如果課堂教學(xué)內(nèi)容止步于此,那么學(xué)生掌握的僅僅是這個游戲的本身,在Scratch的游戲世界中,利用坐標變化實現(xiàn)角色移動從而衍生出的游戲還有很多,比如“飛揚的小鳥”“飛機大戰(zhàn)”等都可以作為拓展教學(xué)內(nèi)容,學(xué)生通過“吃豆精靈”的學(xué)習(xí)理解了這一類程序的原理。此外,除了使用坐標變化實現(xiàn)豆子下落,面向命令加上移動命令同樣可以實現(xiàn)豆子下落的效果,多途徑解決同一問題不僅可以提高學(xué)生的思維廣度,還能改變學(xué)生的思維習(xí)慣。

(四)主動檢驗,形成思維迭代

主動檢驗意味著將抽象概括的原理運用于新的情景,同時對現(xiàn)有程序進行優(yōu)化改進,思維的迭代在這里體現(xiàn)為對程序不斷優(yōu)化和再創(chuàng)造,程序的優(yōu)化離不開分享交流,博采眾長。這一環(huán)節(jié)也是對課堂的升華,如果把前期的學(xué)習(xí)比作是流水線上的生產(chǎn)作業(yè),學(xué)生模仿學(xué)習(xí)的結(jié)果必然是沒有錯誤且千篇一律的程序代碼。這里思維的迭代與再創(chuàng)造就需要學(xué)生給作品加上屬于自己的元素,設(shè)計“吃豆精靈”2.0版本、3.0版本,我們會為學(xué)生的創(chuàng)造性思維驚嘆,他們會從游戲規(guī)則中有所突破,加入計時器變量等元素給游戲者設(shè)定時間和得分,也會對現(xiàn)有程序提出質(zhì)疑,如“豆子落到舞臺底部后,如何再次從舞臺頂端出現(xiàn)并實現(xiàn)循環(huán)”。也有學(xué)生會通過闖關(guān)的形式,設(shè)定關(guān)卡和不同顏色的豆子,根據(jù)顏色的不同設(shè)定不同的分值,還加入炸彈角色讓游戲戛然而止的操作。通過卡搭在線平臺分享自己程序的優(yōu)化版,得到點贊留言多的學(xué)生以此為驕傲,同伴之間的認同感和老師的肯定一樣重要。樂于分享,善于交流,信息技術(shù)課堂不僅是技術(shù)的學(xué)習(xí),從情感態(tài)度價值觀的維度我們也是在培養(yǎng)能夠適應(yīng)社會、具有健全人格的人。

Scratch圖形化編程是適應(yīng)時代發(fā)展的產(chǎn)物,不同于以往程序設(shè)計復(fù)雜和枯燥,它讓程序設(shè)計變得十分有趣?;凇绑w驗學(xué)習(xí)圈”的Scratch課堂是對傳統(tǒng)課堂教學(xué)的改變,對培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)造力有重要意義。教學(xué)實踐中,我們要避免將體驗學(xué)習(xí)的四個過程機械放入課堂,如果在抽象概括環(huán)節(jié)中學(xué)生出現(xiàn)困難時,教師可以適時生成新的“體驗學(xué)習(xí)圈”,所以在一堂課中完全有可能會出現(xiàn)多個體驗學(xué)習(xí)的過程。如果學(xué)生對現(xiàn)有知識已經(jīng)有了認知,那體驗過程也可以視情況而省略。希望在今后的教學(xué)中,我們能夠通過更多的案例去實踐和修正,優(yōu)化“體驗學(xué)習(xí)圈”在Scratch課堂教學(xué)中的應(yīng)用。

作者單位 江蘇省常州市怡康小學(xué)

責任編輯:張 言