在创作和快乐中提升学生的信息素养

毛澄洁

概念与问题

随着人类步入信息时代，社会实践中会产生巨大的数据，虽然计算机处理数据的速度大约每18周翻1倍，其存储容量大约每9个月翻一番，但是生产或生活中所产生的数据迅速占满存储空间。这些数据就像一个宝藏，人们可以从中提取各种信息。面对庞杂的数据，数据挖掘（Data Mining）随之产生。所谓数据挖掘就是通过数据分析，将数据信息转化成为有价值的知识，涉及环境科学、经济学、生命科学、管理科学、计算机科学等学科领域。进行数据的挖掘需要掌握必要的计算机编程语言。

Scratch是由美国麻省理工学院的媒体实验室（MIT Media Lab）设计开发的一款面向儿童的简易编程语言，适合于面向青少年的程序设计教学和最初接触程序设计的人们。最初发布于2007年5月，支持开发电脑游戏、互动故事、图形艺术作品、电脑动画等多媒体作品。随后，从幼儿到成人以及专业的学者都有运用Scratch的人群，涉及计算机科学、工程、语言艺术、数学、音乐、科学、社会课程、教师教育、技术和视觉艺术等学科领域。

Scratch的研发团队叫做“终身幼儿园组”（Lifelong Kindergarten Group）。针对8岁以上学生的认知水平和对于界面的喜好，MIT做了深入研究和颇具针对性的设计开发。不仅易于学生使用，还能寓教于乐，让学生获得创作中的乐趣。“积木组合式”的编程特点，使得学生可以采用拖曳、组合的方式来设计程序，取代了传统的打字输入，免除了输入错误的困扰。此外，“可视化”的程序语言，实现了“所见即所得”，不像一些程序语言需要经过复杂的“编译”过程才能看到结果。因此，Scratch把程序设计变得简单、有趣了。

Scratch最初主要针对儿童而发布，但随后受到了社会广泛关注，这其中隐藏了何种深层次原因？另外，Scratch在教育领域的研究范围十分广泛，但Scratch的教育潜能并未得到充分发掘，那么Scratch在国内又是如何推进的呢？下面笔者将采取文献研究法对之进行探讨。

Scratch能够为我们做些什么

“终身幼儿园组”的专家认为Scratch适合于培养学生21世纪应该具备的学习技能，主要包括3个关键领域的9种类型的能力培养。

1.信息处理和沟通的技能

（1）信息和媒体素养技能。通过建立Scratch项目，学生能够学习选择、创造、管理多种格式的媒体，包括文本、图片、动画以及视音频资料。学生获得了创作媒体的经验，他们通过分析周围的各种信息，提高了洞察力和甄别力。

（2）沟通技巧。当今社会对高效率沟通技巧的要求已经超过了对读写能力的要求。Scratch在使用中要求学生必须能够挑选、处理、集成大量的信息资料，才能表达他们的创作意图。

2.思考和解决问题的技能

（1）批判性思维和系统思维。当学生学习Scratch时，能够处于一种批判性思维和系统思维的状态中，为了完成项目，学生必须注意协调和控制程序当中的各种造型的相互作用，程序的交互作用能够带给学生建立程序基本原理的直接体验。

（2）问题的识别、提出及解决。Scratch用一种非常有意义的设计理念去支持问题的发现和解决。学生在创建Scratch项目时，首先应有一个初步的设想，然后才能设计如何通过Scratch的模块逐步将其实现。Scratch被设计得容易修改，能够动态地改变每片代码，然后立即看到结果。通过这个过程，能够让学生在不断地提出、解决问题的交互试验过程中有所收获。

（3）创造力和求知欲。Scratch鼓励创造性思维，在今天这个快速变化的时代，创造性思维越来越重要。Scratch要求学生不断地寻找新方法去处理新问题，而不是仅仅教他们如何解决既定的问题，不断地通过提高解决问题的能力来处理他们未来人生当中不断遇到的新问题。

3.人际关系和自我导向的技能

（1）人际关系和协作技能。因为Scratch的编程采取了搭积木方式，所以程序的代码更容易阅读，也比其他程序更容易分享。可视化的对象和模块代码支持合作，确保学生能够一同建设项目和交换代码。

（2）自我导向能力。提出一个创作构想，然后一步一步地用程序实现，需要毅力和练习。学生往往会在实现一个创作构思的过程中找到个人的创作意义，明确的创作意图使他们能够从容应对编程过程当中的挑战和困难。

（3）责任心和适应能力。当学生创建Scratch项目的时候，要在脑海中有一个虚拟的使用人，要去考虑别人与他们的作品如何反应和互动，因为Scratch具有易修改的特点，所以学生能够根据其他人的意见及时修改他们的作品。

（4）社会责任感。Scratch程序具有易共享的特点，因此学生可以在交互的环境里讨论各种重要的议题。

Scratch的推进、应用情况及其分析

作为一个具有先进教育理念的新项目，Scratch在推进方式方面、课程内容方面和教学方法方面已经积累起成功的经验。具体归纳如下。

1.以社群聚会的方式推进

社群聚会中比较著名的活动有MIT全球Scratch社群聚会和香港的Scratch Day Hong Kong活动。

2008年7月，MIT的Scratch研究团队举办了第一次的全球Scratch社群聚会，约有300位教师、研究学者、软件开发者前来参与，研讨会的目的如下：①分享Scratch是如何在家庭、教室、社区中心被使用的故事；②参与要亲自动手操作的工作坊，学习Scratch的新技巧和策略；③研讨学生用Scratch学会了些什么；④和MIT的Scratch团队一起探索Scratch的未来发展方向。特别需要指出的是，在这次大会的开幕式上，邀请了4个在Scratch线上社群很活跃的学生前来参加会议，由此可见Scratch对学生的高度重视。

Scratch Day Hong Kong活动是由香港青年协会创意科艺工程计划及麻省理工学院媒体实验室合办，香港教育局全力协办。从2009年起，每年5月举办。活动的目的是用Scratch进行数码游戏设计，利用科技发挥学生创意。这个活动由现场设计制作与网络投票相结合，是学校教学活动和社区活动的延伸，有效地展示并激发了学生的积极性与创造意识。

数月前，我校的吴俊杰老师和我共同策划与筹备了Scratch教学交流会，旨在介绍Scratch最新信息。这种社群交流和现场交流相结合的推广方式对于提升国内Scratch的教学水平具有重要意义。

2.借助网站推进

网站Scratch Ed很好地实现了想法、程序、分享的理念（http：//scratched.media.mit.edu）。该网站是Scratch教育者的在线社区，该社区为全球Scratch教育者提供了在线交流及资源共享的平台，特别是为新手、熟悉者和经验丰富者提供了很好的导向。从资源分类的列表可以看出：学习Scratch的人员年龄很广，从幼儿到成人以及专业的学者都有。但是在资源中，英语类资料占74%，中文资料仅为0.4%。可见我国Scratch教育程度较低。类似的网站还有Learn Scratch（learnscratch.org），Scratch学习网站（www.lead.org.hk/scratch/index.html）等。

这些网站内容丰富，在线的视频教程非常适合学习者自学，还提供了类似于教材细目的PDF格式的电子文档，极大地满足了学习者的需求。

3.注重课程建设推进

以台湾的Scratch教材为例，其内容主要是游戏制作、动画制作以及机器人控制。该教材以项目为单位组织内容，将知识内容和能力培养融于项目任务中，富有童趣，讲解比较详细，还附有角色动作流程的设计，将教学设计的理念融于教材之中，较适合学生自主学习。

2010年1月，华南师范大学附属小学的吴向东、王继华老师，华中科技大学附属小学的毛爱萍老师共同提出了儿童数字文化创作课程。课程立足于让学生通过技术表达自己的思想。内容包括：数字艺术、协作共创、程序与控制。课程采用了范例教学法和基于设计的学习方法，体现了为创作而教，从模仿创作到自由创作。其基本教学流程如下：提出主题—范例研习—模仿设计—自由创作—分享交流。

常州市天宁区的管雪沨老师带领的信息技术教师发展工作室，以“小学信息技术趣味编程课程开发”为课题，从2011年6月开始了在天宁区的Scratch教学研究与实践。目前已经出版了《Scratch趣味编程》四本教材。教材是按照活动来编写的，渗透了程序设计思想。该课题研究范围广、教学研究的层次较高，尤其是同课异构教学研究的开展更是促进了教师的课堂教学。

2010年10月，北京师范大学的项华副教授带领的研究团队申请了北京市“十一五”教育科学规划课题《数字科学家计划：基于数据探究的物理选修课程建设与研究》，该课题将Scratch作为数据探究工具，将传感器引入互动多媒体，并在北京景山学校和北京一零一中学等学校展开试验。吴俊杰老师在六、七年级开设了《Scratch程序设计》课程，编写了小学五年级下册教材──《Scratch程序设计》，并由清华大学出版社出版。该教材分为“数字艺术家”、“数字科学家”、“数字工程师”三个单元，每个单元围绕程序的一个应用领域展开，最后包含一个综合实践活动，通过16课时的活动，期望展现给学生一个完整的程序世界，试图解决学生兴趣维持和水平提高这两大难题。

以iPhone、Android为代表的智能手机的流行，让各类传感器的应用贴近了人们的生活，互动媒体技术在学校中的推广亦是如此。浙江温州中学的谢作如老师于2011年开始在高一年级开发并实施《互动媒体技术》的校本课程。互动媒体技术的核心内容是传感器技术、单片机技术、编程技术和通讯技术等。课程采用开源软硬件作为课程实施的平台，选择了图形化编程平台Scratch，降低了编程技术门槛；选择Arduino为硬件平台，降低了硬件技术门槛和成本。

关于进一步推进Scratch的若干建议

综上所述，Scratch对于提高公众的信息素养水平具有重要意义，但是国内的Scratch教育才刚刚起步，很多地区只是某个学校、某个教师在做尝试；从课程建设情况看，在课程开设的类型、与其他学科的结合、课程目标、教学研究和社群交流共享方面还需要我们进一步深入研究与实践；以期在较高的水平上、较大的范围内推进Scratch教学。因此提出以下建议：

1.借Scratch深入学科课程与教学，提高学生信息素养

Scratch与PPT相同，都可以作为表达工具，因此结合具体学科教学内容和教学过程，提高学生的Scratch表达能力，对于提高学生信息素养具有重要意义，如在理科教学中，可以着力探讨基于Scratch的数据挖掘和数据探究的教学模式。

2.充分发挥Scratch的多媒体互动功能，提高学生的学习兴趣

Scratch以其多媒体表达性而深受学生欢迎，特别是通过相应的硬件开发，可以提高计算机的智能，从而更好地实现与计算机的协同互动。开发基于Scratch的硬件和软件，创新Scratch教学模式，增强学科课程的趣味性，提高学生的学习兴趣。

值得一提的是，随着移动通讯技术的迅速发展，如何将Scratch向手机、平板电脑、物联网等方面扩展的问题，已经受到广泛关注。

3.建立Scratch中文社群活动区域，发挥Scratch的科普作用

要在更大范围内推进Scratch的教育，可以借鉴台湾和香港的经验，建立中文社群活动区域，创立相关竞赛与活动，在活动中体现Scratch的核心理念──“想法、编程和共享”，让公众在创作过程中提升信息素养。