Scratch在教学中的相关研究及其意义

戴思源　李茂国　朱正伟

摘 要：近年来Scratch在国内掀起一股教学、研究的热潮。文章通过文献资料与内容分析等方法，对近10年有关Scratch在教学中的相关研究进行综述，分别从研究历程、作者所在地分布、文献资源类型分布、文献来源分布、研究内容等几个方面对2009年1月1日至2017年12月31日期间CNKI数据库收录的文献进行统计与研究分析，着重阐述了Scratch在教学中的相关研究，以及在教学中应用的实际意义。

关键词：Scratch；教学研究；计量分析

中图分类号：G433 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2018）22-0088-04

一、引言

Scratch是美国麻省理工学院“终身幼儿园研究组”（MIT Lifelong Kindergarten Group）专为青少年设计开发的一款简易编程软件。Scratch创造的图形化编程环境，不需要写任何编码，只要使用鼠标拖拽部件就可以组成游戏、卡通和动画；也不需要记忆复杂的程序和语法，使用类似于积木搭建的Scratch模块就能够实现程序的编写，所以Scratch相比过去传统的编程教学更加形象、直观，而且学生更加容易操作。随着现代教学多样化的增强，Scratch在教学中的应用也越来越广泛，因此Scratch教学受到越来越多学者的关注。通过对中国知网（CNKI）检索可以发现，对于Scratch教学的研究和关注逐年增多，研究层次也逐渐开阔。以“Scratch教学”为主题在CNKI数据库进行检索，检索时间区域为2009年1月1日至2017年12月31日，共检录到130篇记录。结果显示，短短不到10年的研究文献中产生了不少卓有建树的研究成果，这些成果为我们后续研究奠定了基础，为此总结评述上述成果，以期在较高的水平上、较大的范围内推进Scratch教学研究。

二、Scratch教学发展史简述

2007年Scratch在美国正式发行，到目前为止，美国已有1100万青少年正在学习使用Scratch，并且众多的教师也将其运用到了教学当中，甚至连哈佛等世界名校也都开设了Scratch课程，进行Scratch相关的教学研究[1]。在英国，大学是推进Scratch教学的重要力量，他们坚持用最低的成本，实现最好的教学效果[2]。在日本，民间公益组织“Scratch-日本”主要负责Scratch的推广；起初Scratch的推广主要以动漫设计为主，直到2013年日本著名的计算机教育家安倍和宏编写的针对小学生的Scratch教材正式出版，才将Scratch广泛应用于教学当中[3]。

我国台湾地区在Scratch正式发行的次年便在中小学开展了Scratch教学研究，各级学校通过正式或非正式课程使学生接触到各类Scratch的编程活动与教学；各地教育与网络中心也陆续举办Scratch教师研习工作坊与研讨会活动；学校教师在Scratch的推进过程中发挥了重要作用[4]。香港青年协会从2008年起在中小学阶段引入Scratch活动，通过LEAD创意科艺工程计划推进Scratch，并进行了课程的实验教学；目前，香港地区已有400多所中小学参与了这项活动计划[5]。

内地2009年才开始有关于Scratch教学的相关研究，且2009-2012年都属于Scratch教学研究的萌芽阶段。直到2013年5月18日全国首届Scratch Day China主题活动在上海市黄浦区青少年科技活动中心成功举行，才逐渐将国内对Scratch教学的研究推向高潮。此后，每年的5月，上海市黄浦区青少年科技活动中心都将举办Scratch Day China主题活动，掀起一股Scratch教学、研究的热潮，极大地推动了Scratch教学在国内的发展。

三、对于Scratch教学的文献计量分析

1.Scratch教学的研究历程

2009年1月1日至2017年12月31日止，在CNKI上检索到国内有关Scratch教学的研究共计130篇。从研究的趋势上来看，这短短不到10年关于Scratch教学的研究论题逐渐引起学术界关注，研究成果也逐年增多，如图1所示。

由于我国内地对Scratch教学方面的研究起步较晚，2009年仅有1篇《Scratch语言简介及应用》发表在《电脑知识与技术》期刊上；2010年和2011年均未在CNKI上检索到与Scratch教学相关的文献。从2012年开始，国内对Scratch教学的研究才逐年上升。2012年也只检索到凌秋虹老师的《Scratch在小学信息技术课堂中的应用与实践》和西南大学王晓霞的硕士论文《网络环境下Scratch在中学程序设计教学中的应用研究》2篇文献。2013年增加到4篇，且其中3篇是上海師范大学的硕士论文；2009-2013年上升比较缓慢，原因可能是由于Scratch最初只在上海、江苏、温州、北京等发达地区推行，没有得到广泛应用；而在2014-2017年，随着人工智能的火热推行，国家对编程教育也越发重视，要求在中小学设置人工智能课程，逐步推广编程教育，鼓励社会力量参与编程教学软件、游戏的开发和推广[6]，因此Scratch在学校和社会机构的应用也越来越广泛。

2.作者所在地分析

在检索到的文献中对以第一作者身份发表文章在2篇及以上的作者进行了统计，并对作者的所在地进行了分析。结果显示，发表了2篇及以上的作者基本分布在江苏、浙江、上海等地，可以看出这些地方在我国内地对Scratch教学的研究处于领先地位。具体情况如表1所示。

凌秋虹老师于2011年成立“凌秋虹小学信息技术名师工作室”，一直致力于在信息技术学科的教学中培养学生的创新能力，其中重点研究项目“Scratch教学应用”在全国影响广泛，且发表了6篇学术论文。刘海武老师是苏州工业园区第二实验小学的高级教师，他在Scratch教学与国际理解教育、Scratch程序在教学中的应用和Scratch技术在创客课堂中的应用等方面都有相当深入的研究。吉怡繁老师是江苏省常州市武进区湖塘桥实验小学的一线教师，对Scratch课例研究也提出了独到的见解。朱丽彬是浙江师范大学教师教育学院的硕士研究生，在《现代教育技术》上发表了关于Scratch教学的论文，同时其硕士论文也是围绕Scratch展开。王旭卿副教授和朱贇讲师均就职于上海师范大学，研究方向为信息教育技术，也为Scratch教学的发展做出了贡献。而霍融是西北师范大学教育技术学院的硕士研究生，她的文章则是在教育部人文社会科学研究规划基金项目和西北师范大学青年教师科研能力提升计划骨干项目的支持下发表的。

可见，上海、江苏、浙江等地是推动Scratch教学发展的主要阵地，而其中一线教师是Scratch教学的主力军。但在其他区域对Scratch教学的研究就相对缓慢，若各地政府可以给予相应的政策支持与资金注入，支持Scratch教学课题的研究，比如上述提到的甘肃地区，定能较好地促进Scratch教学的发展。

3.文献资源类型分布

如图2所示，所检索到的文献资源类型可分为期刊论文、硕士论文和会议综述。可以看到近10年来会议综述只有3篇，说明在國内举行有关Scratch教学的学术会议并不是太多，或者说学者对于国内Scratch教学的相关会议不那么关注，导致会议综述类的研究成果较少；而硕士论文占了总数的三分之一，可见关于Scratch教学的研究最开始基本只有一线教师关注，而现在较高层次研究者也逐渐加入到Scratch教学的研究当中；但是并未检索到相关的博士论文，可见到目前为止仍然比较缺少研究Scratch教学的高层次人员，建议高校增设Scratch教学研究课程，鼓励高层次研究者对Scratch教学进行深入研究。

4.文献来源分布

为了加强 Scratch 教学文献的研究及确认文献质量的可信性，以文献期刊来源为指标，分析研究力度的强弱等问题[7]。从检录的130篇文献中将选自核心期刊的文献和在普通刊物中大于2篇的文献进行了统计，结果如表2所示。

核心期刊共有6篇，其中《现代教育技术》3篇，《中国电化教育》2篇，《电化教育研究》1篇，仅占总数的5%。可见关于Scratch教学的文献能够在权威期刊上发表的并不多，而大多数都是在有关教育信息化或者教师教育的普通刊物上发表。造成此现象的原因可能是虽然我国对Scratch教学的研究已经起步，但研究的主力军是一线的中小学教师，还没有从理论上形成模式，仍然存在缺少教学理论梳理、不知如何借助Scratch有效发展师生的深度思维能力、缺少官方支持、教师水平差异较大、对教学价值认识不清等问题[8]。

5.Scratch教学研究内容分布

通过对已检索的文献进行关键词分析，将出现过2次及以上的关键词进行统计（如表3所示），可以发现以“Scratch”为关键词的频率高达94次，“信息技术课程”类似的关键词达46次，“创客教育”和“创客”共计21次，与“编程”相关的关键词达19次，“计算思维”和创新思维共计13次，关于“STEM”及“STEAM”的关键词有8次。

将这些关键词和文献内容进行关联，不难归纳出Scratch教学的重点研究内容主要分为表4中的7个类目。

四、Scratch教学研究的意义

1.设计简单，提高学习兴趣

与复杂的编程语言不同，Scratch的构建基于类似拼图的编程块，但又非简单的拼图游戏。它的编程接口由显示窗口、显示背景和角色三个不同的窗口组成。我们定义一个行为，编辑背景和角色（可以用图形编辑）的窗口以及编程窗口，完成后便可看到角色在舞台上的“表演”[9]。这种简单有趣的编程方式增加了学习本身的乐趣，让学生爱上学习，从而提高学习的兴趣。

2.在线分享，培养合作能力

Scratch 基于 JAVA 架构，学生可以编制自己的互动故事、游戏和动画，并与在线社区的其他人分享自己的创意，这一特点方便了学生的交流与再创造。学生在网上以一种特殊的Scratch语言进行交流与学习，分享各自的创意与设计思路[10]，让学习不再是一个枯燥乏味的过程，而是在人与人之间的合作中完成的。在这个过程中，学生的合作能力也在无形中得到了培养。

3.熟练应用，发展学习能力

Scratch为年轻学生创建一个活动或游戏的挑战，促使他们自发进行探索，让学生可以及时发现问题、解决问题，培养他们问题解决的能力。同时，Scratch还鼓励创造性思维，学生可以大胆想象，并通过Scratch模块实现自己的想法。在Scratch课程中，学生能通过有趣的学习培养逻辑思考能力与协作能力，从而熟练地应用科技，表达自己，由科技时代的消费者转变为创造者。

4.模块程序，打下编程基础

相比过去枯燥的代码学习，Scratch是模块化的编程学习软件，学生只要拖拉指令模块就可以产生相应的效果，让学生编写程序，就像玩游戏一样[11]。在这个过程中，他们轻松学会了逻辑运算、条件、循环、事件等程序思想，在完成作品设计这个过程中体会编程，为之后深入学习编程打下了坚实的基础。

Scratch教学在我国已经越来越受到重视，研究内容及层次逐年扩增，Scratch在教学中的研究意义也日渐凸显，但由上述分析可知，国内无论是教育行政部门还是行业协会，无论是高校还是中小学，对Scratch在学生知识的学习、能力的培养等方面的重要性认识并不到位，也不够深入，Scratch教育潜能还远没得到充分发掘。应试教育机制下，教师和家长们仍然将重心放在主要学科的学习上，并未将学生的想象力、创造力培养放在与学科学习同等重要的位置上；再加上国内的Scratch教育研究起步较晚，很多地区只是某个学校、某个教师在做尝试，在课程开设的类型、与其他学科的结合、课题研究以及社群交流共享等方面都还需要更加进一步深入研究与实践。

参考文献：

[1]吴俊杰.美国：Scratch促进STEM教育[J].上海教育，2014（148）：40.

[2]谢作如.英国：Scratch带来更多创客空间[J].上海教育，2014（148）：41.

[3]陈华.日本：Scratch受学生创客喜爱[J].上海教育，2014（148）：42.

[4]范运平，陈磊.中国台湾：教师带动学生玩转Scratch[J].上海教育，2014（148）：44-45.

[5]李梦军.中国香港：用技术进行创造性思考[J].上海教育，2014（148）：43.

[6]洪嘉毅.在高中信息技术教学中提升学生的信息素养[J].福建电脑，2017，33（8）：146.

[7]金政，王首丹，金石梅.中韩Scratch教学研究现状比较[J].中国教育技术装备，2017（21）：14-16.

[8]李田田，徐朝军.Scratch教学研究综述[J].软件导刊，2016，15（9）：197-199.

[9]Victor Lopez，Maria Isabel Hernandez.Scratch as a computational modelling tool for teaching physics[J].Physics Education，2015，50（3）.

[10]凌秋虹.Scratch在小学信息技术课堂中的应用与实践[J].中国电化教育，2012（11）：113-116+129.

[11]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，2013，23（7）：30-33.

（编辑：鲁利瑞）