潘真敏
计算思维作为信息技术学科核心素养之一,是信息化时代中数字公民必备的基本素养。从 2006年周以真教授提出计算思维这一概念开始,到 2016年的《中国学生发展核心素养》正式发布,紧接着在 2018年初,教育部印发了《普通高中信息技术课程标准(2017版)》,计算思维越来越受到教育界的关注。
近年来,我校信息技术教研组依托 Scratch测控板,基于教材,开发了系列校本课程。在校本课程的教学实践过程中,不断总结经验,积极探索基于硬件操作的程序设计教学。笔者以校本教村中的《用测控板玩游戏》一课为例,围绕课堂教学论述如何发挥硬件优势,提高学生学习主动性,培养学生的计算思维。
真实体验,动手游戏激发学习兴趣
课堂伊始,笔者先让学生使用测控板试玩上节课编写的接苹果游戏,所有学生都非常兴奋,让学生在玩游戏的过程中感知测控板的操作方法及与程序之间的关系,从而把抽象的程序变得具体,并可以触摸。深厚的学习兴趣会使学生由内而外地想要去探索新知,使课堂教学进行得更加顺畅。程序设计教学本身是比较抽象的,教师要善于利用小学生喜欢游戏的天性,吸引学生的注意力,通过创设游戏情境,使其在愉快的状态下思考学习。良好的开端是成功的一半,游戏情境导入效果对整节课有着事半功倍的作用。
动手动脑,搭建虚拟与现实的桥梁
Scratch测控板的引入,使计算机程序变得可以触摸,实现了虚拟与现实的互通,拓展了学生的想象空间。笔者在教学《用测控板玩游戏》一课中,先引导学生学会如何外部设备,将测控板连接到电脑上,并安装驱动,连接到相应的串口,接着让学生学会如何调试测控板。本课是测控板教学的第一课时,教会学生如何连接和使用外设也是培养学生信息素养不可或缺的内容,一方面有助于学生回到家中学习和使用测控板,另一方面也为学生今后连接和使用其他外部设备打下基础。初次连接硬件后,调试也是非常重要的内容,硬件的调试与程序的调试相类似,对于学生学会并领悟调试非常有帮助。从点滴细微入手,在教学的各个环节中注重培养学生的计算思维。
实验探究,思考与交流中深度理解
本课的难点是如何用测控板上 0-100范围的滑杆去控制 -240~240的 Scratch舞台,笔者引导学生使用加减乘除等数学运算尝试着突破这个难点。对于初次接触数据映射的小学生来说,可能会有点难度,经过老师的引导,学生之间的讨论,这个难题很快有了突破口。有学生说,可以使用加法运算,让 100加上 140,变成240,也有同学说用乘法运算,让 100乘上 2.4,变成240。众人拾柴火焰高,思维的火花在同学之间不断碰撞。
分层任务,同伴互帮互助共同进步
部分学生学会使用滑杆传感器之后,开始对测控板上其他传感器进行研究,尝试在游戏中添加一些新的功能。笔者把本课任务分成基本任务和扩展任务,基本任务是使用滑杆传感器控制籃筐在舞台左右移动,基本完成这个游戏;扩展任务是学生在完成基本任务后,进一步运用所学知识尝试在游戏中添加一些新的功能,要求学生以自主探究和小组合作为主。基本任务完成的学生可以帮助未完成的同伴,实现互帮互助共同进步,在完成基本任务后,可以根据自己的学习能力,发挥自己的想象,自主选择,完成相应的扩展任务。教师将教学内容分层化,引导学生进行分层学习,从同一理论起点出发,达到不同的应用终点,帮助全体学生对教学内容的小结不仅可以消除部分学生的疑虑,还可以加深学生对程序的理解。除了及时性的小结评价,还要在最后对整节课总结评价,编程教学在总结时更要关注对编程理念的总结,提升学生对编程理念的运用。课堂的适时总结对于培养学生计算思维,起着至关重要的作用。
“互联网 +”“大数据”“人工智能”“机器人”等这些高新技术都离不开编程,可以说编程是时代发展的需要,培养学生计算思维非常重要。笔者结合《用测控板玩游戏》这一节课论述了在小学信息技术课堂中如何发挥硬件优势,不断优化和改进教学方法,从而更好地培养学生计算思维。通过校本化课程的实施和 Scratch测控板的运用,让小学信息技术课程更丰富、更有趣。
(苏州市吴江区震泽实验小学)