初中创意编程教学模式探究与构建研究

黄朝阳

【摘要】随着社会的发展，理解人工智能、提高信息素养已经成为每个人必备的技能，而编程是信息技术教学中的重要内容和难点。在信息技术教学中组织和实施Scratch编程教学已成为教师的一项重要任务。Scratch编程是根据学生的设计能力和计算机技能设计的软件。在这种软件教学模式下，可以增强计算机学习的趣味性和生动性，有效提高信息技术的教学质量。从个人层面需求出发，也应把培养学生的创造力、协作交流、批判性思考、解决真实问题能力置于优先地位。然而，分科教学依然是目前中小学教学的主流，这是不利于学生全面发展的，而且欠缺创新能力的培养。

【關键词】创意编程  教学模式  初中

【基金项目】该论文为甘肃省教育科学“十三五”规划2020年度信息技术课题《初中创意编程教学模式探究与构建研究》课题（课题批准号：GS[2020]GHB3690）成果论文。

【中图分类号】G623.58       【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2021）30-0045-03

一、开展初中 Scratch创意编程教学的意义

新的信息技术课程改革中强调信息技术核心素养包括“信息意识”“计算思维”“数字化学习与创新”及“信息社会责任”等四个核心学科内容，中学生核心素养的培养是学科建设和开设的重点，中学信息技术课程的结构设置决定着学生信息素养的培养，必修和选修的课程体现了国家教育的统一性，在地区和民族的差异性中体现较少，但是无法反映出各民族地区学生的认知水平和当地实际的教育状况，因此符合本地区本校教学水平和教育理念的校本课程开发就十分有必要。长期以来，我国初中课程大多采用跨学科教学，缺乏融合各学科知识的综合课程，学科壁垒严重，导致学生极度缺乏综合运用跨学科知识解决现实情境中问题的能力。跨学科教学的现状不容乐观。同时，大部分课程过于强调传授知识而忽视动手实践，导致学生缺乏创新能力和实践能力。因此，以初中技术与实践课程为切入点，开展基于STEAM教育的教学改革，采用基于项目化任务的学习方式，促进学生跨学科知识的综合应用，有利于培养学生的创新能力和实践能力。

二、Scratch创意编程校本课程开发及内容组织

（一）基于问题解决的5E教学框架课程开发设计

计算机编程，对于发展学生的学科核心素养有着重要作用，但受到传统模式的影响，很多教师缺乏对编程教学的重视和研究，往往只是简单地传授基础的理论知识，学生缺少锻炼和实践，导致无法自主地完成具体案例的编程。为了改善程序设计教学效果，提升学生包括问题解决、逻辑思维、实践能力等在内的综合素养，就需要教师改变传统的编程教学形式，实现Scratch创意编程教学，提升程序设计教学的效果和质量。

5E教学模式是美国生物课程研究基于建构主义发展起来的一种教学模式。这种教学模式可以帮助学生在课堂上提高探究问题的能力，更好地帮助学生建构知识，从而提高学习效率和成绩。特别是在我国的科学研究中，教师合理、科学地运用5E教学模式，可以极大地帮助教师的教学。这种模式强调学生的主体性，通过学生自主获取知识来分析问题、调查问题、实验问题，从而解决问题，科学地帮助学生建构知识。5E教学模式包括五个教学环节，即引入、探究、解释、说明和评价。

笔者将运用5E教学框架贯穿整个教学设计和教学实施中。

引入：在scratch creative programming的教学设计中，我通过解决游戏问题将每一个课程内容引入情境，激发了初中生探索知识的兴趣。同时，我为学生提供“脚手架”学习资源、微课视频、学习网站、知识链接、PPT课件等，鼓励学生独立获取信息、处理信息和建构知识。

探究：在信息技术的第一堂课上，学生将被分成学习小组。今后的学习探究和小组展示报告将以小组为基础，每节课堂将按小组进行评分。学期末统计小组成绩，对优秀小组和进步快的小组进行分类表扬。小组成员讨论教师提出的问题并分解任务，明确解决问题需要突破哪些技术和知识限制，如何解决这些困难，以什么方式解决。解决问题的方法只有一个吗？尝试用不同的方式思考等等。

解释：因为是创意编程课程的学习，所以小组需要画出初步的程序框图。这个过程也是为了让学生建立逻辑思维模式“计算思维”来解决问题。也许在实际的操作过程中，学生会发现自己的操作和最初的程序框图不一样，这正是我想要的结果，也有助于学生树立思想。没有什么是一蹴而就的，我们需要通过不断的尝试和探索找到真相，找到最优解，但前提是需要有计划、有目的地探索，不怕困难，树立不断创新和反思的思想。程序本身的学习是一个需要不断重复的过程。在初中，我们会为学生树立正确的学习程序和算法的方法和思路，为高中学习打下坚实的基础。

说明：此环节是新概念学习的延伸环节，主要目的是促进学生将新学习的内容用在新的或相似场景中，发展学生对概念的理解和应用技巧，使得学生扩充概念的基本内涵，并与其他已有概念建立某种联系，并能够用标准和正确的科学术语交流解释新的情境或新的问题。

在建构概念的过程中，学生的观察、实验、操作、测量、记录等技能得到了训练，学生的推理、预测、分析、解释、应用的能力得到了提升，这些都是传统的、讲授式的教学模式中无法实现的培养目标。

评价：评价是这门课的关键部分，很多老师会忽略它。然而，在我对初中生的教学中，我体会到分享和评价是检验学生知识建构的关键步骤。学生利用演示报告，用算法讲解自己和团队的刮刮乐创意作品，逻辑演绎并介绍自己的创意，从而将知识内化。不断收集分析信息，同时在报告分享的过程中，其他同学可以评价提问，再次交流。在这个过程中，我只是充当一个引导者，学生真正成为学习的主人，知识获取、知识吸收、知识共享的主动代理人，让学生真正树立如何学习的思想。

（二）Scratch校本课程教学组织及内容设计的开发

1.知识与技能设计

根据学习的认知理论，知识的学习是由浅入深，由易到难。在讲授Scratch编程时，教师要科学设计知识点，分层次深入讲授知识，熟悉场景和角色、建模、序列结构、循环结构、选择结构、坐标系、变量学习和新闻。其次，教师要从教学一开始就保持传授知识的严谨性。比如学生容易出现的问题：“人物混淆”。很多同学学了很久的刮刮乐，还是不知道“角色和形状”的区别。这也反映了我们老师在教学的时候没有给学生讲清楚。老师可以想一些例子来区分这两个概念，角色是Scratch编程中舞台活动的主要对象，而形状是角色。

2.過程与方法设计

Scratch课程开发与实施的目的是培养初中生的编程能力和计算思维。所以，教师只是学习知识的领导者，学生才是学习的主人。因此，要想办法调动学生学习的主观能动性，就要在课堂上为学生创设情境，设计生活化的问题，讲解编程技巧，而不是要求学生一遍又一遍地重复我们的操作，模仿我们的操作，而是要一步一步来。相反，学生应该学会自己分析和解决问题。通过理解问题，学生可以创建自己的编程流程，甚至解决问题的方式也不是唯一的，也没有固定的答案。这就要求教师不要给学生设置框架，而要在学习过程中强调自我探索和自我创造。教师必须鼓励学生自我创新。当老师需要帮助时，他们应该给学生一剂良药，帮助他们解决问题。对于学生常见的问题，可以通过屏幕在全班讲解，同时可以给出最佳的解决方案，供学生参考。当然，最佳方案也因人而异。有可能很多学生并不认为是最好的解决方案，所以让学生经历思维建构的创造过程，体验自我创造的快乐，激发学生的学习主动性，在做中学，从而潜移默化地形成计算思维，构建核心素养。

3.情感态度与价值观设计

Scratch的校本课程设计要结合STEAM的教育理念，关注知识的趣味性和各学科之间的联系。通过各学科的融合，可以提高学生的核心素养。选择Scratch软件完成编程教学，就是要充分利用Scratch软件的特点，让学生不会记忆编程中用到的单词、语法等英语知识，通过构建块状模块来实现构成程序的命令和参数，让学生在过程中享受Scratch编程的乐趣和奇妙，避免编程语言晦涩生硬，增强学生的学习兴趣。愿意参与编程游戏，对编程等更多的计算机知识充满好奇，敢于挑战高级任务，是初中零起点创意编程校本课程最大的收获，不仅能提高初中学生的信息技术素养和能力，还能为高中学习算法与编程、网络技术应用、多媒体技术应用、数据管理技术、初步人工智能打下坚实的基础。

三、基于学科核心素养的初中 Scratch 创意编程教学实践方法

（一）加强教师的自身学习，提高教学能力

在开展 Scratch 创意编程教学的时候，虽然学生是课堂的主体和中心，但是教师仍然在其中发挥着重要的作用，教师要为学生设计良好的教学方案，让学生能够提升对Scratch 创意编程学习的兴趣，积极地参与到教学活动里，锻炼自身的编程技能，这样才能够提高学生的计算机素养。可见，教师对于 Scratch 创意编程的重要性，这就要求初中的信息技术教师提升自己的教学能力和素养，拓展自身的 Scratch创意编程的知识、掌握更多 Scratch 编程的创新教学方法，这样才能够为学生带来更好的教学内容和教学环境，提升学生的计算机核心素养。

（二）创意编程教学结合游戏，提升学科素养

游戏，是学生最喜欢和热爱的学习形式之一，在开展Scratch 创意编程教学的时候，教师也应该结合游戏为学生设计教学内容和教学活动，让学生在丰富有趣的游戏里展开 Scratch 编程学习，提升编程的趣味性，激发学生对编程的兴趣和爱好。例如，教师在课上，首先可以做一个示范的小游戏，通过游戏导入本节课的 Scratch 创意编程学习，让学生通过游戏的试玩和体验，认识和了解本节课的知识点内容和结构，掌握基础的知识框架。如教师便可以结合 Scratch 软件为学生开展“打仓鼠”的游戏。在课上将游戏投影到屏幕里，让学生进行试玩，一起参与到打仓鼠的环节里，通过这样生动的游戏，学生马上激发了参与的欲望，在摸索中学会如何操作、如何使用。

（三）有效运用编程流程图，培养计算思维

通过流程图，学生能够更加清晰、直观地认识到编程的内部结构和逻辑联系。流程图是当前初中信息教师在引导学生对程序进行结构构建和思考整理时常用的手段，在流程图下，学生能够直观地了解程序的功能、程序的运行顺序和过程、程序的运算结果。因此，作为初中信息技术教师，在设计 Scratch 创意编程教学的时候，要借助流程图展开教学， 让学生发挥自己的思维和想象力，通过流程图建立程序模型，构建出完整的、全面的程序。

例如，教师在引导学生设计关于图片移动的流程时，便让学生通过小组合作的形式，展开分析和讨论，了解“如何设计图片、移动图片”，教师先对图片移动流程进行流程设计，按照步骤进行整理，将流程图展示在多媒体上，让学生根据流程图进行合作探索。学生收到任务之后，开始进行分析和思考，按照教师所提供的流程图进行操作。在流程图中，学生们将编程设计也渗透了进去，通过编程设计来完成实验，让学生能够更加生动形象地认识和了解知识。

（四）组织编程竞赛，在实战中锻炼学生

在 Scratch 编程教学中，竞赛是实践的有效途径，教师应积极组织学生参加各级各类相关竞赛，让学生通过实践来深入了解 Scratch 编程软件，以赛促教、以赛促学、以点带面，给学生以学习的推动力，还能提供更高、更广阔的平台，拓宽学生的眼界，在竞赛中培育学生的合作能力、实践能力、创造能力等综合技能，提升计算机学科素养。

四、总结与展望

当前，我国经济社会发展正处于转型期，创新驱动发展成为新的国家战略。科技创新的关键在于创新人才，而培养创新人才的关键在于创新教育。如何实现教育改革，培养适应时代要求的创新人才，是新形式下中国教育面临的重大机遇和挑战。我国于2010年6月颁布实施的《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》明确提出：以提高创新能力、建设创新型国家为目标，以高层次创新型科技人才建设为重点，着力培养一批高水平科技带头人、科学家、工程师和高水平创新团队，注重培养一批创新型人才和科技人才。同时，教育部发布的《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》指出，我国要实施培养创新型、复合型人才的发展战略，把培养学生的创新能力和实践能力作为教育改革的重点。

在初中开展Scratch创造性编程教学具有重要意义。首先Scratch软件有可爱的外观和图标，可以让学生一见钟情，为编程学习开个好头，从而提高学习效果。其次，Scratch操作更简单，学生可以用鼠标移动编程部分来体现自己的设计，让编程变得直观可见。再次，Scratch还集成了各种综合功能，如构建模型、控制动画等指令，让学生对编程有更全面的了解;最后，Scratch可以自动将学生制作的成品上传到相关社区和论坛，供更多用户交流讨论，开阔了他们的思维和视野，有效提升了学生的核心素养。综上所述，Scratch编程软件的界面更适合学生的现实生活，让学生有更强的代入感，设計更好的编程程序，增强编程学习的兴趣和效果。而且，在新时代背景下，信息素养已经成为社会发展的需求。Scratch编程软件教学可以帮助学生进入人工智能的世界，提高他们的信息素养，帮助学生未来的发展。因此，作为初中信息技术教师，应该更加重视Scratch编程软件，创新Scratch编程教学形式，让学生在Scratch编程教学中获得计算机科学素养的提升。

数字化的时代瞬息万变，学生必须具有多项核心能力才能适应未来复杂多变的社会环境，适应的关键在于掌握创新能力、创新思维等的核心素养。初中创意编程课程不仅解决了单学科学习枯燥的问题，更让学生的学习与实践密切关联起来，通过游戏化的学习方式，让学生带着任务去学习、去动手，培养学生创新思维和探究能力，使得信息技术的每一节课精彩纷呈，焕发课堂新活力。但是，也应注意到课程体系尚有不足的地方，如课程与STEAM理念未达到深层次的融合等，因而在未来的研究中还需要进一步拓宽学科融合的广度，更加注重创意的深度，使每一个学生都受到编程教学模式的启发并且能够真正地融入其中。

参考文献：

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