瓮子江 四川省成都市同辉(国际)学校
本微课的特色在于通过流程图,运用三种基本控制结构及其组合,对“你画我猜”的游戏进行问题求解的算法描述,并基于描述的算法,对应适当的图形化编程积木,进行组合。其中,在重点知识点讲解上,采用了生活化联想和动画演示的方法。
亮点1:在功能分析上,对“你画我猜”游戏里的功能进行了步骤分析,其中包括功能1画笔的控制和功能2画笔的绘制。
在对功能1和功能2的分析上,笔者均采用了流程图的方式来尝试求解问题,对功能进行了逐步的分解。这样的好处是,通过流程图可以很清楚地将程序执行的逻辑表达出来。
亮点2(如图1):在动手实践过程中,笔者采用了画中画的模式。笔者将流程图固定在右侧,进行操作演示,演示中解释每一个执行的目的。这样做的好处是帮助学生更好、更直观地理解编程逻辑,以及简化了上手操作的难度。
图1
亮点3(如图2):为了将知识点讲解清楚,笔者进行了生活中的联想和微动画的演示两部分的设定。
图2
首先,在生活联想中引导学生想象平时大家在画画的时候,把画笔的笔尖落在纸上,便可以进行绘画,如果不想绘画了,就可以把笔抬起来,笔尖触碰不到纸上就无法进行画画了。
其次,在微动画演示模块,笔者将抽象的落笔、抬笔模块进行了拟人化,即让它们向学生介绍自己,包括介绍自己的姓名、使用方法和场合。这样做的目的是通过生活中的案例帮助学生建立对画笔模块的自然认知关联,且运用动画的播放帮助学生更好地认识抬笔、落笔模块的使用方法。
本单元对应新课标第三学段第一模块(身边的算法)中的第二部分“算法的执行”,属于承上启下的内容。向上承接“算法的描述”里算法的理解和相关辅助工具的认识使用,向下为“算法的效率”学习奠定基础。根据课标所示,“算法的执行”在“身边的算法”模块内容的要求对照(2)和(4)部分内容(如图3)。
图3
根据上述内容要求,可知在“算法的执行”部分,着重培养的关键能力是运用算法解决问题的能力,因此,该关键能力的培养是本微课设计的重要出发点。
1.设计思路
(1)学情分析
在微课制作之前,笔者首先对该学习课程内容学段的学生进行了学情分析(认知发展、知识基础、能力基础、需要注意的地方)。
①认知发展。五、六年级的学生的思维处于具象思维到抽象思维的过渡阶段,因此,在教学设计上笔者对具象内容和抽象内容进行了关系和平衡的考量。
②知识基础。学生在“算法的描述”部分已经简单地认识了三种基本控制结构,并能够使用自然语言和流程图描述简单的算法。
③能力基础。学生已经掌握了图形化编程的基本知识,能够简单地组合运用事件、控制、运动等模块做一些分支和循环结构程序。
④需要注意的地方。学生对分支结构和循环结构的应用存在一定的问题,如分支的误判、循环的多余使用等;流程图对编程起到的作用,学生尚未熟悉和掌握。
(2)教学目标
根据新课标的教学理念和学情分析,笔者将教学目标定为以下四点。
①通过分析“你画我猜”游戏,将“你画我猜”游戏中的落笔和抬笔判断问题与分支结构相联系,整理游戏背后的执行步骤,设计游戏算法。(信息意识、计算思维)
②借助流程图描述出“你画我猜”游戏过程的算法,并进行任务分解,即功能1和功能2的实现,体会流程图的重要性,利用流程图表示“你画我猜”游戏的算法。(信息意识、计算思维)
③运用图形化编程工具中的“抬笔”“落笔”“如果…否则”“重复执行”等模块,编写“你画我猜”游戏的程序。(计算思维、数字化学习与创新)
④体会分支结构在程序设计和生活中的重要价值,提升利用数字化作品表达的能力。(信息意识、数字化学习与创新、信息社会责任)。
(3)教学重难点
重点:“你画我猜”游戏中落笔和抬笔模块的认识使用。(信息意识、计算思维)
难点:将“你画我猜”游戏算法的流程图描述,转化为图形化编程语言的过程,即建立算法和程序设计之间的逻辑关系。(信息意识、计算思维、数字化学习与创新)。
2.内容结构
本微课选取的知识点的切口很小,即图形化编程中画笔模块的落笔和抬笔。笔者通过学生生活中常玩的游戏“你画我猜”引入,接着进行游戏的分析和功能的实现。在实现的过程中使用动画、流程图、教师演示等一系列思维引导方式帮助学生认识了画笔模块中的“落笔”和“抬笔”,促进学生将新学的画笔知识内容和以往学习的条件判断和重复执行语句等进行有效结合。在微课最后,展示画笔的更多知识内容并做出作品,激发学生对新知的主动探索欲望,从而完成你画笔者猜的作品案例。
本微课旨在使学生经历抽象、分解、建模、算法设计等思维活动,基于学习者分析,根据维果茨基最近发展区理论,使用支架式教学策略开展教学活动。教师作为辅助者、引导者,根据问题需要为学生提供适当的学习支架,帮助学生学习,因此教法采用任务驱动法、启发式教学法,学法则采用自主探究实践。
笔者将教学过程分为以下5个环节:体验游戏引出算法、分析问题设计算法(教学重点)、分解任务验证算法(教学难点)、展示优化算法、总结拓展体会算法。这样设计的目的是让学生经历分析问题、设计算法、验证算法、优化算法的完整过程。依据是新课标中“算法的执行”对应的基本知识技能和关键能力。
(1)片头部分
通过炫酷的开场动画吸引学生的注意力,首页标注本次微课的名称、学科,以及制作者姓名。(用时5秒)
(2)课程导学
展示内容大纲,向学生介绍本次课的流程,包括规则了解、功能分析、动手实践和总结扩展四大板块。(用时20秒)
(3)规则了解
提前介绍“你画我猜”的游戏规则和操作方法,让学生能更好地体验游戏过程。(用时20秒)
(4)功能分析
展示游戏运行的完整过程,引导学生提炼出该游戏的两大功能,即功能1(控制画笔)和功能2(画笔绘制),接着引导学生理清每个功能的思路以及所运用到的知识、对应的积木模块,并绘制出流程图。(用时2分30秒)
(5)尝试编程
引导学生结合流程图进行图形化积木编程,在动手中发现问题,引发疑问,从而引出新的知识点。例如,功能1控制画笔知识是学生以往学过的知识,可以通过动手解决(“重复执行”和“移到鼠标位置”模块)。但是在实现功能2的时候,学生遇到了知识盲区,这时进行新知识的讲解,即通过生活中的联想和动画的演示,让学生了解“抬笔”和“落笔”的积木,并进行实战应用,结合以往所学的“如果…否则”和“重复执行”语句,完成功能2画笔绘制。在完成功能1和功能2后,运行程序,在验证程序没问题后,便可以判定已经完成“你画我猜”的游戏制作。(用时3分钟)
(6)片尾部分
笔者带领学生对所学知识进行总结,通过对“画笔”和“抬笔”的学习和应用,结合所学知识,进行了“你画我猜”的游戏制作,随后进行了扩展,提出更多的画笔功能用法,如画彩色线条、画多边图形,或画自己想要的图案,以激发学生的探索欲望。(用时1分10秒)
①微课里图像的质量是最重要的,为了保证视频的高质量,笔者在录屏软件上选择了BANDICAM专业录屏软件,其在确保画面1080P质量和60帧率的同时,也支持标注、变焦、提示等辅助教学功能。
②微课里声音的传递尤为重要,为了使教学声音没有杂音、音色更为清晰明朗,笔者选用了大疆的MIC专业录音设备,有效支持教学语言和内容的传递。
③为了使内容呈现形式较为新颖,吸引学生的注意力,笔者前期在PowerPoint方面的课件制作下了很多功夫,自学了构图、色彩搭配等知识,后期采用AE进行了大量的逐帧动画制作,并使用了专业的流程图Process on。
④为了使讲解内容有一定的交互性,笔者使用源码编辑器展示编程的过程,进行每一步的直观讲解,帮助学生更好地进行实践。
⑤笔者增添了虚拟人物,虚拟人物的表情和动作都是根据教师的变化进行还原,增添学习过程的趣味性。
⑥笔者用premier制作了时间轴的进度提示条,将每段内容的讲解模块进行了标注,学生可根据自己的学习掌握情况进行断点播放。
在最开始设计微课时,笔者根据先前所学的微能力点进行了六个维度(包括讲解清晰、内容呈现、应用合理、重点突出、注意交互、拍摄质量这六个维度)的一一对照,从开始便给自己定下了高标准。
在设计微课的过程中,笔者深刻感受到,一节微课的总时长越少,对教师的专业知识能力的掌握程度要求就越高,一个短短7分钟的微课,笔者花费了一周的时间制作。本节微课的每一小段内容都制订了对应的镜头和脚本,方便后期修改和完善。