Scratch编程教学例谈

2023-06-26 02:03杭晓峰
关键词:计算思维小学信息技术

杭晓峰

摘 要:尝试使用自定义程序模块、引入编程小游戏、拓展交互性编程素材、指引编写运算事件等教学方式,激发学生的主动探究精神,促使学生在思想的自由碰撞中,提升创造性思维能力、逻辑思维能力、创作能力、运算能力等。

关键词:小学信息技术;Scratch编程教学;计算思维

Scratch是专门为小学生设计和开发的集视觉化、图形化为一体的积木式编程软件,不需要复杂操作,就可以组建程序并实现功能。Scratch编程教学,要注重凸显知识的趣味性和实用性,鼓励学生自由想象、充分互动,积极表达个人想法。

一、使用自定义程序模块

Scratch“零起步”的界面很适合学生个性化的程序编写。学生无须记忆指令和参数,就能直观地看到计算机程序的演示和脚本设计的效果,无形中降低了识忆难度。教师要充分利用这一特点,引导学生灵活使用自定义程序模块,迅速写出简单程序:可以通过实例显示,把代码输入某个特定的命令中,让学生按照一定的逻辑顺序将这些命令放入脚本,然后再进行设计;可以运用生动的教学案例向学生传递Scratch程序知识,提高学生对编程的理解,感受生活中各种元素与编程的关系,并能从编程的角度理解生活中的各种事例;可以提醒学生从各种要素中抽取适当的创意材料,进行创意模拟,使学生的思维更加活跃。比如,为了让学生深入理解“全局变量”这个概念,教师引入“迷宫”的案例,告诉学生可以通过选择和判断“玩家”的身份,了解人物的点击、造型、声音等,并根据各种与“迷宫”相关的因素,为“迷宫”中不同的地点命名。形象的讲解,让学生高效直观地理解了“全局变量”。

二、引入编程小游戏

Scratch编程教学中,引入编程小游戏,可以帮助学生在游戏情境中,下意识地运用嵌入、变换、模拟等运算思维,设计出一套求解问题的算法,使难题变得容易理解,从而更有效地解决问题。

(一)试玩评价游戏

每个学生的计算操作水平有限,对于逻辑能力要求较高的编程内容接受程度也不一致。教师要充分尊重学生的个体差异,设计试玩评价游戏,组织学生在小组合作探究中充分互动,在“试玩+评价”中,达成学生之间的资源和能力互换,实现互教互学。[1]例如,在“小猫起床”程序设计中,教师先让学生感受小猫的活动习惯和活动方式,然后创设“小猫起床”的情境,让学生尽情发挥想象,设计猫咪们的角色,为猫咪们起床时的场景“添设”相关元素。待学生基本完成程序设计,教师请学生以4人为小组单位,每组推选一名组员先展示自己设计的阶段游戏程序,然后各小组相互试玩其他小组设计的游戏程序,并给予适时评价。针对某小组展示的猫咪起床时的动作,其他小组在细节方面提供了更多创意,如建议补充“伸懒腰”“舔爪子”等动作;针对某小组展示的猫咪起床时的屋内设施,其他小组建议应该有匹配的灯光、室内摆设等。当然,针对各自设计程序时出现的问题,如小猫起床时的音乐过于热烈、不流畅,室内装饰过于亮眼且与其他内景不协调等,各个小组互相交流,分析问题产生的原因,并提出优化方案,之后在组内尝试设计,再次求证,保证了整个程序设计的高效流畅。

(二)展示演说游戏

教师可以根据教材内容设计展示演说游戏,让学生聚焦自己的编程成果,以“展示+演说”的形式,呈现自己的设计思路,理清设计过程中遇到的一系列问题,再现自己和小组成员的智慧,如解决该问题时采用的方式方法等。展示演说游戏,可以让师生之间实现充分的交流互动,拓宽学生的思维。[2]例如,教学中,有教师设计了模仿刀切水果的展示演说程序游戏,鼓励学生以不同的形式展示自己设计的切水果小程序。有的学生展示演说自己设计的又快又准切水果的小程序,有的学生展示演说自己把水果切得美观的小程序,有的学生展示演说自己把不同的水果切出不同造型的小程序……针对学生的展示演说情况,教师针对性地给予指导,帮助学生从大处着眼优化编程任务,再逐一细化解决学生展示的编程问题,进而鼓励学生进行二次设计和验证,再进行展示演说。如此,学生设计刀切水果游戏的能力得到了明显提高。

三、拓展交互性编程素材

Scratch编程教学中,教师需要有意识地拓展交互性编程素材,引导学生尝试探索学习技巧,并跟随案例的操作步骤,进行编程的操作或设计[3]。

一般来说,Scratch编程教学可以在以下几个阶段拓展交互性编程素材:编程开始抛出问题时,提供帮助学生自主分析问题、探究问题的素材,如光盘、视频、游戏设计教程等,鼓励学生查阅相关资料分析问题,或跟着教程的演示模仿操作,再提炼问题;编程过程中,让学生尝试完成编程中的角色分布、隨机调整位置时,可以提供相关的微视频操作案例,指引学生一边模仿一边操作,一边操作一边反思,主动记录问题;编程结束后,针对学生记录的问题,提供操作中常见失误以及修正后的图片视频素材,启发学生尝试反复实验,分析问题产生的原因,教师边检查边跟进边引导。

随着科学技术的飞速发展,学习者除了在课堂中与各类编程素材互动,更需要与庞大、灵活、便利的信息互动。Scratch编程教学也是如此,教师要提醒学生随时随地在网上学习、交流、分享,增强灵活利用数字资源解决问题的能力,自主参与体验交互、优化设计、共享学习等学习活动。例如,有教师在引导学生设计制作动态球的编程时,鼓励学生交流自己根据相关资料而产生的想法。每当学生有精彩见解,教师就会顺着学生的想法,通过网络链接的方式,与所有学生观察和分析球的飞起、坠落、倾斜等状态,并分析其编程思路。如此,通过源自学生的编程素材,促使学生及时把积累的知识素材和技能运用到实践中去,积极表达、有序参与,较好地提高了学生的知识贯通能力、计算思维以及个性化创造能力。

四、指引编写运算事件

Scratch编程教学的方法对于提升学生的计算思维大有益处。教学中,可以通过指引学生编写运算事件,让学生在了解Scratch程序更多有趣功能的基础上,从计算观念着手,使用具体的运算资料、数据,策划一些活动或事件[4]。例如,在“创造游戏”课程中,教师设计了“砸金蛋”的活动,发动学生自主完成,然后让学生将这一次的事情以及具体的情况写下来,再对获奖的概率、砸金蛋的相关数据进行详细的分析和计算。

在编写运算事件时,教师有必要让学生先对计算概念形成一个初步的认识,然后在使用Scratch程序的不同环节采用不同的方法提高学生的计算思维。比如,创编环节,教师安排了用软件制作三明治的作业,让学生写出作业流程和设计思想,并思考如果反转程序的顺序,会有怎样的效果。

不同年龄阶段的学生,在学习过程中会有不同的接受意愿以及接受能力,教师要根据学生的心理特点,选择适当的教学方式,简化教学过程,提高教学效果。除了上面提到的几种Scratch编程教学方式,教师还可以根据程序建立符合主题的教学情境,根据不同学生的学习情况,制作不同水平的案例,让学生积极参与编程;可以提供多种编程方式供学生选择,让他们在运用不同方式解决不同问题的过程中不断训练设计能力;可以结合多媒体形式,展现每位学生的编程学习“轨迹”,帮助学生理清编程思路;可以采用一问一答的方式,在帮助学生解决编程“疑难杂症”的同时提升表达能力。此外,基于小学生思维活跃、好奇心强烈、学习知识的速度快等学情,教师应尤为关注学生独立思考、独立操作能力的培养。

参考文献:

[1] 张慧楠,松云.核心素养视角下小学Scratch微课的设计与应用[J].中国教育信息化,2021(24):60-64.

[2] 潘国平.小学信息技术教学中采用Scratch编程教学培养学生创造性思维的研究[J].中国新通信,2021(23):91-92.

[3] 王昂昂,陈亚琴,刘雯.Scratch在小学数学中的应用——以《长方形的周长》为例[J].电脑知识与技术,2021(31):213-215.

[4] 陈晨.基于创客教育理念的小学Scratch教学实践探索[J].数字通信世界,2021(10):214-215.

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