混合式BOPPPS 教学模式的Scratch 编程教学设计

2024-06-03 14:24宋蒙蒙马浩淼
电脑知识与技术 2024年11期
关键词:编程社区目标

宋蒙蒙 马浩淼

摘要:Scratch是一款由麻省理工学院开发的可视化编程软件。随着在线教学的蓬勃发展,针对融合“线上”+“线下”的Scratch教学需求增多的问题,研究通过课前、课中、课后三个环节展开教学活动,将混合式BOPPPS教学模式应用于Scratch教学,旨在提高学生的课堂参与度、学习深度、学习效果,以及实现良好的师生互动。本研究以主题为《植物大战僵尸》的Scratch教学为例进行教学设计,以此验证该教学模式的效果,并提出了针对该教学模式的建议,为广大教师提供参考和借鉴。

关键词: Scratch;Scratch教学;可视化编程;混合式BOPPPS教学模式;教学设计

中图分类号:TP312 文献标识码:A

文章编号:1009-3044(2024)11-0171-03

0 引言

在传统编程教育中,学生对于抽象的编程知识往往不易理解,從而逐渐丧失对编程的兴趣。针对传统编程教育存在的一系列问题,美国麻省理工学院(MIT) 的学者开发了一款充满趣味性的面向青少年的图像化编程软件——Scratch。与Java、C++、Python相比,学生使用Scratch已有的封装好的有代码的积木块就可以实现程序设计。近年来,经过全球超过100所大学和产业培训机构的应用实践证明,BOPPPS教学模式的确是一个“有效果”“有效率”“有效益”的教学模式[1]。混合式BOPPPS教学模式是一种综合了不同教学方法和原则的教学设计模式,用于促进学生在Scratch编程教学中的参与、学习和理解。在Scratch 编程教学中,结合混合式BOPPPS教学模式所制定的教学设计可以为学生提供更有效的学习体验。Scratch编程教学注重学生的实际编程经验,鼓励学生的创造性思维和解决问题的能力。通过混合式BOPPPS教学模式,Scratch编程教学可以使学生更好地组织和实施这种教育体验。

1 理论基础

1.1 BOPPPS 教学模式

BOPPPS教学模式源于20世纪70年代的加拿大英属哥伦比亚省的教师教学技能培训工作坊ISW (In‐ structional Skill Workshop)[2],是北美国家诸多名校比较推崇的一种教学过程模型。BOPPPS教学模式主要以建构主义为理论依据,注重学生深度参与,以参与式学习活动为主,是“有效果”“有效率”“有效益”地促进学生积极参与课堂学习的教学模型。该模式具体将教学过程分为六个阶段,分别为引入(Bridge-in) 、教学目标(pOatbojreyc tLiveea)r n、i前ng测) 、(P后re测-as(Pseossst-maesnste)s 、sm参e与nt)式 和学总习结(Pa(Srtuicmi‐‐ mary)( 如图1所示)。其中,引入是指教师在教学前进行的与教学内容相关的活动,其目的是吸引学生的注意力,引发学生思考,并帮助学生专注于即将学习的内容。该阶段可以采用实例、新闻、强烈对比和个人事件故事等策略;教学目标是指预期学生通过教学活动可以达到的学习效果,其目的是让学生掌握明确的学习方向;前测是为了了解学生的知识水平,进而调整课程内容的深度和进度,使学生聚焦特定目标,一般采用提问、小测验、集体讨论等策略;参与式学习是提高学生参与度的核心部分,可通过增强师生互动、生生讨论、开展团体活动的方式进行合作,以适应多样化的教学目标;后测的目的是了解学生学习效果,并检验教学目标是否达成;总结课堂内容可以帮助学生整合学习,引导学生反思。这六个阶段都是为了达到教学目标而层层递进的,与课堂的 5W(Why/Who/Do What/Under What/How Well) 教学要素建立了紧密的联系。

1.2 Scratch

Scratch是一款由美国麻省理工学院(MIT) 开发的面向青少年的免费简单的图形化编程软件。它是一种教育性的编程语言和视觉编程环境,旨在帮助人们学习编程的基本概念和技能,特别适用于初学者和儿童。Scratch界面主要包括菜单栏、指令区、代码区、舞台区、角色区和背景区这几个部分。Scratch以形象、直观的积木指令代替了枯燥、难记的代码指令。Scratch高度可视化的界面和积木组合式程序设计方法可以免除代码输入错误的困扰,可以制作出具有故事情节的动画或交互式游戏[3]。该软件具有以下的特点,如图2所示。

第一,图形化编程。Scratch 使用图块(blocks) 和拖放的方式,使编程变得直观而容易理解。学生可以在图形界面中组装代码块来创建程序,而不需要编写复杂的代码。

第二,互动性。Scratch 支持创建互动性的多媒体项目,包括动画、游戏、故事和模拟。学生可以轻松地制作自己的多媒体作品,同时学习编程概念。

第三,社区和共享。Scratch 社区允许用户上传、共享和探索其他人创建的项目。Scratch 社区还鼓励学生分享他们的作品,从他人的项目中学习,并与全球范围内的其他Scratch 用户交流。

第四,教育资源。Scratch 提供了大量的教育资源,包括教材、教程、挑战任务和示例项目,以帮助教师和学生更好地利用这个平台。

第五,跨学科性。Scratch 不仅可以用于教授编程概念,还可以与其他学科(如数学、科学和艺术)结合使用,创造跨学科的学习体验。

第六,适用性广泛。Scratch 适用于各个年龄段的学习者,从小学生到成年人,都可以受益于使用这个工具学习编程。

第七,免费和开源。Scratch 是免费的,并且是开源的,意味着任何人都可以自由使用、修改和分享它。

总之,Scratch 是一个非常受欢迎的编程工具,旨在通过互动性和创造性的方式向学生教授编程概念,使编程教育变得更加有趣和可访问。它已在全球范围内被广泛采用,被用于学校、社区和家庭中的编程教育。

2 混合式BOPPPS 教学模式的Scratch 编程教学设计

2.1 编程教学模式设计

针对传统编程教学枯燥无味的现象,Scratch为编程教学提供了新思路。然而,在Scratch编程教学的过程中,由于缺乏对Scratch的本质认识,学生在学习编程的过程中可能浮于表面,只是简单地学习相关编程概念,达不到深度学习和有效教学的程度。在教育教学实践中创新教学模式,既是检验、完善Scratch教学理论的关键步骤,也是深度挖掘Scratch教学规律的必要环节。在“互联网+”时代,“线上”+“线下”的混合式教学方法与成熟的BOPPPS教学模式的相结合对于Scratch教学来说存在着天然的优势。将该模式应用于Scratch教学,一方面,该模式结合线上线下教学方式解除了学生更多时间和空间限制,可为学生提供更灵活和个性化的Scratch教学;另一方面,该模式具有较高的教学效率,能够有效地吸引学生的注意力,激发他们的学习兴趣,从而达到更好的教学效果。

混合式BOPPPS教学模式的Scratch编程教学模式设计,以BOPPPS教学模式的六个阶段为主线,将教学过程划分为课前,课中和课后。课前主要包括BOPPPS教学模式中的引入(B) 、目标(O) 和前测(P) ,课中主要包括BOPPPS教学模式中的参与式学习(P) ,课后主要包括BOPPPS教学模式中的后测(P) 和总结(S) 。

课前阶段主要是学生根据教师发布的导学资源进行自主学习,并提前了解本节课的编程任务,为课中更快上手Scratch操作做好准备。学生在完成线上资源学习后,还可以通过教师发布的测试表达自己对本节课的诉求和建议。

课中阶段是Scratch教学中的核心部分,学生的参与程度决定了教学目标的完成度。这一阶段需要结合学习目标与前测结果,明确参与式学习的目标与要求。教师在这一阶段的主要以案例或任务的形式展开,引导学生进行案例的设计、呈现,为学生提供操作上的指导,并组织学生在Scratch社区进行共享和评价。学生在这一阶段在教师的引导下分解案例或任务,并进行分析和实施,最后在Scratch社区进行成果的展示和评价。

课后阶段中的后测主要是检测学生在教学过程中学到了什么,评测学生的学习程度,总结主要是教师对学生作品的点评以及对重难点的强化和总结。麻省理工学院推出的Scratch社区平台,是一个庞大的社交平台,不仅能够将Scratch编程的创造性作品发布到社区,还能进行协作编程交流。在这一阶段,学生把作品上传至Scratch社区,社区中其他人也可以随时随地欣赏作品并发表意见和建议,促使学生不断完善作品。

2.2《 植物大战僵尸》教学设计案例

2.2.1 课前

①引入。《植物大战僵尸》是一款大多数学生都玩过的益智策略游戏,该游戏以其趣味性、创新性和策略性而备受同学们的欢迎和喜欢。因此,本节课运用《植物大战僵尸》的游戏来引入。教师上传有关《植物大战僵尸》游戏的导学素材和课程资源,学生根据自己的想法以及教学目标進行自主学习。

②目标。《植物大战僵尸》中角色主要包括豌豆射手和僵尸,所用到的积木主要包括重复执行、下一个造型、移动、显示、隐藏、克隆等功能。本节课的教学目标主要为:

知识与技能:理解重复执行、克隆、下一个造型、显示隐藏的概念;学会启动以及显示隐藏克隆体。

过程与方法:掌握克隆程序复制豌豆的方法;运用相关积木让豌豆射手和僵尸动起来,培养编程思维、解决问题和的能力。

情感态度价值观:通过探究活动,培养学生对编程的学习兴趣,激发学生的求知欲。

③前测。结合学生的学情,了解学生掌握Scratch 的程度,以及对教学目标的熟知程度。前测主要采用问卷的形式对学生进行测验,内部包括学生的基本情况、测试题目以及学生对本次课程的建议。

2.2.2 课中:参与式学习

这个阶段体现了以学生为中心的思想,是整个教学过程的核心。通过课前的预习和前测的反馈,教师已对学生的知识水平有了初步的了解。在课中阶段教师先简单地引入《植物大战僵尸》这个任务案例,再次提出本次任务的编程目标:让豌豆射手用豌豆射击僵尸。学生则根据任务进行分解、分析,设计出完成该目标的方案,并在教师的指导下用Scratch进行实验验证。然后,教师组织同学分享、展示和讨论各自的作品,并不断完善。最后,学生将完善后的作品上传至Scratch社区,让更多人可以欣赏和评论,促使自己提高和进步。

2.2.3 课后

①后测。后测与前测相呼应,主要检测学生本节课的学习成果以及教学目标的完成程度。Scratch教学后测的形式有学生反思、个人报告等。本次课教师主要采用汇报的成果性评价形式,要求每位学生汇报介绍自己的作品,以此来检验对Scratch的掌握程度和对编程知识的理解迁移程度。

②总结。总结是帮助学生强化的过程。学生上传作品至Scratch社区后,教师最后针对每位同学的最终完善情况和反馈情况做出小结,师生之间可以采用点评交流、绘制思维导图等形式优化总结、凝练重难点,从而为后续课程打下基础。本次课的总结主要采用在Scratch社区线上点评交流的形式,在对作品进行评价的同时,帮助学生回顾编程知识点,强化学生的知识迁移能力。

3 混合式BOPPPS 教学模式的Scratch 教学建议

应用 BOPPPS 教学模式的教学设计应围绕教学目标,将单纯的课堂教学设计扩展到对课前预习、课堂参与和课后复习与实践均进行有序和细致的安排,这样才能够取得理想的教学效果[4]。基于混合式BOPPPS教学模式的Scratch教学充分体现了以学生为中心、以教师为主导的原则,有效调动了学生学习的主动性和积极性。

3.1 课前:利用线上平台,结合Scratch的趣味性创设情境

编程知识可以很好地蕴含在Scratch编程的游戏作品中,应用混合式BOPPPS 教学模式,教师可在Scratch教学前利用Scratch的游戏特性作为课前引入的内容,以此来激发学生对本节课的兴趣。教师将本节课的任务以游戏的形式呈现出来,让学生利用编程知识进行游戏的设计以及操作,这个年龄阶段的学生本身就对游戏具有很高的兴趣,通过趣味性的游戏设计不仅活跃了课堂气氛,而且促进他们对信息技术的掌握,以此实现教学的良性循环。

3.2 课中:结合Scratch的创造性,线下Scratch项目编程

在运用混合式BOPPPS 教学模式的Scratch教学实践中,教师应该主要把课中时间更多了留给学生,让学生深度参与教学过程中,激发他们的创作力。Scratch 软件具有创造性的特点,利用Scratch 中的积木模块就可以实现复杂程序的制作。因此,教师就需要在课前引导学生利用Scratch 软件对案例任务进行创新,激发他们创作的欲望和能力。比如说在《植物大战僵尸》一课中,教师交代了游戏最终实现的要求,学生就需要根据要求在教师的指引下设计出方案,不断优化创新并加以实现,充分发挥自身的创造力。

3.3 课后:采用多元评价方式,Scratch 社區交流分享

在应用混合式BOPPPS教学模式的Scratch教学实践中,学生有“线上”和“线下”两种学习方式。教学目的不是为了培养少年程序员,而是让学生可以通过Scratch表达自己,帮助自己发展技能和解决生活中的问题[5]。因此,教师应多给学生提供互动交流的机会,既要合理安排“线下”的交流合作,也要促进“线上”的跨平台和地域的分享沟通。同时,教师也要采用多元化的评价方式,不能局限于单一的评价,应采用全面客观的方式评价学生各方面能力提升的情况,并结合Scratch社区平台,以实现教学效果的最大化。

4 结束语

混合式BOPPPS教学模式的Scratch教学设计体现了以学生为中心的教学思想。针对课程教学目标,结合BOPPPS教学模式的导入、目标、前测、参与式学习、后测和总结六个阶段,从课前、课中和课后三个环节开展的Scratch教学。既合理安排了教学活动,又能够充分体现学生学习的主动性、积极性和创造性,以获得较好的教学效果,从而转变教师“教”和学生“学”的方式。

【通联编辑:王力】

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