浅谈Scratch与学科教学的整合

☆ 马南南 白继海

（河北科技师范学院，河北秦皇岛 066000）

浅谈Scratch与学科教学的整合

☆ 马南南 白继海

（河北科技师范学院，河北秦皇岛 066000）

随着信息技术的不断发展，技术与学科间的整合已成为目前的研究热点。信息技术与学科的整合是为了让技术更好地服务于教学、优化教学、升华教学，减轻教师负担，解放学生天性。Scratch语言编程具有对象可控制性、故事可编辑性、资源可互动性等特点，逐渐出现在中小学的课堂教学中。Scratch与学科整合能活跃课堂氛围，激发学生学习兴趣，培养学生的计算思维和创造力。本文列举了Scratch与学科整合的实例，并提出了Scratch与学科整合的研究趋势，以期为今后的研究提供借鉴。

Scratch；学科整合

一、Scratch与学科整合的背景

《国家基础教育课程改革纲要(试行)》里提出：“大力推进信息技术与学科课程的整合，逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革，充分发挥信息技术的优势，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具”[1]。美国麻省理工学院于2007年研发出Scratch——一种可视化编程工具，运用积木组合式的程序语言，使用者只需要通过拖拽组合各种类型的代码块，依据角色需求设定不同的参数，就可以制作出故事、动画和故事等。R.J.Clougherty谈论了类似Scratch的开源软件与学科融合，他认为在应用技术前教育者必须改变想法，教师所呈现的虚拟情境等任何数字化形式只是一个中介、媒介，教育者应该将更多的注意力放在Scratch等软件设计作品中的可见思维过程，而不应仅注重于表象[6]。在这一观点的启发下，越来越多的教育者将教学重点放在了思维中，将Scratch软件的应用放在了学生体验情境的教学中，如台湾一位数学教师在讲述“直角坐标”时，打破传统的教学模式，利用Scratch创设了一个关于日本大地震引发海啸的真实问题情境，拓展了Scratch在数学领域的应用，激发了学生学习数学的兴趣，将实际生活与学习内容相结合，锻炼了学生解决问题的能力[3]。此后，越来越多的研究者根据Scratch的高情境性以及可与外部设备连接的开源性，将其用于数学、物理、自然科学等学科教学中，特别是与LOGO、ARDUINO等硬件融合建立计算机虚拟情境，深化学科间的融合[4]。

二、国外Scratch用于学科教学

从2009年起，每年的5月18日为Scratch Day，该活动是由美国麻省理工学院实验室发起，活动内容从原来的介绍Scratch基础知识逐渐转变为Scratch作品、操作问题等的交流分享。而今，Scratch的学习主要和STEAM一起进行，为STEAM的发展奠定基础。随着Scratch的不断发展，美国开始将Scratch用于其它学科教学中，Di⁃ana Franklin等人在研究中尝试将Scratch与其他学科进行融合，开展了跨学科夏令营活动，研究发现Scratch与学科整合符合K-12课程标准中电脑科学融入学科的要求，对参加活动的学生意义重大[5]。目前，由于美国一开始就将Scratch与STEM结合，所以其研究的重点仍是通过LEGO等硬件的支持来促进STEM学习[6]。Feng Feng Ke将Scratch用于数学游戏制作中，发现学生对于学习数学更加积极[3]。2016年的最新资料表明，Scratch不仅能融入学科间的教学，同时也逐渐融入家长教育之中，使亲子在Scratch软件的互动性、游戏性的创作中更好地交流、了解对方[7]，更好地实现家校合作机制。

2013年9月，日本公益组织“Scratch-日本”的计算机教育学家安倍和宏编写了针对于中小学生的Scratch教材，在教材里不仅系统讲解了编程，同时也提供了大量的与学科整合的案例（语文、数学、音乐和体育等），激起了日本“创客文化”的浪潮[8]。而众所周知，日本动漫产业一直在世界范围内遥遥领先，其实“Scratch日本”最早将Scratch引进了动漫产业并发布一些网络教材，供广大Scratch爱好者学习。基于日本的创客文化发展，在社会上有很多Scratch培训活动和工坊机构等。由日本任天堂公司开发的Wii手柄与Scratch进行结合可以很好地用于体育教学，也有利于体感游戏的发展[8]。

2012年，在西班牙举办了Scratch欧洲年会，主要讨论了如何将Scratch课外的兴趣学习转向学校内的系统学习应用。例如：对比其他国家软件的学习而言，英国一方面将主要传授对象设为大学生，如在华威大学开设了一门Scratch软件传感器的课程；另一方面主要侧重于教授Scratch外连硬件设备的开发，从而充分挖掘学生的创造能力[9]。

三、国内Scratch与学科的整合

在Scratch发展之初，研究热点是其在信息技术课程中的课堂应用和教学设计，如：微课在Scratch中的使用和DBL教学法在Scratch教学中的合理应用等；课堂应用多为Scratch在信息技术课程中的应用案例、应用情况、应用问题和应用趋势的分析。任何事物都是不断向前发展的，Scratch在信息时代逐渐趋向与学科间的整合，主要体现在以下三个方面。

一是基于信息技术，Scratch与STEM课程教育融合。2013年8月，以“Scratch教学流派和创新应用”为主题的第一届中学STEAM教育创新论坛在温州举办，标志着学术交流活动转变为官方式的教学研讨会。在此次会议中，各学者主要讨论了Scratch的发展现状，为Scratch与STEM课程的融合奠定了基础。针对Scratch与STEM课程的融合，2014年北京师范大学教育技术学院的陈磊认为，技术的使用应该和科学的学习有机地进行结合，在各项工程情境呈现的同时，不仅要有科学的知识还应该表现出思考的过程，逐渐形成想法——实验——程序的机制[10]。但是在其研究中，陈老师过于注重技术而忽略了科学知识。

二是基于创客课程教育理念，Scratch软硬件相结合。2011年，台湾建立Scratch for Arduino教师社群，以便更好地研究Scratch软件与硬件的连接。目前在台湾，学者们正在研究Arduino、LEGO、We Do、Kinect等硬件与Scratch间的整合[4]。在2017年河北科技师范学院举办的“乡村小学信息技术骨干教师培训”中，秦皇岛市青少年活动中心囤丰老师讲到Scratch今后的发展趋势势必会与机器人、ARDUINO和MAKEBLOCK等进行融合，共同应用于学科课堂教学，丰富课堂教学模式。

三是Scratch与其他学科间的融合，主要是表现在两个方面，一方面是Scratch自身与学科间的整合；另一方面是Scratch软硬件结合和学科进行整合。在Scratch本身和学科融合方面，赖庆之教授将Scratch引入到自然教学领域，创建真实情境，让学生更好、更容易理解自然知识[11]。陈亮光教授提出将Scratch软件应用到对华语文教学中，他将信息组织成连贯的言语表征信息并利用Scratch将其融入到对外汉语的媒体课件的设计中，大大提高了学生的学习兴趣和学习成绩，实现了教学的真实情境性[12]。程超等人将Scratch与小学语文进行结合，并在其研究中设计了初步的结合范式，深刻体现了信息技术与语文的整合[13]。而在Scratch软硬件共同与学科整合中，S4A在台湾国小已与科学、物理、数学、化学、体育等学科融合在一起，如在测量物体温度时，则可以通过S4A的列表功能将温度以绘图的形式呈现[4]。邓宇君研究了LEGO Education WeDoTM9580与Scratch结合共同应用于国小高年级数学与自然课程中，实现了情境化和游戏化教学，使学生的学习兴趣和成绩都有很大的提高[14]。

四、总结

国外研究大多侧重于软硬件的综合开发或者与STEM教育相结合。而在国内Scratch大多数是与数学、物理等理科融合，基于Scratch软件设计开发情境式课件的研究不多，特别是Scratch与英语、语文等文科教学结合的文章是少之又少。因此，关于Scratch的横向研究深化Scratch的发展，纵向研究深度融合英语、语文等学科，会逐渐成为新的发展趋势。总之，在新媒体时代，学生应该形成一种利用技术得到自我认识提高（a sense of self with new technology）的意识，将自我表达（self-ex⁃pression）向自我探索（self-exploration）转变，技术不仅可用于教师教学，更应用于学生的学习，从双方面共同促进学生知识的建构。

[1]中华人民共和国教育部.《基础教育课程改革纲要(试行)》,2010.

[2]R.J.Clougherty.et al.Applying Open Source Models to Open Learning and Open Universities[J].Open Education Reserch,2012,18,(01):114-117.

[3]吴俊杰,陈磊.Scratch与数学和物理：发现新知识的途径和方法[J].上海教育,2014,(08):35-37.

[4]范运平,陈磊.中国台湾：教师带动学生玩转Scratch[J].上海教育,2014,(08):44-45.

[5]Diana Franklin,et.Assessment of Computer Science Learning in a Scratch-Based Outreach Program[J].SIGCSE’13,March 2013,Denver,Colorado,USA.

[6]吴俊杰.美国：Scratch促进STEM[J].上海教育,2014,(08):40.

[7]Ricarose Roque.Family Creative Learning:Designing Structure to Engage Kids and Parents as Computational Creators[D].MASSACHUSETTS INSTUTUTE OF TECHNOLOGY,2016.

[8]陈华.日本：Scratch受学生创客喜爱[J].上海教育,2014,(08):42.

[9]谢作如.英国：Scratch带来更多创造空间[J].上海教育,2014,(08):41.

[10]陈磊.Scratch融入STEM教育[J].上海教育,2014,(08):38-39.

[11]赖庆之,赖明宏.国小五年级Scratch程式3融入自然领域教学之探讨[J].国民教育,2011,(05):91-97.

[12]Chen,Liang Kuang.Multimedia Chinese Teaching and Research:The Scratch Free Software for Creative Design Courseware[J].Journal of Technology and Chinese Language Teaching,2011,Volume 2 Number 1:49-62.

[13]程超,许立勇等人.Scratch的信息技术与小学语文课程深层次整合研究[J].云南开放大学学报,2014,(03):76-80.

[14]邓宇君.以Scratch结合乐高机器人在合作学习之探究——以国小高年级学生为例[D].国立新竹教育大学数位学习科技研究所硕士论文,中华民国101年11月.

[编辑：庄丰源]

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1671-7503（2017）17-0036-03