任务驱动法在Scratch课堂中的实践应用
2019-09-10赵秋云张智
赵秋云 张智
在杭州、上海等很多地区,Scratch编程已经纳入信息技术课本,成为小学阶段的必修课程。但在很多中部城市,信息技术课程还尚未对小学开放。也有一些学校鼓励全校教师、学生成立Scratch编程兴趣社团,充实他们的课外生活,发展课外兴趣,提高学生的合作意识和交往能力。本文的课堂案例选取郑州市某小学编程社团的一节Scratch课程,一共 0人,学生从二年级到四年级均有分布。研究者将从分析学生、提出任务、分析任务、参与任务、评价任务五个方面进行展开。
1 分析学生,知己知彼
学习者所具有的认知特征对他们在知识的获得过程方面具有一定影响。因此在小学阶段推广编程教育,必然要结合学生的认知发展水平。认知心理学认为,认知是对外界信息的加工过程,认知发展具有渐进性,学生获得知识和解决问题的能力会逐渐发生改变[ ]。对处于认知具体运算阶段的学生来说,他们活泼好动,以自我为中心,自主意识较强,但缺乏协作能力,认知需要具体化的情境协助,所以教师需要精心设计一节有效的编程课。
提出任务,抛砖引玉
在Scratch编程的教学过程中,任务的设计至关重要,直接影响学生的参与度及后续的教学效果,因此制订恰到好处的任务非常关键。首先,任务要具有明确性。教师要在总览教学内容的前提下,将总教学任务分成若干个循序渐进的、可实现的小目标,通过完成每一个细分的任务最后实现完整的教学任务。其次,任务要具有务实性。不同年龄阶段的学生,在接受知识方面存在差异,所以教师在制订任务前,要充分考虑学生的实际情况,针对不同年龄阶段的学生设计出符合学生特点的任务。例如对于小学生,教师可以适当地加强任务的趣味性,吸引他们的注意力从而提高参与度。最后,任务还要具有递进性。制订从简入繁、从易到难的任务,注意分散重难点,使学生在任务的解决过程中能够获得成功的体验。
基于以上思考,笔者在教学“画笔的高级应用”一课时,对本节课的教学内容、学生的学习特点和风格等实际情况,制订了以下五个任务。
任务一 大家来找“茬”——比较正三角形、正方形、正五边形以及正六边形的特点。
任务二 魔方的表面——一起动手画出正方形吧!
任务三 特殊的小山——大家能画出正三角形吗?
任务四 我发现了什么?——小组交流、总结发现的规律,并画出正五边形和正六边形来验证。
任务五 跳舞吧,正多边形——你的正多边形能旋转起来跳舞吗?
3 分析任务,拨云见日
Scratch中的画笔模块,既可以画一些简单的物体,也可以记录物体的运动轨迹,在程序设计中具有非常重要的作用。在前面的课程中,学生已经学习了Scratch的整体界面、一些常用积木的功能以及一些简单的小游戏。前两个课时初步学习了画笔工具,实现了鼠标控制画笔画画的效果;而本节课则是将画笔知识与数学知识联系起来,用画笔画出各种各样的正多边形。
任务一是讨论型任务,基于学生的认知心理,是为了提升学生的参与感,并为之后的任务做铺垫。为了使学生建立直观感性的认识,方便他们了解图形的基本构成,教师向学生分发由Scratch里的小猫画出的正多边形图纸。
任务二和任务三则是操作型任务,需要学生上机操作。由于任务二中图形的特殊性(内角和补角均为90°),学生虽然能够迅速并准确地完成任务,但在旋转角度知识的认识上仍存在一些偏差。任务三将问题暴露出来,通过教师的引导、互动、举例,加深学生对数学中旋转角度知識的认识。
任务四则是混合型任务,包含讨论探究型任务,学生通过自己的观察发现以及小组讨论,找出旋转角度和旋转边数与正多边形的关系规律,也包含验证型任务,学生将发现的规律在Scratch中进行验证,判断是否为正确的规律。
任务五是发散型任务,根据以上四个任务,加上学生的奇思妙想,将正多边形进行旋转,创造出更美的图案。以上五个任务层层递进,从简单到拓展综合,不仅有助于学生理解各个图形的特点,也有助于提高他们的动手操作能力和空间想象能力。
4 参与任务,如火如荼
由于编程社团课的特殊性,学生的年龄分布不均,而在课堂上又需要小组协作,因此课前教师要做好充足的分组准备,每组4—5人。分组需要参考学生的年级、以往的表现,同时组内学生操作能力的强弱也需要兼顾。
任务一 学生通过比较分析和小组讨论,发现正多边形的每条边且每个内角都相等。这涉及了正多边形内角和的知识,如果学生在数学课上还没学过,那么教师可以直接告诉学生正多边形内角和的公式。学生根据正多边形内角和公式计算出每个正多边形的内角,并写下来备用。
任务二 学生根据正方形的构成特点,先在Scratch中画出正方形的一条线,接着通过动作模块移动50步和旋转90°,画出正方形。操作发现,有的学生使用的积木少,有的学生使用的积木多,但都实现了同样的效果。教师引导使用积木较少的学生讲出自己的操作方法。使用积木很多是因为积木块中有重复的积木,学生可以迅速拖拽“重复执行(2)次”简化积木。
任务三 教师鼓励学生独立使用画笔创作一个正三角形。学生参照绘制正方形的思路绘制正三角形,但此时画面上没有出现正三角形,而是出现了正六边形的一半。为了让学生能直观感受画笔的旋转过程,教师让每个小组成员都围成三角形形状,以一组学生为例,学生B和学生C保持不动,学生A先走到学生B旁边,再走到学生C旁边,最后回到原来的位置,转动过程如图1所示。根据小组学生的移动演示,他们发现画笔在画图时,旋转的角度是内角的补角,即“180°-内角”。这里尤其需要注意的是正方形旋转的角度也是内角的补角,但内角与补角的大小相等,均为90°。
任务四 教师引导学生比较Scratch中用画笔画正方形和画正三角形的积木的不同点,启发学生推理重复执行次数、旋转角度与正多边形的关系。学生经过独立思考和小组讨论得出结论:重复执行次数=正多边形的边数;旋转的角度=正多边形内角的补角;重复执行次数×旋转的角度=360°。根据得到的结论,教师鼓励学生进行验证。学生依据结论迅速地创作出正五边形和正六边形。
任务五 学生按照结论,沉浸在创作更多、更复杂的正多边形的乐趣之中。教师鼓励学生发散思维,不要限制在画正多边形上,还要启发他们:能不能让画出的正多边形也旋转起来呢?画笔的颜色和色度值是不是也可以变化呢?学生依据重复执行的次数乘旋转的角度等于360°的结论进行创作,画出更加五彩斑斓的图画。
5 评价任务,画龙点睛
在完成基础的绘制之后,教师让学生在图形上添加各种色彩,并对完成的作品进行展示交流和总结提升。首先小组内相互分享作品,表达各自的想法和创意。其次每组推选1— 个作品,由教师分发给全班进行欣赏。作品的作者可以上台讲解自己的创作思路,其余学生可以对展示的作品发表自己的评价,并对作品提出建议。最后班级推选出完成较好的作品展示给全校师生观看。教师通过鼓励学生展示、分享、点评,引导学生学会表达自我并欣赏别人,取其所长补己所短,能从别人的作品中看到不同的思维,并与自己的思维碰撞、融合从而进行再创作。
一节少了教学效果评价的课是不完整的,但教学效果评价并不是一节课的终点,优质的教学效果评价要能够通过评价反馈来检验并不断完善教学流程,使教学成果越来越丰硕[3]。这节案例课的课堂评价既有教师对学生的评价,也有学生对教师的评价。教师对小组及小组成员的评价是对本节课的记录和总结,也是对教学成果的检验;学生对教师的评价可以通过教师事先制订的评价测量表,在课程结束后分发给学生。这不仅能增进师生之间的平等交流关系,也能直接促进教师改善课堂效果。
1 要注重学科之间的整合
编程作为信息技术学科的一部分,不是孤立无援的存在,而是可以与多门学科建立联系。教师在教学中一定要注意将编程与其他学科交叉整合。例如在本次案例中,编程与数学学科中的几何知识结合在一起,既锻炼了学生的思维能力,又温习了一部分数学知识,让他们在编程课堂中也能体会到图形之美、几何之美。因此,教师在设计任务时,可以密切关注其他学科与该任务知识点之间的联系,有针对性地改善教学效果,完成教学任务。本节课在课程之间的整合上仍存在些许的不足,不能有效地平衡课程的趣味性、深度和学生对知识掌握情况之间的关系,因为正多边形的相关内容属于初中数学知识,在这里只能作为拓展,而非对已学知识的巩固。
2 要关注解决问题方式的多样性
編程有时和数学很相像,同一个问题有多种解决方案,但最后都能取得相同的效果。教师在设计任务时,应尽可能地引导学生用不同的方法完成任务。这样学生才会从多方面进行思考,防止思维固化。同时,教师还要注意启发学生不断进行试错,让学生大胆地按照自己的思维进行探索,充分发掘他们的想象能力和创造能力。
3 要注重评价方式的改革
在传统的课堂中,教学效果评价通常是课堂流程的最后一环。但在任务驱动法的课堂中,评价可以贯穿整个任务实施的过程中,每完成一个任务,教师就可以做出适当的评价。此外,对学生的评价还可以更细化,例如组内之间互相评价、学生自己对本节课表现的评价以及教师对学生完成任务的整体状态的评价。对教师的评价主要包括:小组分配的合理程度;任务划分的科学程度和趣味程度;任务衔接的流畅程度;任务完成效果的满意度。对学生的评价主要包括:学生对待任务的态度、对任务的参与度、任务的完成度。
Scratch编程的核心理念是想象、创造和分享,教师在教学过程中也应该渗透并传达这些理念,及时地把握学生的思路,既让他们的创作蕴含丰富的想象力,又让他们乐于分享表达作品的创意,这是每个Scratch编程教师的责任。在Scratch编程教学中,“基础在学,重点在做”这句话尤为重要。教师总是想把学生培养成一个个小创客,鼓励他们发挥自己的想象去创造一些作品,但最容易忽略鼓励他们“实做”,而非“空想”。运用任务驱动法,不仅锻炼了学生发现问题、解决问题的能力,而且也培养了他们的独立探究和团队协作意识。诚然,发现问题、解决问题是学习知识的途径之一,但是切不可流于形式。
参考文献:
[1]凌秋虹.Scratch在小学信息技术课堂中的应用与实践[J].中国电化教育, 01 (11):113-116.
[2]闫玺印.认知心理学的基本内涵及对学习过程的启示[J].晋中学院学报, 018(5): 7-30.
[3]童敏.《画我心目中的羊或狼》课堂案例及反思[J].四川教育, 010(9):43.