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化繁为简,给学生开启思维的钥匙

2020-09-10徐瑾瑜

新教育论坛 2020年8期
关键词:创编计算思维

徐瑾瑜

摘要:转化是分析问题和解决问题时的一种重要的数学思维。在scratch的教学中,将复杂的程序进行分解、转化,化难为易、化繁为简,让学生在体验游戏、分析游戏、突破难点、创编游戏的过程中对scratch程序设计的过程产生思考,从而培养学生的计算思维和创新能力。

关键词::scratch教学;计算思维;简化;创编

信息技术学科核心素养要求培养学生的信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任等方面。在新教材中,计算思维和创新能力在scratch、3D建模、机器人、物联网等模块中得到了很大的体现。因此,在信息技术教学中,教师要将培养学生的计算思维和创新意识作为教学的核心任务,让知识与思维相辅相成,思维伴着知识迸发,能力伴着思维的创新而升华。

《穿越迷宫》是江苏凤凰科学技术出版社2015版小学信息技术五年级“scratch”模块的内容,属于游戏创编类课型。教材安排这一实践活动的价值不仅是让学生感知鼠标跟随模块控件和多种侦测、判断脚本的含义,更是重在让学生经历分析问题、解决问题的过程与方法,积累信息技术程序编写的经验,培养学生科学严谨的计算思维和突破关键核心技术的创新能力。

在本课的教学中,教师将复杂的迷宫游戏转化为简明清晰的“游戏雏形”,教师带领学生一起分析游戏的规则、突破游戏编写的技术难关、创编个性化的趣味游戏,让学生在层层递进的教学环节中体验程序创编的一般流程,逐步养成解决问题的计算思维和个性化的创新能力。

一、以趣导入,化抽象笼统为抽丝剥茧。

1、播放视频:《谁动了我的奶酪》

师:这本书主要讲了什么呀?

生:这本书介绍了两只小老鼠和小矮人在迷宫中寻找奶酪的故事。

师:其实,奶酪代表了生活中我们想要得到的东西,可以是一份满意的成绩单,也可以是别人对自己的认可等。而迷宫则是我们付出努力、不断尝试探索,最终获得成功的路径。生活中,人们还把迷宫做成了各种游戏,你玩过迷宫游戏吗?是什么样的?

生1:在杂志上玩过,会有很多的通道,只有一条路能到达终点;

生2:在电脑上玩过,迷宫里有加速器、有怪物,要很小心才能通過;

2、挑战迷宫游戏

师:今天老师就带来了一款迷宫游戏,有谁想来挑战一下吗?

指名上台玩游戏,屏幕广播。

师:在玩的时候,请其他同学仔细观察,看看这个游戏的规则是什么?

生观看游戏,自由说规则。

师小结:同学们观察的都很仔细,老师把同学的话整理了一下,简单的概括为以下三点:

(1)如果老鼠碰到鼠标,那么跟随鼠标指针移动。

(2)如果老鼠碰到绿色区域,那么返回起点。

(3)如果老鼠碰到食物,那么说真好吃,游戏结束。

游戏规则是每一款游戏的重要组成部分,因此,制作游戏前,每一位游戏设计师都要先构思设计游戏的规则。

【赏析】

著名特级教师于漪曾经说过:“课的第一锤要敲在学生的心灵上,激起他们思维的火花,或像磁石一样把学生牢牢地吸引住,首先要抓住导入的环节。”在本课的教学中,教师利用《谁动了我的奶酪》书籍的介绍视频引出“迷宫”,通过介绍玩过的迷宫游戏,借鉴已有的生活、游戏经验,让学生对迷宫的特征产生初步感知。随后,以“玩游戏”、“探寻游戏规则”的方式,将抽象笼统的迷宫游戏抽丝剥茧,梳理出清晰的游戏规则。

“教学艺术的本质不在于传授本领,而在于激发、唤醒和鼓舞。” 趣味化、游戏化的情境导入,瞬间抓住了学生的注意力,激发了学生的好奇心和求知欲,有效地引导学生以最佳的精神状态积极主动地参与学习,为一节课的成功奠定了基础。

二、去枝存杆,化纷繁复杂为清晰明了。

师:游戏规则在scratch中是否能实现呢?接下来,让我们利用学件“游戏雏形”来逐条分析。

规则一:如果老鼠碰到鼠标,那么跟随鼠标指针移动。

1、跟随鼠标指针移动

师:在之前的学习中,我们已经能让角色在舞台中移动了,你还记得要用到哪个控件吗?(生:移动)还要加上——(生:当绿旗被点击)

师:要让老鼠一直动,需要什么控件。(生:重复执行)

师运行程序:老鼠现在的这种移动方式符合规则中要求的跟随鼠标指针移动吗?(生:不符合)那该添加什么控件呢?在动作模块中找一找。

生:面向鼠标指针/移到鼠标指针。

师:比较两种控件效果,看看哪种更符合跟随这个动作。你理解什么是面向鼠标指针吗?(生:小猫朝向鼠标指针,鼠标移动到哪,小猫的方向就朝向哪)

2、侦测判断碰到鼠标

师:再次阅读第一条规则,符合要求了吗?还有没有什么问题?

生:程序执行后,小猫直接就向鼠标指针移动了,而规则要求小猫碰到鼠标后才能移动。

师:是的,跟随鼠标指针移动,还有一个重要的条件:老鼠碰到鼠标。电脑怎么知道小猫有没有碰到鼠标呢?在scratch中,还有一个模块的功能是“侦测”。请同学们在“侦测”模块里找一找,看看哪个控件符合我们的要求呢?(生:碰到鼠标指针)

师:观察一下这个控件的形状,两头尖尖的,这种控件能单独使用吗?(生:不能)是的,侦测控件还要和控制模块的其他控件合并使用,才能起到侦测并判断的功能。

师:规则中用到了一个词语“如果……那么”,你能找到相应的控件了吗?

师小结:如果后面是要侦测和判断的条件,那么的后面是执行的结果。

师:执行程序,现在我们有没有成功地实现第一条游戏规则?老师有个小提示,在小猫跟随鼠标指针移动的过程中,抖动的很厉害,我们可以更改下移动的步数,让小猫移动的平稳一些。再次完善你的脚本,试一试移动步数改为几比较合适。

师小结:刚才的学习中,我们在游戏规则的基础上,尝试编写脚本(板书),逐步的完善优化(板书),成功的实现了第一条游戏规则。

师:接下来,就请同学们按刚才的方法自主探究第2、第3条游戏规则。

【赏析】

《穿越迷宫》位于scratch模块的第7课,在此之前,学生仅仅只是接触了角色移动、随机出现、造型变换等零碎的脚本编写。因此,迷宫游戏是学生需要编写的首个较为复杂的、完整的游戏程序,除需要综合运用之前所学习过的控件外,还要涉及很多新的知识:如何绘制迷宫?如何控制行走方式?如何进行侦测与判断?这些多而杂的知识点,容易使学生思维混乱、无从入手。因此,在教学设计时,教师针对教材和学生的实际情况,去枝存杆、去粗留精、简化代码、保留核心,让学生以最快捷的方式搭建框架,建构新知,掌握技能。

1、重组:《穿越迷宫》在教材的安排中,要求学生首先添加角色和绘制迷宫背景。但在实际的操作过程中,教师发现,学生在绘制迷宫的环节花费了大量的时间,甚至在之后编写脚本的环节中仍然有部分学生停留在绘制迷宫的操作,从而导致教学节奏拖沓,学生完成度差距较大。因此,在教学设计时,教师打破常规、重组教材,让学生在体验迷宫游戏、分析出相应的游戏规则后直奔主题,尝试编写脚本、实现游戏规则。

2、简化:在设计“游戏雏形”的学件时,教师并没有直接使用体验环节的迷宫,而是提供了一个简化版的迷宫游戏:去除纷繁复杂的迷宫背景,用一条绿色的线条代替了迷宫中的障碍物。简单的场景能够帮助学生排除杂项的干扰,将探究的关注点聚集到“控件的选择”和“脚本的搭建”上。同时,简化后的学件更便于学生后期对迷宫进行个性化的创编,避免学生的思维受原有迷宫的影响与束缚。

3、突破:游戏创编的重点及难点是制定并实现游戏规则,其关键在于突破核心代码,完成脚本的搭建。在《穿越迷宫》的游戏中,学生在编写脚本的时候,分别需要对鼠标指针、颜色、角色三种不同的对象进行侦测与判断,教师以“逐条-逐步-逐词”的方式,引导学生层层递进,分解步骤、分散难点;以“引导探究”-“自主探究”的方式,培养学生分析规则、编写脚本、调试优化的程序思维方式。

三、存同求异,化千篇一律为百花齐放。

师:实现了游戏规则,就突破了制作游戏的技术难关,也就形成了一个游戏的雏形。如果要制作一个完整的穿越迷宫(出示课题)游戏,你可以从哪些方面进行修改,让你的迷宫游戏更有特色。

生自由说。(画一个有趣的迷宫;增加一些别的角色;修改一下游戏的规则……)

师:看来同学们都很有自己的想法,老师这里也有两个其他同学改编的游戏,我们一起来看一看。

添加角色、修改迷宫背景改变、增加游戏规则

各种各样的迷宫

师:在制作游戏前,老师有几个小提示:

(1)在舞台上导入桌面上的迷宫背景,也可以自己绘制。

注意:迷宫要有一条路径能从起点通往终点,迷宫的线条尽量用一种颜色。(为什么?游戏脚本通过“碰到颜色”控件来侦测障碍物,颜色越多,脚本就会越复杂。)

(2)可以添加角色,增加游戏的趣味性。

(3)可以修改游戏规则。

生自由创编,交流分享。

【赏析】

《新课程纲要》指出,教师要“在数字化学习与创新实践过程中,逐步培养学生的计算思维,培育信息意识与信息社会责任感,提升学生交流与合作的能力、解决问题的能力、创新思维的能力。”因此,在信息技术教学中 ,我们要将培养学生的计算思维和创新意识作为教学的核心任务,让知识与思维相辅相成,思维伴着知识迸发,能力伴着思维的创新而升华。

1、启迪。“学起于思,思源于疑”,学生的积极思维往往从疑问开始,有疑问才能促使学生去探索、去创新。在之前的教学环节中,教师通过引导学生进行“分析”“探究”“实践”,突破了《穿越迷宮》游戏的核心代码,掌握了游戏设计的一般步骤。然而,学生基于学件所完成的“游戏雏形”,“舞台背景”“角色”“脚本”均是相同的,游戏的趣味性较低,也无法体现学生的个性化设计。此时,教师适时的提问:“如何修改,让迷宫游戏更有特色?”让学生带着疑问去思考、去探究。随后,教师又通过几个不同的“游戏实例”进一步启迪、激发学生的思维与创新。

2、创编。高尔基说过“如果学习只在模仿,那么我们就不会有科学,也不会有技术。”Scratch是小学生编程的启蒙教育,《穿越迷宫》游戏更是学生首次接触游戏创编。因此,教师要基于儿童的立场,为学生营造趣味、开放的学习氛围,将复杂的游戏、项目化繁为简、重视求异,引导学生逐步突破、推陈出新,真正使教师的个性化教学与学生的个性化学习相结合,提高课堂实效,让游戏创编充满成长的气息,让Scratch学习充满智慧的挑战,让信息技术教学充满创新的活力。

参考文献:

[1] 王慧.开展深度学习,发展信息技术核心素养 [J].中小学电教,2018(05):8.

[2] 《江苏省义务教育信息技术课程纲要(2017年修订)》.

[3] (苏)B.A.苏霍姆林斯基.给教师的建议[M].北京:教育科学出版社,1984.

[4]郑军.创客教育与学生创新能力的培养[J]. 新课程研究(下旬),2017,(1).

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