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运用Scratch程序引导学生“在开发中学习”

2022-07-23朱伟彬

小学科学 2022年7期
关键词:迷宫小猫能力

朱伟彬

随着教改的不断深入,现阶段社会层面对教育的要求也在不断更新,更为重视培养具备综合素养的新时代人才。Scratch程序的出现,为小学信息技术学科的发展指明了新的方向,这种新型的教育模式,旨在培养并强化学生的逻辑思维能力、创造能力以及解决问题能力。程序的设计突出考虑了儿童特点,与传统软件编程相比有着颠覆式的变化,只需将定义好的模块进行随意组合,将编写程序利用“搭积木”的模式呈现。在实际教学中,将Scratch引入信息技术课堂中,既可贴合学生兴趣爱好,也能满足新时期教育需求,获得良好的反响。本文从分析Scratch程序特点入手,提出课堂中的应用和实践策略,以期为教学工作优化提供参考。

在教育领域,由于传统的信息化教学模式与学生成长发展需要之间的冲突日益突出,因此,信息化学科的教育重心也开始越来越偏向于核心素质训练。除了培养学生在基础教育时期的运算思维能力外,也可以让其利用计算机技术解决实际问题,从而提高处理和解决能力,所以,目前已经将计算思维能力的人才培养作为信息化教育工作的重点。在这一社会背景下,Scratch程序设计工具以其自身的优点,克服了传统信息化教育对计算思考技能开发和训练的不足,大大优化了学习者的计算思维素养训练流程与成果。如何在教学过程中合理应用Scratch技术,成为现阶段基础教育亟待解决的问题。

一、Scratch的特点分析

Scratch 程序最初为美国麻省理工学院开发的开源程序,目标使用者为儿童,特点明显。

(一)操作便利且具备童趣性

Scratch 的中文名字为猫爪,利用儿童喜欢的小猫造型消除其为难和抵触情绪,界面设计简易化,语言指导浅显,易于为初学者理解。小学生利用鼠标既能完成程序的编写,还可利用其容易接受的搭积木的方式操作,并在搭建完成后能够在舞台中看到最终成果,提升参与兴趣及积极性。Scratch同时还拥有丰富的素材库,导入功能强大,即便是无基础的小学生也可以较容易地操作。

(二)丰富的指令和内涵

Scratch利用游戏的方式带入,实际拥有丰富的内涵。程序设计的八大重要模块无一遗漏,但又将其做儿童化和简易化处理。在具体的程序设计中,重视培训参与者的多种思维能力,譬如设计时需要掌握流程及参数传递,舞台和任务选择时需要注重美术设计和造型设计,侦测控制部分则涵盖了坐标和运算等数学问题,能够锻炼学生的多种能力。

(三)可以在互联网上进行交流

Scratch程序以JAVA构架,作品可以在互联网上进行交流,以增强学生的交流能力和交流层面,重视强化学生的实际沟通和合作能力。

二、课堂引入Scratch的措施

(一)基于Scratch的计算机维度的应用措施

在计算与思维的教育视角下,利用Scratch进行的信息技术教育,是一门根据学习者的了解状况与学习特点,利用案例教育或任务驱动等教学模式,引导学生“在开发中学习”的教学方法。在具体课程中,教师通过设置情境引领教学主体。在学生对教学目标有了一定认识之后,再根据具体课程目标进行案例介紹,让其进一步了解计算使用规律。教师随后设计任务,由每个学生完成自己负责的流程设计,并要求他们熟练掌握不同的设计命令和使用方法。在以多样化评估学生成绩、训练其沟通与表达能力的同时,使之再次内化知识技巧,并树立起一定的计算思想。

(二)明确教学目标合理导入游戏课程

以《小猫走迷宫》为例,首先绘制出迷宫的平面图,并将其导入舞台之中。教师选择走迷宫的主角为小猫,并明确游戏规则,要求设计小猫的行走路线:首先从入口进入后,对应键盘和小猫行走方向之间的关系,可设定为右键和左键分别控制小猫右行和左行;上下键按同理控制上行和下行。明确:如果行走到边缘或无法按时走出迷宫则判定为失败,会再次回到入口;如果小猫走到表明出口的位置则提示顺利通关。迷宫对于小学生来说并不陌生,教师可以在上课之前,带领学生玩走迷宫的游戏,以充分调动起学生的学习兴趣,从而使之获得游玩感受,并由此给方案设计指引方向。

(三)帮助学生建立整体设计思路

仍以《小猫走迷宫》编程教学为例,教师以问题的方式对学生的设计思路进行逐步引导,例如:你以前玩过走迷宫吗?走迷宫的时候如何走才能成功?引导学生进行思考。此外, 还需让学生掌握如何控制小猫的行走。教师对学生设计完成的游戏进行剖析,是希望学生打开设计思维之窗,明白自己要做什么,但并不是让其原封不动地照搬照抄。还要让学生对设计完成的游戏加入创造的新点子,例如可以设计个性的迷宫,或修改游戏规则和脚本,利用危险的动物作为障碍,这对游戏设计思想也有一定的借鉴意义。总之,设计元素并不是死板固化的。

(四)引导学生独立完成编程

Scratch在课堂上使用的对象是小学生,因此,教师应尽可能地起到示范作用,可以通过示范启发学生的设计思路,但实际设计人仍是学生。同时,教师应避免过多介入设计流程,可以回答学生的疑问,但不要影响其设计走向。要防止出现这类现象:教师说设计小猴接枣子,结果班里大部分学生都将人物设计为猴子,导致设计过于雷同。这样的统合化设计便没有了灵魂,学生学到的也只是程序设计技能而没有编程创意。所以,还是要让学生更多地发挥主观能动性自行完成Scratch程序设计。

(五)重视课后延续和网络共享

在完成调试基础上进行的案例讲解和学生自己的实验,有助于学生深入了解各种控件和算法思想及其对脚本作品的影响,同时对学生进行计算思维的训练与扩展,并使之试图把自己所熟悉的新旧知识点与技巧加以混合运用,拓展对控件和脚本的认知。在学生完成Scratch创作之后,教师还可以让学生把作品发送至班级的互动群中,引导他们彼此讨论,倾听不同的声音,从而积累经验并参考别人的创作思路与意见,逐步养成独立思考的能力,进而提高认知水平。

三、运用Scratch程序的思考

现代教育心理学研究结果明确提出,学习不能仅仅拘泥于被动接受知识,掌握发现、分析和解决问题的能力更为重要,这是学习的精髓所在。学生在发现、分析及解决问题过程中,能够展示才能和智慧,培养独立个性及创新能力。在这个过程中,教师合理完成课堂设计显得极为重要。

(一)确保设计难度符合学生认知能力

学习者的知识水平关乎其能否完成知识建构,而目标设置的难易程度决定着学习者的积极性以及学习者理想的实现程度,二者应该相匹配。但在平时的课堂教学中我们往往看到,一些教师在进行教学设计时过多地追求游戏方案的有趣与完善,无形中增加了设计活动项目管理的复杂性,导致学生思维能力无法匹配所学目标。教师机械地讲授示范和学生被动地练习,却无法提高学生的探究积极性和探究能力,使得教学效果大打折扣。Scratch的教学目标定位并非要求学生熟悉了什么指令,就能够做出难度多大的交互型作品,而是让学生在实际参与项目制作过程中,学习数据分析与解决的技巧。所以, 教师在项目设计中要对教学目标有充分的认识,而对于难度较大的项目要“瘦身”“分解”,使之符合学生的认知能力,才能确保学生有能力思考、尝试、归纳和总结,逐步形成自己的思维方式以解决问题。虽然这个过程较长、起效较慢,但学生在这个过程中培养了可持续发展的“学习力”。

(二)合理调节最优化和多样化解决问题的关系

在Scratch创作中,个人差异性十分突出,思维能力和知认背景不同,也决定了学生解题思路的差异,逻辑思维较强的学生往往能一题多解,但部分学生的思路会超过教师的预设。并且,对同一个问题的处理策略也是多种多样的,对同一个策略中可选用的指令也是多种多样的,这就必然导致对同一个问题的处理方式的多样化。教师要理性看待两个问题解决方向,指导学生从问题的本质整体性入手,用抽丝剥茧的方式引导学生剖析问题实质,并找出解决的基本对策和最终路径。同时,教师也要摒弃传统经验因素,要用学生的思考方法引导他们剖析问题和反思,指导学生运用自然语言进行总结,最后形成“最优化”的方法。这些方法对专业者来说或许不是最佳方法,但对学生当前的思维能力和专业知识背景而言,他们能认识事实、会处理实际问题就足矣。同时,教师也要引导学生能一题多解,而对于多数学生都能掌握的方法则可以作为个案加以交流与分析,使学生在掌握的基礎上求异、求新。

(三)实现基础和开放相结合

对学生来说,Scratch涉及的领域较广,同时跟其学习、娱乐及生活有着密切的关联。因此,学生在设计项目的时候,会有独特的想法和思路,同时会迫切地将想法付诸实践,进而能够呈现具备个性化和创新性的作品。教师既要明确小学生之间的一致性,同时还需合理看待个体差异,在设计中增加开放环节,激发学生的自信心并挖掘其潜力。在教学中同时设计基础环节和开放话题,确保课程满足全体学生的需要,还能够满足他们的个性化需求,充分满足学生猎奇和创新的情感需求,使之获得更为理想的课程体验。

在基础教育阶段的信息技术课堂中, Scratch教学模式应用价值显著,可有效强化学生的多方面能力和素养。教师需综合考虑学生特点合理设计课程,利用有效的课程引入和案例教学,充分利用 Scratch强化学生的逻辑思维、设计、计算、合作、想象和独立思考能力,全面提升学生的信息技术水平和学习效果。

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