以文育人视域下数字故事编程教学探索和实践

文/华南师范大学附属小学 罗力强

2021年1月，教育部《中华优秀传统文化进中小学课程教材指南》中指出，要“充分发挥各学科在传承中华优秀传统文化中的独特作用，持续开展体验活动、主题活动，强化学生实践体认”。数字故事作为数字故事的新创作形式，以其趣味性、游戏化、数字化的特点深受孩子们的喜爱和追捧，也逐渐成为k-12教育中实施和落实计算思维培养的重要举措。在这样的大背景下，如何基于图形化编程，借助数字故事创作形式，实现非物质文化遗产的活态传承，让大众（尤其是青少年）认可、认同中华优秀传统文化是当下基础教育亟待解决的重要议题。

一、国内外小学生数字故事编程教学研究现状

数字故事编程是数字故事的一种创新形式，是以故事创作的方式进行编程教学。数字故事编程教学的研究主要集中在学科教学创新和文化传承项目探究等方面。

在国内，顿卜双以《陈太丘与友期行》文言文教学为例，探索面向计算思维培养的Scratch模块化编程教学，总结出了范例欣赏、作品分析，范例欣赏、作品分析，程序编写、抢答纠错，作品完善、程序创新，展示分享、拓展阅读等教学环节，并通过教学实践，发现89.24%的学生表示喜欢利用编程创作数字故事；78.49%的学生认为编程实现数字故事能够帮助他们翻译或者理解文言文，并且期待创作更多的文言文数字故事。武立波等以小学数学“平移”为切入点，设计系列基于编程的数学教学活动，结果发现学生通过编程把对平移操作技能的理解变成对数字化、操作化、程序化、系统化、动态化思维能力的理解，让思考、设计、成果有效链接，在有趣、有内容、有效果中获得积极的情感体验，体会到学习的价值与数学动态的美。赵虹结合传统文化，通过探索了“诗词大会：模块的拼接与搭建”创意编程教学、“闻鸡起舞”编程+成语教学，凝练了“传统文化+创意编程”的教学模式。

在国外，有学者开展数字故事英语写作教学，发现学生在创作数字叙事故事的过程中，培养了其写作能力的同时，还提高了口语表达能力和写作能力。将数学中的“合数和质数”和APPInventor编程相结合，开展教学培养学生的计算思维，结果发现学生在掌握编程知识，发展计算思维技能的同时，还通过开发应用程序对合数和质数有了进一步的理解。还有学者基于机器人，开展了基于讲述、画画和编程等方式的计算思维培养教学实践，结果发现基于机器人的数字故事编程教学活动能够有效提高学生的计算思维技能。

二、以文育人视域下数字故事编程教学流程的构建

本研究以北京师范大学教育学部董艳教授提出的面向设计的产生式学习（DoPBL）模式为指导，将数字故事、中华优秀传统文化、项目式教学相结合，基于学校非物质文化遗产博物馆（以下简称“非遗博物馆”），构建了以文育人视域下数字故事编程教学流程。

在该流程中，主要包括三个项目实践活动，通过细化组织学生进行14个教学子活动，进行科技赋能文化传承作品设计和实践，最终帮助学生掌握编程知识，培养文化自信。非遗研学主要是让学生亲距离走进非遗展馆，感知传统非遗之类，了解非遗项目的价值和意义，引发学生进行创造性传承非遗的思考，主要包括展馆参观、微课学习、教师讲解等教学活动。设计实践主要是结合非遗研学感受，确定问题，并引导学生运用信息技术相关知识，再现或创造性展现非遗，主要包括明确问题、问题分解、预想功能、方案设计、编程实现、硬件连接、测试调试、作品优化等教学活动。分享评价主要是结合前期非遗研学、设计实践等过程，进行此次项目的成果汇报、收获、反思、感想等，培养学生分享意识和评价鉴赏能力。

三、以文育人视域下数字故事编程教学实践——以《智划龙舟》教学为例

以文育人视域下数字故事编程教学流程为指导，设计并实施了传承龙舟说唱文化的《智划龙舟》项目教学。

1.组织非遗研学，强化文化感知。组织学生参观非遗博物馆，学习《龙舟说唱》微课，聆听龙舟说唱文化的渊源等，帮助学生了解、感知龙舟说唱文化。随后，组织学生填写非遗研学活动记录单。

2.进行项目实践，培养编程思维。（1）方案设计。首先，结合日常了解的科技产品及手段，以“如何将AI技术应用到传承龙舟说唱文化活动中，实现活态传承”为驱动，引导学生思考传统龙舟说唱文化传承中现存问题的解决措施。其次，引导学生进行头脑风暴，运用思维导图进行预想功能可视化、具体细化。在《智划龙舟》导图中，主要涉及专属身份、语音互动、语音遥控、智能点歌、题目问答等五大功能。随后，围绕《智划龙舟》思维导图，进行编程解决方案，包括如何借助AI技术实现专属身份，如何结合传统化龙舟体验，实现智划龙舟等解决方案，以及语音互动、智能点歌、题目问答等编程的具体化稿本。（2）编程实现。结合《智划龙舟》的预想功能，以语音识别为切入点，以python编程为载体，开展系列项目实践活动。首先，运用python语言、K210主控板采集和获取学生语音数据，并对采集好的数据进行标准编号，构建声纹识别模型。其次，利用已构建的模型，让小朋友实时说话，进行声纹识别测试和调试。再次，根据预设功能的编程稿本，进行python代码撰写。最后，基于遥控快艇船、龙船立体拼图等相关材料，进行智划龙舟模型的外形包装设计，主要是将遥控快艇船模外壳作为龙舟船身，保证其遇水不沉；将控制板、马达、双螺旋桨有机整合，做动力装置，保证其做特定动作拥有所需要的动能，可以遥控其前进、旋转、唱歌、互动等等；将纸质泡沫版龙船立体拼图融入智划龙舟模型外观设计，增强智划龙舟外形的观感。（3）测试调试。在完成声纹识别、编程实现、智划龙舟模型及外形包装设计后，我们边进行遇水测试，边收集调试智划龙舟在水中的各种数据，并具体分析原因，作出改进。例如，船尾明显下降，我们调整控制板的位置；智划龙舟前进时容易进水，我们采用龙舟贴纸进行智划龙舟挡板处理；编程中创造栗控制板语音识别效果不佳，我们采用开源的k210控制板做载体，运用Python语言编程来实现。

3.开展分享评价，增强学习反思。基于项目实践，组织学生进行成果汇报，开展小组评价，引导学生在分享和评价活动中获得成就感、满足感的同时，帮助学生寻找自己作品的修改点，增强其反思意识。