“國學趣味編程”拓展課程的構建與實施

徐小波

這個時代的學生都是數字文化的原住民，智能設備、各種軟件的簡單操作對他們來說不再是什么難題，可他們用手機、平板或是計算機都在做什么呢？筆者發現很少有學生用這些新技術、新設備來制作作品或是表達自己的情感，但其實通過計算機程序設計是可以表達思想和感情，提高創造能力、邏輯思維能力、協作能力的。鑒于此，筆者在本文著重論述了“趣味編程”拓展課程的構建、課程實施和課程成效等內容。此課程的創新之一是構建了“國學趣味編程”課程體系，包括了研發原則、整體教材和每篇課文的編排。《國學趣味編程》拓展教材將趣味、文化與技術有機融合起來進行課程內容的設計，使技術的學習為兒童的創作服務，遵循趣味性、漸進性、開放性原則。創新之二是依據“國學趣味編程”課程，開發了基于小組合作學習模式的“四環節教學法”，將教學過程分為“在想象中聯系”“在創作中建構”“在交流中反思”“在反思中延續”四個環節。

課程的構建

1.課程研發原則

學生喜歡使用信息技術，卻不怎么喜歡上信息技術課，這是現階段我國中小學信息技術教育普遍存在的問題。所以，只有將趣味、文化與技術有機融合起來進行課程內容的設計，使技術的學習為兒童的創作服務，才能使學生真正喜歡信息技術課，因此課程開發應遵循以下原則：

（1）趣味性

使用代碼指令進行編程是只有少數對計算機進行過系統學習的人員才具有的能力。如果對小學生進行傳統的代碼指令編程教學，肯定困難重重，教師只有讓編程變得有趣才能吸引學生，讓學生輕松學習編程知識。

①教學軟件的選擇。麻省理工學院媒體實驗室開發的計算機程序設計語言Scratch，非常適合小學生學習。學生不僅可以借助Scratch做出自己的動畫、音樂，還可以通過互動體驗奇妙的溝通過程。形象、直觀的積木式指令是Scratch趣味編程的最大特色，編程代碼不再枯燥、難記。它是小學生學習和感受計算機編程比較理想的軟件。

②課程資源的設計。為了使課程本土化，讓學生喜愛，我們研發編制了《國學趣味編程》拓展教材（如圖1）。

拓展教材結合學校“學儒立人”辦學特色，引入了國學元素和理念，在單元名稱和單元導讀中融入國學：華夏經典、中華榜樣、中國名著；另外，在課程中引入卡通人物小書童扮演學生的角色，陪伴學生一起學習；最后，教學范例和學生使用的素材都是卡通古代人物，讓學生基于提供的國學元素素材進行自由創作。

（2）漸進性

課程按照認識Scratch軟件功能與界面、順序結構、循環結構以及分支結構的順序組織安排教學內容，循序漸進，螺旋上升。課程研發從學生對軟件功能與界面初步認識，到簡單腳本的制作；從最初覺得Scratch軟件好玩，到運用流程圖畫出自己的思維；從模仿教學案例的制作到綜合運用各種腳本創編數字故事。

學生通過本課程的學習，熟悉Scratch的界面，了解其基本功能，感受用Scratch編程的一般過程與方法，能夠運用Scratch編寫簡單的腳本程序，激發學習計算機程序設計的興趣，提升解決問題的能力。

（3）開放性

Scratch官方網站（http：//scratch.mit.edu/）為學生們提供了分享創意作品和學習的網絡社區。學生使用趣味編程軟件創建編寫屬于自己的動畫、游戲和數字故事，同時也可以將自己的創作與網絡社區中的其他小伙伴們分享。

2.教材整體編排

《國學趣味編程》拓展教材設置為三個單元，每個單元圍繞一個主題，分別是“華夏經典”“中華榜樣”“中國名著”，這些主題將中華文化作為范例和教學資源，讓學生在“玩”中掌握趣味編程的知識和技能。

第一單元“華夏經典”：初識Scratch、角色對話、學習與分享。學生通過最簡單的示例快速入門，認識Scratch軟件功能與界面、學習腳本并分享作品。

第二單元“中華榜樣”：人機交互、載歌載舞、鍵盤觸發。學習利用“當角色被點擊一下”模塊實現用鼠標觸發角色；通過唱歌和跳舞的場景學習動作和聲音腳本；學習鍵盤觸發腳本。這一部分，以《司馬光砸缸》為故事背景，引導學生養成良好的習慣，在創作前先想清楚自己要設計什么，并用流程圖表達自己的設計意圖，然后在創作中努力理解涉及的Scratch知識。

第三單元“中國名著”：以《西游記》為背景，導入聲音、角色交互、自由創編。要求學生會使用播放聲音模塊播放音樂，利用廣播和接收模塊控制角色交互，綜合運用各種腳本，創編數字故事。以故事為背景的編程創作生動有趣，能有效激發學生的學習興趣。學生感興趣，才能創作出更好的作品。

3.教材體例確定

每篇課例安排了學習目標、創意構思、設計舞臺、添加調整角色、編寫腳本、調試作品、練習等環節（如圖2）。

“學習目標”讓教師和學生清楚地知道本課的目標和要求。“創意構思”需要學生根據提供的素材和情境進行大膽聯想，串編故事。學生根據構思“設計舞臺”（導入單個或多個合適的背景圖片），根據情節“添加調整角色”，根據構思“編寫腳本”是關鍵的教學環節，學生通過不斷地“調試作品”發現問題，并調整腳本到符合自己的創意為止。

為了便于學生的學習，筆者盡量做到圖文并茂。當碰到新知識點時，教材中插入了大量的軟件和操作的畫面截圖，降低了學生的學習難度。教材中除了安排卡通人物“小書童”，還引入了代表Scratch程序的“小貓”，兩個卡通人物用對話的形式引導學生進行學習。教材通過各種溫馨提示穿插知識，鼓勵學生，如“你知道嗎”欄目展示涉及各種小知識，“試試看”欄目鼓勵學生自我嘗試等。

課程實施

1.實施策略

（1）培養師資，儲備人才

信息技術教師是本課程開發與實施的關鍵要素。在課程開發的初期，大家對Scratch這款軟件比較陌生，所以購買了大量的教材進行自學。同時，學校積極組織教師參加各級各類的Scratch培訓和教學研討活動，教師們在一次次的學習中逐漸掌握了Scratch的編程和教學方法。

（2）組建社團，開展教學

學校將本課程作為我校的拓展性課程納入學校課程，確保每周有2個課時的教學時間，并有專職的信息技術教師根據校本教材給學生上課。四、五、六年級各班的學生可以自主選擇參加“趣味編程”社團的學習。

（3）研討教學，優化課程

教科研活動是優化課程開發和實施的有效途徑。學校通過教科周、教研課、公開課、展示課等系列活動修訂教材內容和優化教學方法。課程開發與實施小組組織教師每學期開展一次教科周活動，每月開展一次校內的教研活動，不定期開展公開課和展示課，充分研究“趣味編程”的教學內容和教學方法。

（4）搭建平臺，展示成果

學生的趣味編程作品，可以在虛擬的網絡世界展示，如Scratch官方網站（http：//scratch.mit.edu/）、MZ星球（http：//www.mzworld.cn/）；也可以在現實生活中展示，如各級各類的創客嘉年華比賽活動、學校的科技節展示活動等。各種平臺上的正面反饋信息，激發了學生的學習熱情和創新欲望，使其學習充滿了動力。

2.四環節教學法

本課程的教學分為兩個階段：基礎學習和自由創作。通過基礎學習的范例教學，學生可以在有限的時間內，牢固地掌握基礎知識和技能；在自由創作階段，使用基于學生創作設計的教學，讓學生在創作設計中應用從基礎學習階段獲得的基礎知識與技能，培養其深層次的能力。筆者采用“四環節教學法”將教學過程分為“在想象中聯系”“在創作中建構”“在交流中反思”“在反思中延續”四個環節。在Scratch趣味編程教學中，基于小組合作學習模式的“四環節教學法”，有助于提高學生思考和解決問題的能力，培養人際關系和自我導向的技能，不斷提高學生獲取和處理信息的能力。

（1）在想象中聯系

想象是創作的源泉，教師以《司馬光砸缸》《西游記》等故事為背景，通過生動有趣的故事吸引學生參與教學活動，打開學生想象的大門。學生是故事的導演，在他們的想象中，故事可以天馬星空，可以聯系學習，可以結合生活，而教師應充分激發他們的創作激情，拓展他們的想象空間。

知識是創作的基礎。趣味編程操作看似簡單，但知識和技能是有關聯和層次的。從人物角色的移動，到鍵盤控制角色，從順序的編程結構到復雜的分支結構，知識與技能層層遞進不斷深入。

因此教師應從學生學習生活體驗中尋找想象與知識的聯系點，用學生熟悉的生活情境引發學生動手的激情，培養學生應用信息技術解決生活中實際問題的意識和態度。

另外，還可以將編程知識與語文、數學、科學、音樂、美術、體育等學科知識結合，豐富學生的想象。

教師還可以依據自己的經驗向學生推介一些設計思路，如設計媽媽和孩子間的對話，司馬光和小伙伴捉迷藏的動畫故事，創作唐僧師徒降魔的交互式動畫，等等。

學生的創作主題來自教師的啟發、自己的提出，并最終形成自己初步的構思。

（2）在創作中建構

創作主題構思完成后，需要將自己的設想通過程序的設計表現出來。教學中，可以采用分解范例的方法，教師提供幾個包含本課主題需要的操作分解范例，為學生搭建解決問題的支架構件，將新知識分解到幾個范例中。

范例的選擇是非常重要的，范例角色的選擇、趣味編程知識和技能的定位，以及如何生動有趣讓學生喜歡，這些都需要教師深入研究。

①打好基礎。“導入背景”“添加角色”和“刪除角色”是幾乎在任何一個創作中都要用到的操作，是Scratch軟件操作中最常用的基本命令，即基礎知識和基本技能。這些知識與技能，只需結合“范例”通過教師簡單的介紹或是學生自學即可。

②舉一反三。“添加角色”的操作有多種方法，設計的“范例”可以是在已有背景的基礎上，用截取部分屏幕區域成為新角色來新增角色，也可以在“新增橘色欄目中”單擊“添加”按鈕。這樣就使學生感受到了兩種不同的操作方法，實現了由個別到一般的認識，通過一定的練習嘗試，學生可以進一步運用規律，并很快形成操作技能。

③一氣呵成。在講解不是過于復雜的范例時，最好連貫地全部講解完，使學生有完整的印象。有些教師常常低估了學生的學習能力，怕他們不能一下子掌握這么多的步驟，而采用講一點練一點的方法，這反而干擾學生的理解。

教師將學生合理分配到每個小組，小組成員在合作中分析、探索、實踐，在研習分解范例的過程中，掌握趣味編程的知識與技能。學生取得了一定經驗后，創作就會容易很多。這時，就有必要讓學生給自己提出有一定難度的挑戰性設計任務。創作需要“定義—設計—評價—再設計”這樣的循環過程。與模仿設計相比，創作需要更多的學習時間，而小組合作、生生互助等各種形式的學習，能為學生的學習創造和諧的環境，因此這樣的學習在很多時候比教師的指導更高效。此時教師只要在一旁激勵、啟發，擴展學生視野，提供更多的技術支持。最后，學生在范例的基礎上，不斷添加自己的創意，改進和完善范例，形成擁有自己個性的作品，構建個人的知識與技能體系。

（3）在交流中反思

小組內作品交流、班級中作品展示和網絡社區分享等途徑，能讓學生掌握作品交流的技巧和網絡社區分享的方法。教師應在自我評價、生生互評、師生互評和網絡評價等多個環節，全方位觀察學生作品，通過討論作品，讓每位學生參與到反思和修改自己的作品中。在評價時，引導學生發現作品中的閃光點和解決問題的獨特思路。最后，每位學生將作品中最滿意的部分、不足的部分、可以改進的部分等內容形成反饋表。

（4）在思辨中延續

一個優秀的作品只有通過不斷地反思、修改才能成為一個成功的作品。學生根據生生互評、師生評價及網絡點評等反饋意見，可以修改或重新創作一個作品。通過本環節的學習，學生不再滿足于簡單地完成任務，他們會思考如何讓作品更吸引人。學生為了完善作品，會給作品添加更多功能，也會主動地獲取更多的學習資源，并在完成作品后總結反思作品都采用了哪些技巧和功能模塊，還能應用哪些模塊使作品更加豐富等問題。學生通過不斷構建知識與技能，讓舊知識與新知識產生更多的學習聯系，將學習活動帶入一個新的“聯系”階段，實現了學習的螺旋式上升和良性循環，也使知識發生了從量變到質變的轉化。

課程成效

經過兩年的課程構建與實施，筆者對任課教師和參與社團學習的學生進行了調查和訪談，通過搜集材料和量表的分析，驚喜地發現有以下變化。

1.學生發展，素養提高，回歸教育本源

（1）邏輯思維得到鍛煉

學生在創建一個趣味編程項目時，均是先設計一個初步的方案，然后通過Scratch中的各個模塊的搭建，逐步實現自己的方案，在實踐的過程中，如果發現初步方案中存在問題和缺陷，則逐步修改完善，直至完成。學生在這個過程中因為不斷地提出問題、解決問題而有所收獲。同時，學生在趣味編程的學習過程中反復觀察和反思，形象思維逐步過渡到抽象思維，邏輯思維能力得到大幅度提升。

（2）創造力得以提升

筆者采用“威廉斯創造性思考活動”量表，對參加趣味編程社團的28名學生進行測量。兩次測量時間間隔為一學期（4個月）。從開放性、變通力、流暢力、獨創力、精細度及標題6個維度用SPSS軟件對各項能力進行分析。基于樣本檢驗結果表明，學生在變通力、流暢力和獨創力的后測成績明顯高于前測成績，這證明學生在一定時間內學習本課程，有利于創造力的培養。

（3）信息素養不斷提高

學生在信息技術課堂上，對教師的提問能主動思考、回答，對教材上的作品范例或教師的演示作品能積極修改、創新。課前打游戲的現象漸漸消失，學生一有機會接觸到計算機，就會主動打開Scratch軟件，進行作品創作。文本、圖片、動畫以及視音頻都是學生開展趣味編程的資源，通過課程的學習學生學會了選擇、創造、管理這些素材。他們獲得了創作的經驗，提升了運用信息知識、技術和工具解決各種問題的能力。同時，學生的作品會被他人評論、加星，還會被其他同學再創作，從而使學生從起初的“惡意”評價，轉到尊重他人的勞動成果和創意構思，讓學習同伴體驗到作為創作者的喜悅。他們在創作的過程中找到了自己的價值和創作的意義，勇于挑戰困難，不斷學習。

2.教師成長，發揮輻射，凸顯學校特色

對于教師而言，他們已不再像以前那樣沉悶地教書，在校內教研活動中，他們能主動提出教學中的問題進行交流。教師參與各級各類的教學和教研活動，教學水平和課程開發能力也不斷提升。

趣味編程在本校的階段性成果使筆者對本課程的教學充滿信心。為了發揮教科研成果的示范輻射作用，學校通過名師送教下鄉、義務教育課程改革推進會等各種區域教研、教科活動的形式，推廣“國學趣味編程”校本課程，取得了良好的示范效果。