許凱+沈敏華
知識和技能的獲取有早有晚,但是創新意識的培養必須從小培養。我國的教育現狀是長期以來形成的以應試教育為終極目標的功利性學習,學生長期沉浸于知識的接受與模仿,缺乏基于自身技能積累的創新意識和創新能力。創新教育要逐步取代過去單一的以傳授舊有知識和技能為主的教育培養模式,建立培養學生創新能力發展的良好環境。
從2010開始,筆者所在團隊就開展了基于Scratch的青少年創新能力培養與研究,發現Scratch非常適合培養小學生的創新意識和創新能力,其優勢如下:①有趣、易用。Scratch具有活潑、有趣的界面和角色風格,豐富多彩的動畫效果,還具有簡潔易用、接近人類自然語言且極具親和力的圖形化指令結構。②發散演繹。在有趣、易用的起點上,學生會情不自禁地發揮自己的想象力,將思維發散到各個空間和角落,演繹出新的思維。③溫故求異。學生在欣賞了Scratch作品后,會產生強大的創作欲望,溫故而知新,希望突破模仿,不局限于“依樣畫葫蘆”拷貝他人的作品,形成“求異”的動力。④造物。通過上述步驟,學生歷經欣賞閱讀作品,進行發散演繹的想象,產生青出于藍的求異動力,開展探索和實踐,最終完成的作品就是創新的顯現,是每個學生通過自身體悟和實踐,產生的個性化的獨有成果,當創新程度、幅度達到較高水平時,“創客”便應運而生了。
● 奇思妙想——創新的作品構思
學生常常帶著基于自身年齡特點的童趣來構思作品,完成任務,且常常有驚艷之舉。有一年市級程序設計競賽題是設計一個關于“體育運動”的小游戲,筆者在課堂輔導學生時,告訴了學生怎樣制作人物的跑、跳、踢球、舉重、游泳等程序動作。一周后,筆者收到作業時,發現全班大半學生都沒有模仿教師提供的范例,而是交出了大相徑庭、構思迥異的“體育運動”作品,有的學生制作了有趣的“射擊”游戲,或異曲同工的“射箭”游戲;有的學生模仿格斗游戲制作了“武術”和“拳擊”的游戲;有的學生制作了“捕魚達人”的釣魚游戲。
● 各顯神通——創新的解題思維
學生都能實踐自己的想法,并形成不同的解決方案。例如,在《遵規守紀的螞蟻》一課的最后比拼環節“誰是最勤快的螞蟻”中,要求螞蟻用觸角“聞”著分泌的信息素前進,不能偏離軌道,學生根據自己的思考提出了各種解決方案:①增加螞蟻前進的速度,在轉彎處增加轉向角度取得最大的“扭矩”,避免偏離軌道。這是常規的增速方法,需要學生不斷地調試獲取最佳臨界值。②在轉彎時采取“邊轉彎邊前進”的方法減少浪費的時間,這樣轉彎的螞蟻產生了一個轉彎弧度,但考慮轉角的特點,大角度的轉角未必適用。③調整兩個觸角之間的間距,螞蟻是用兩個觸角“聞”著軌道上的信息素前進,當兩個觸角間距拉大的時候,螞蟻偵測邊緣,在前進中晃動的次數就會減少,但同時晃動的幅度會加大。④學生采用“分段行進”的方法,事先根據路況將路線分成若干不同的部分,如直線路段高速前進,轉角處緩行,這是行之有效的方法,但程序會變得相當冗長。⑤多次復制同一段腳本,采取多任務同時運行的方式,能夠有效提升Scratch的執行效率,大幅度地提升完成任務的效率。
● 殊途同歸——創新的解題方法
程序設計中,實現同一目標可以通過多種不同的方法。學生根據不同的習慣和對任務的理解,會在編程時采用各種不同的解題方法,有的時候這些方法大同小異,也有的時候會存在隱形的問題,這時候教師要引導學生進行對比分析,選擇可讀性強、簡潔優化且更有擴展空間的方法。
● 百花紛呈——創新的作品呈現
這是一種最直接最顯性的創新成果。例如,在Scratch“畫煙花”的任務中,利用動作指令中的重復、旋轉,再配合畫圖指令中的圖章、提筆落筆,以及外觀指令中的顯示隱藏、顏色變化,可以畫出色彩紛呈的煙花效果,每個學生通過自己個性化的想象和嘗試,都可以畫出一朵獨有的煙花。
正如葉圣陶先生所言:每一種功課都猶如車輪上的一根“輻”,許多的“輻”必須集中在“教育”的“軸”上,才能成為把國家民族推向前進的“輪子”。當利用Scratch本著“造物”的精神生產一樣產品,完成一項任務時,這種創新的學習方式是不分科目的。學科與學科以一種整體的姿態呈現在學生的面前,在學習的過程中學生獲取的不是碎片化,而是一個相對完整的認知結構。