孟慶兵??
摘要:在信息技術課堂教學中,教師將Scratch創意趣味編程引入中學信息技術教材,這將是對我國目前信息技術課程體系中所缺失的程序設計能力和創新能力的培養是一個有價值的補充。我們將Scratch這個新生熱點,作為學生創新思維培養的載體工具,在趣味編程過程中提煉出了培養初中生創新思維能力的四個策略。
關鍵詞:趣味編程;創新思維
中圖分類號:G633.67文獻標識碼:A 文章編號:1992-7711(2017)16-084-2
Scratch創意趣味編程是通過一個個具體任務的完成過程來介紹Scratch軟件及硬件的應用,通過創作趣味游戲來學習制作電腦游戲、動畫、音樂等知識。創作過程是培養學習者創新能力的最佳途徑。強調“玩中學”,在“玩”的過程中強化學習者的思維訓練及解決問題能力,最終展現其創造力。
一、激發學生對Scratch創意趣味編程的興趣,是培養初中生創新思維能力的前提
興趣是求知的源泉,是直接推動學習的內部動力。在以往的信息技術教學中,媒體創作深受學生喜愛,而與Scratch相比,則顯得遜色不少了。在Scratch課堂教學中,學生能專心致志地投入到自己最感興趣的創作活動中去。學生的專注度、興趣度超過任何模塊的學習。
1.操作簡單,趣味性強。Scratch以其形象、直觀的積木式指令代替了枯燥的代碼指令,在利用Scratch編程中,學生不需要大量記憶,能根據指令的名稱了解其意義。編程就像搭積木,只要用鼠標拖動指令就能編寫程序,大大降低了學習的門檻,使每個學生在Scratch創作中都有不錯的表現。Scratch還支持多種媒體導入,大大方便了學生的創作,他們可隨心所欲地用Scratch表達自己的想法。
2.所見即所得,刺激感官。該平臺以實驗的方式架構,當學生編寫完程序后可在“舞臺”看到效果,方便學生猜測、嘗試、驗證與調試。這一特點大大刺激了孩子的感官,使其眼、耳、手都得到了刺激,從而使學生體驗到奇妙的效果,大大激發了學生創作的欲望。
3.功能強大,應用廣泛。在Scratch中媒體的應用是十分豐富的,其中輸入類媒體應用包括聲音偵測、鼠標偵測、鍵盤偵測、第三方傳感等,輸出類包括音樂、動畫、馬達等。強大的功能自然涉及領域廣泛,可創作的體裁豐富,涉及數學、科學、語言、邏輯、美術、音樂等多個學科,極大地滿足了學生求新、求異和求變的個性需要。
4.指令多樣,交互性強。八大類別共計一百多條指令把程序設計所需要的基本技巧囊括其中,包括建模、控制、動畫、事件、邏輯、運算、交互性等。學生有能力通過編程的方式創作出各類交互性的游戲、動畫、故事等,彌補其他信息技術模塊交互性不強或沒能力實現交互的遺憾,使學生得到了全新的體驗并從中收獲了成功的喜悅。
二、提高在Scratch創意趣味編程中的想象力,是培養初中生創新思維能力的核心
想象力是創造性思維最重要的元素。它是一種催化劑,能夠活化知識,開發智力,拓展思維,使學生系統地發掘事物,不斷豐富自己的知識。
在Scratch創作中,學生必須經歷先想象、再創作的過程。學生在創作作品前,首先需要通過想象,在腦海中構畫出作品的設計方案。在實際創作過程中,這個方案就是他們創作作品的參考標準。比如,要制作一個“打地鼠”游戲,每個孩子都會在大腦中想象老鼠在什么情況下出沒、老鼠是什么形象、用什么工具打、打著后它會怎樣……因此在創作之前,學生必須通過想象,在自己的腦海中形成一個“劇本”。同時,Scratch所具有的指令豐富性和媒體多樣性等特點,支持學生運用已學的知識進行再創造。因此,這對學生來講是一次再想象與再創造的過程。在再創作活動中,學生對已獲取的知識進行選擇、加工、改組,結合自己的生活經驗再次想象與創作,整個創作過程是創造出新形象、提出新設想的過程。例如,當學生完成了“打地鼠”游戲后,會根據本游戲的特點梳理出本課的指令特點和角色之間的邏輯關系,如偵測、改變造型等指令,此時學生會想象哪些場景會用到該指令,并很快能聯想出“拍蒼蠅”、“切西瓜”、“打靶”等交互類游戲,再創造活動又一次發揮了學生的想象力。
學生利用Scratch進行創作時,可想象的內容很多。
一是同一問題解題的方法是多樣的。在Scratch創作中,學生根據對問題的理解和對Scratch的掌握程度會編寫出獨特的腳本來實現某個功能。由于思考問題的角度不同,經常會出現一題多解的情況。如“帶條件的重復循環”這一問題,教師往往習慣于應用“重復執行……直到……”指令來實現,而學生則能想出三四種解決方法,如“重復執行指令中嵌套如果……否則……指令”等,給教師帶來驚喜。
二是解決同一問題采用的解題思路也是多樣的。由于Scratch給學生可發散的東西太豐富了,因此解決問題的策略也是多樣的。大部分學生都堅持自己的獨立見解,往往最終能形成不同的解決方案。如在“F1賽車”中,針對“如何讓小車順利通過彎道”問題時,學生能根據自己的生活經驗提出各種解決方案,如按鍵讓賽車減速、改變賽道的材質、在反方向加速度、撞擊路邊的護欄……最可貴的是,學生能將自己的想法通過Scratch來呈現。
三是完成同一任務最終的結果是多樣的。教師會利用Scratch靈活、多樣的特點,在教學中安排一個開放性任務,讓學生運用已學的知識進行再創造。如當完成“F1賽車游戲”后,教師會安排如何讓該游戲更精彩的任務。學生展開想象,憑借自己的智慧和能力多方面、多角度地思考問題,最終呈現出多樣化的結果,如有的增加賽車,變成二車對抗賽;有的自己設計賽道、設置有趣路障等。
三、提高在Scratch創意趣味編程中的邏輯思維能力,是培養初中生創新思維能力的保障
Scratch教學最大的特點就是,讓學生一直處于不斷思索的過程中。我們的中學生是有能力去思考的。中學階段是學生長身體、長知識、長智慧的時期,其思維從具體形象逐步向抽象邏輯過渡,但抽象邏輯思維在很大程度上仍以感性經驗為主,具有直觀性。Scratch圖形化的編程方式,為學生思維從具體走向抽象搭建了腳手架。學生在完成具體任務的過程中,通過對任務的分析、規劃,梳理出各對象特有的邏輯關系;再通過指令的搭建、測試與調整,逐步實現了從具體形象思維向抽象邏輯思維的過渡。Scratch的架構符合學生的認知特點與能力水平,實踐表明,學生在Scratch平臺上有足夠的能力對同一問題提出新的見解,尋找新的答案。其實,學生敢于假設想象、產生質疑、提出新的見解、探索新答案的過程,就是培養創新意識的過程。學生創作的過程還是一個不斷思考的過程。Scratch是一個面向對象的編程軟件,學生要完成每個對象的腳本,必須經歷想象與分析、觀察與理解、假設與調試、反思與質疑,發現問題所在并將其解決,因此學生始終處于發現問題、分析問題與解決問題的動態學習之中,在想象與思考間不斷尋求平衡與挑戰。
一是統籌規劃,從大到小整體設計。學生在用Scratch編故事、做游戲伊始,首先需要將所創作的事件進行整體規劃與設計,分析如何將不同角色、不同事件組合成統一的整體。在分析的過程中,學生需要探究如何把它的每個對象的動作、事件在頭腦中暫時分割開來,由大化小、由繁至簡,再分別進行分析和研究,梳理出各對象之間特有的邏輯關系。
二是局部分析,從點到面逐個擊破。在整體規劃的基礎上,需要學生對局部內容進行分析,弄清楚每個對象的性質、對象之間的相互關系。學生首先對每個對象的造型、腳本、狀態逐個分析,再到每句指令、參數、先后執行順序的分析與搭建,由表及里、由淺入深、由易到難地分析事物和問題,從而訓練了分析問題的能力。
四、提高在Scratch創意趣味編程中的創作作品的實踐能力,是培養初中生創新思維能力的歸宿
皮亞杰指出:“思維是從動作開始的,切斷了動作和思維之間的聯系,思維就得不到發展。”提高學生的動手操作能力,是培養學生創造性思維的重要環節。動手操作的過程是一個手、腦并用的過程,是培養技能、技巧,促進思維發展的一種有效的手段。教學中教師要充分利用教具演示、學具操作等手段,為學生提供參與的機會,盡量地讓學生不僅用眼看,還要動手、動腦、多種感官協同活動,在活動中把學生推上主體地位。這樣,既能使學生的創新意識隨著動手操作而展開,又使一些抽象的知識變為學生可能接受的形式。例如:在講解熱水開飛機一課時,飛機飛行的高度,由熱敏溫度探頭測的值控制,只有通過學生自己的實踐,學生才能掌握飛行的高度和溫度的關系。在實踐的過程中,學生也會發現,飛行的高度還與障礙物的大小、位置有關。通過學生自己動手,親身實踐來獲取知識,以促進學生思維的發展,培養學生創造性思維能力。endprint