蔣磊
Scratch是由美國麻省理工學(xué)院設(shè)計(jì)開發(fā)的少兒編程軟件,是一種可視化、積木式的創(chuàng)作工具,能夠方便地將圖像、音頻等多媒體素材互相組合。學(xué)生只需拖拽“積木塊”便可完成程序的編寫,創(chuàng)作出富有個(gè)性的故事、動(dòng)畫、游戲等數(shù)字化作品。Scratch還能與外部傳感器相連接,將程序與現(xiàn)實(shí)世界聯(lián)通,使一切創(chuàng)意變得皆為可能。Scratch作為程序設(shè)計(jì)課程進(jìn)入小學(xué),為信息技術(shù)課堂教學(xué)注入了活力。筆者進(jìn)行了小學(xué)Scratch學(xué)玩結(jié)合教學(xué)策略的實(shí)踐與探索,以期拋磚引玉,共同探討。
先玩后學(xué),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
對(duì)于剛接觸編程的小學(xué)生來說,程序設(shè)計(jì)課程是陌生的,他們更多的是程序的“使用者”,他們都曾被精彩的程序畫面所震撼,被交互性強(qiáng)的游戲程序所吸引。教師不妨從“游戲”程序入手,引導(dǎo)學(xué)生在玩的過程中有所啟發(fā),透過“游戲”表象,學(xué)會(huì)思考問題、分析問題,從而有效地把他們對(duì)玩“游戲”的積極性、主動(dòng)性轉(zhuǎn)化為對(duì)編程學(xué)習(xí)的熱情。
例如,在教學(xué)《Scratch創(chuàng)意體感游戲》一課時(shí),教師在課前利用Scratch2.0與攝像頭互動(dòng)的相關(guān)控件,制作了一款“切水果”游戲。眾所周知,“切水果”游戲是平板電腦中的一款暢銷游戲,而現(xiàn)在將該游戲帶到了課堂上,學(xué)生只需對(duì)著攝像頭揮一揮手便能完成在屏幕上“切水果”的動(dòng)作,一下子就把學(xué)生的興趣點(diǎn)燃了。當(dāng)幾位學(xué)生上臺(tái)進(jìn)行“切水果”游戲PK后,教師作為課堂的引導(dǎo)者,緊接著提出:“玩這款游戲有什么秘訣嗎?怎樣可以得更多的分?”學(xué)生開始各抒己見,說出了他們對(duì)“切水果”游戲的思考與理解。有的學(xué)生提到了對(duì)這款游戲的操作注意事項(xiàng),如身體姿勢(shì)、手部動(dòng)作、速度與準(zhǔn)確度等。有的學(xué)生開始研究起了這款“切水果”游戲的“BUG”,發(fā)現(xiàn)了任何畫面移動(dòng)都能對(duì)“水果”產(chǎn)生作用。教師在肯定了學(xué)生的研究與發(fā)現(xiàn)后,順勢(shì)引出本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容之一,即Scratch的攝像頭控件,只需配合簡單的腳本便可完成一個(gè)如此有趣的游戲,同時(shí)還拋出了“BUG”的產(chǎn)生與腳本之間的有什么聯(lián)系等問題,學(xué)生的興趣一下從玩游戲轉(zhuǎn)換到學(xué)編程中去了,為本節(jié)課接下來的教學(xué)做了良好的鋪墊。
這樣的游戲?qū)胙杆偌ぐl(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,他們先玩游戲、后學(xué)原理,為學(xué)習(xí)后面的知識(shí)建立了基礎(chǔ)。當(dāng)然,提到“游戲”,這是個(gè)令很多教師與家長頭疼的關(guān)鍵詞,常常認(rèn)為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)“游戲”容易令孩子沉迷,甚至廢寢忘食、通宵達(dá)旦,但出現(xiàn)在Scratch編程課堂上的游戲,與前者是不同的。首先,在課堂上出現(xiàn)的或是健康、益智性的游戲,或是師生自己編寫的寓教于樂的游戲;其次,在Scratch編程課堂中引入游戲,旨在讓學(xué)生能通過編程學(xué)習(xí),理解所謂游戲中的“刷錢”“打怪”就是一種程序設(shè)定,其本質(zhì)只是數(shù)據(jù)信息的變化,從而使學(xué)生不會(huì)迷失于虛擬的世界中。
邊學(xué)邊玩,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力
在小學(xué)進(jìn)行Scratch編程教學(xué)的目的,并不是為了培養(yǎng)少年程序員。Scratch教學(xué)不只是為了讓學(xué)生認(rèn)識(shí)一些控件或是掌握腳本的編寫,更重要的是能夠讓他們?cè)诖诉^程中通過Scratch來表達(dá)自己的想法,創(chuàng)造出富有個(gè)性和創(chuàng)意的動(dòng)畫、程序等,這對(duì)他們而言才是最大的收獲。因此,小學(xué)編程教學(xué)若采用常規(guī)的教學(xué)模式,如使用簡單講授法先講后練,學(xué)生跟隨教師進(jìn)行簡單的模仿,或許學(xué)生能在短時(shí)間內(nèi)完成程序作品,但這樣的編程教學(xué)過程顯得那么機(jī)械,學(xué)生缺少了思維的練習(xí),缺少了創(chuàng)新的實(shí)踐,與初衷相悖。
在教學(xué)《用聲音控制小貓動(dòng)作》一課時(shí),教師并未讓學(xué)生直接簡單模仿來編寫腳本,而是讓他們先認(rèn)識(shí)本節(jié)課的重點(diǎn)——“音量值”,找出音量值控件并“玩一玩”音量值,測(cè)一測(cè)自己說話時(shí)的音量值范圍,劃分出自定義的音量區(qū)間。隨后,教師為學(xué)生提供一個(gè)“吹氣球”的半成品游戲,學(xué)生通過讀腳本理解了怎樣才能利用“如果”控件和“條件”控件實(shí)現(xiàn)不同的音量值對(duì)應(yīng)不同的動(dòng)作。教師為讓學(xué)生加深理解設(shè)計(jì)了挑戰(zhàn)修改合適音量值區(qū)間并完成“吹氣球”游戲,讓這個(gè)音量值更適合每一位學(xué)生。緊接著,教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入“創(chuàng)意再出發(fā)”環(huán)節(jié),利用他們的新舊知識(shí)設(shè)計(jì)具有創(chuàng)意的作品,學(xué)生的積極性被充分調(diào)動(dòng)起來:有的打算用新知識(shí)改造之前做過的“街舞男孩”,用音量值來控制不同的跳舞動(dòng)作;有的準(zhǔn)備利用新知識(shí)來創(chuàng)作一個(gè)新的作品;等等。在后續(xù)的作品編寫過程中,教師適度地使用了學(xué)生互相合作的學(xué)習(xí)方式,他們通過互相幫助、協(xié)同作戰(zhàn),順利地完成了一個(gè)個(gè)極具創(chuàng)意的作品。
由此可見,在Scratch編程教學(xué)中,教師應(yīng)注重讓學(xué)生根據(jù)自己的生活經(jīng)驗(yàn)以及知識(shí)體系去思考,在“邊學(xué)邊玩”的過程中解決問題,合理搭建教學(xué)支架,利用“半成品”規(guī)避一些簡單重復(fù)的操作,騰出時(shí)間讓學(xué)生能充分地去理解和想象,使得在有限的課堂時(shí)間中有更多的創(chuàng)新機(jī)會(huì)。在教學(xué)中,教師要確保學(xué)生為主體地位,充分尊重他們的想法和創(chuàng)意,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力。同時(shí),教師還要鼓勵(lì)學(xué)生善于合作學(xué)習(xí),在小組內(nèi)敢于表達(dá)自己的想法,集思廣益。此外,合作學(xué)習(xí)也能很好地兼顧學(xué)生學(xué)習(xí)差異性的問題,通過同伴合作讓每一位學(xué)生都能體驗(yàn)到創(chuàng)新的樂趣與成功的喜悅。
學(xué)后再玩,促進(jìn)學(xué)生合作精神
在Scratch官網(wǎng)中提到有關(guān)Scratch的核心思想的三個(gè)關(guān)鍵詞,即Imagine(想象)、Program(編程)、Share(分享),從字面不難理解,意為利用Scratch激發(fā)兒童的想象,培養(yǎng)兒童的思維,并在智慧分享中共同提高。在小學(xué)Scratch編程教育中,前兩者往往容易得到教師的關(guān)注,而“分享”卻容易被忽視。然而,每一位學(xué)生通過努力完成了自己的作品時(shí),往往都希望有展示成功的機(jī)會(huì),體驗(yàn)分享成功后的喜悅。
例如,在《穿越迷宮》一課教學(xué)時(shí),學(xué)生經(jīng)過教師的有效引導(dǎo),通過自己的創(chuàng)想與努力,完成了一份份精心設(shè)計(jì)的迷宮游戲作品。隨后,教師便安排了學(xué)生分享作品環(huán)節(jié),讓其彼此互玩游戲。學(xué)生在互玩的過程中,程序里的一些問題就暴露出來了,比如有些學(xué)生制作的迷宮游戲,在運(yùn)行時(shí)會(huì)出現(xiàn)小貓穿墻而過的現(xiàn)象,這顯然是一個(gè)不符合游戲規(guī)則和常理的操作,此時(shí)教師并未直接對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行評(píng)價(jià),而是順勢(shì)組織學(xué)生就此進(jìn)行討論,讓他們通過現(xiàn)象分析可能存在的問題,并提出解決的方案。經(jīng)過一番激烈的討論,有的學(xué)生發(fā)現(xiàn)穿墻問題出在小貓碰到墻壁后后退的步數(shù)太少,只要將后退步數(shù)增多即可,經(jīng)過修改與實(shí)驗(yàn),“穿墻問題”很快得到了解決。隨后更有學(xué)生借此靈感想出了通過按鍵為小貓?jiān)黾右豁?xiàng)額外的“穿墻”技能。
在分享環(huán)節(jié)中,學(xué)生充分展示了自己的作品,他們不僅僅是在玩,同時(shí)也是在互相檢驗(yàn)程序,并通過同伴互助來發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題,進(jìn)而不斷升級(jí)迭代完善自己的作品。因此,學(xué)生在分享作品時(shí),不僅鍛煉了表達(dá)能力,更體驗(yàn)到了成功的喜悅,收獲了友誼,在潛移默化中促進(jìn)了他們的合作精神,為今后的學(xué)習(xí)加注了動(dòng)力。
學(xué)玩并進(jìn),提升學(xué)生信息素養(yǎng)
通過學(xué)習(xí),學(xué)生可以很快地掌握Scratch編程技巧,當(dāng)他們?cè)谙硎芫幊探o他們帶來快樂的同時(shí),也會(huì)遇到很多來自Scratch以外的挑戰(zhàn)。例如,在使用動(dòng)作及數(shù)字與邏輯腳本模塊時(shí),就會(huì)運(yùn)用到許多數(shù)學(xué)知識(shí),只有擁有豐富的數(shù)學(xué)知識(shí)才能更為自如地進(jìn)行編程創(chuàng)作。又如,在使用聲音、畫筆腳本模塊時(shí),它們與學(xué)生的藝術(shù)素養(yǎng)有著息息相關(guān)的聯(lián)系。
例如,在教學(xué)《Scratch畫正多邊形》一課時(shí),主要通過運(yùn)用循環(huán)(重復(fù))語句來實(shí)現(xiàn)畫正多邊形,以及運(yùn)用循環(huán)(重復(fù))語句來畫出重復(fù)圖形,體會(huì)循環(huán)(重復(fù))語句化繁為簡的便利性和高效性。在初次備課授課過程中,教師設(shè)計(jì)了先畫一個(gè)長方形、然后畫一個(gè)正方形、再畫一個(gè)正三角形、最后畫一個(gè)任意邊數(shù)正多邊形的教學(xué)過程,通過環(huán)環(huán)相扣的教學(xué),在畫完長方形、正方形后學(xué)生很容易理解用循環(huán)(重復(fù))語句嵌套移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)的方法,感受循環(huán)(重復(fù))語句的魅力。但在隨后畫任意邊數(shù)正多邊形的教學(xué)中,不少學(xué)生臉上出現(xiàn)了疑難的表情,在歸納畫正多邊形時(shí)轉(zhuǎn)角的度數(shù)為“360/邊數(shù)”時(shí),學(xué)生因缺乏對(duì)此部分?jǐn)?shù)學(xué)知識(shí)的理解,好多學(xué)生依葫蘆畫瓢,無法自由運(yùn)用,使得課堂節(jié)奏拖沓,影響了后續(xù)內(nèi)容的教學(xué)。在課后通過反思,教師及時(shí)改動(dòng)了教學(xué)策略,在二次備課及授課時(shí),先對(duì)多邊形外角和的知識(shí)進(jìn)行了鋪墊,而后的教學(xué)實(shí)踐表明,學(xué)生都能較好地理解此部分?jǐn)?shù)學(xué)知識(shí),同時(shí)也能順利地完成本堂課的教學(xué)目標(biāo),即循環(huán)(重復(fù))語句的運(yùn)用。更為可喜的是,在后續(xù)的學(xué)習(xí)中,學(xué)生還開始嘗試著在Scratch中運(yùn)用其他數(shù)學(xué)知識(shí),例如嘗試制作簡易計(jì)算器、求解最大公約數(shù)、解決雞兔同籠等數(shù)學(xué)問題。在Scratch編程的過程中,數(shù)學(xué)讓程序變得更具魅力,同時(shí)編程也讓學(xué)生在潛移默化中加深了對(duì)數(shù)學(xué)的理解與應(yīng)用。
隨著學(xué)習(xí)的深入,Scratch for Arduino(簡稱S4A)作為Scratch的延伸,能為學(xué)生的編程提供一系列傳感器模塊與輸出模塊,運(yùn)用更多科學(xué)、技術(shù)與工程方面的知識(shí),通過連接開源硬件Arduino控制器,直接打通了程序世界與現(xiàn)實(shí)世界的大門,學(xué)生富有創(chuàng)意的想法變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)成為可能。例如,在教學(xué)《機(jī)靈的小老鼠》一課時(shí),光敏傳感器作為首次登場(chǎng)的傳感器,令學(xué)生大開眼界。他們對(duì)那只機(jī)靈的小老鼠能根據(jù)環(huán)境光的變化而做出不同動(dòng)作充滿了興趣,隨著對(duì)光敏傳感器的深入教學(xué),教師讓學(xué)生對(duì)光敏傳感器的應(yīng)用進(jìn)行大膽的設(shè)想與創(chuàng)意時(shí),智能光控?zé)簟⒅悄芄饪卮昂煛⒅悄芄饪匾暳ΡWo(hù)儀等一個(gè)個(gè)具有創(chuàng)意的點(diǎn)子從學(xué)生的口中說出,它們打通了程序與現(xiàn)實(shí)之門,智慧的思維火花徹底點(diǎn)燃了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。而這些設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)除需要程序編寫以外,還需要其他如科學(xué)、技術(shù)與工程等方面知識(shí)的支撐。因此,學(xué)生在Scratch編程的學(xué)習(xí)與探索過程中,隨著創(chuàng)作要求的提升,對(duì)科學(xué)(Science)、技術(shù)(Technology)、工程(Engineering)、藝術(shù)(Arts)、數(shù)學(xué)(Maths)等領(lǐng)域知識(shí)要求也越來越高,它們之間相互促進(jìn)、相互提升,STEAM教育理念能讓學(xué)生通過自己動(dòng)手,將他們感興趣的創(chuàng)意變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),在實(shí)踐過程中學(xué)習(xí)到跨學(xué)科的知識(shí),在享受成就感的同時(shí)提升他們的信息素養(yǎng)。
總之,學(xué)生在教師的引領(lǐng)下,在Scratch程序設(shè)計(jì)課堂里盡情遨游,他們通過玩中學(xué)、學(xué)中玩,有效激發(fā)了他們對(duì)編程的興趣,培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新思維和用計(jì)算機(jī)解決問題的能力,通過分享交流提高了他們的語言表達(dá)能力以及合作能力,逐步形成對(duì)計(jì)算機(jī)世界的理解,玩轉(zhuǎn)于現(xiàn)實(shí)世界和計(jì)算機(jī)世界之間,從而有效地提升學(xué)生的信息素養(yǎng)。