童躍
在中小學推廣編程教育,是人工智能迅猛發展的背景下,國務院對學校教育提出的時代要求。在教學閩教版《信息技術》小學六年級下冊與Scratch畫圖編程相關的《小貓排隊形》一課時,筆者充分利用網絡學習空間人人通作為交流平臺,引導學生主動參與,積極開展教學、研討、創作等活動,有效地把這節課拓展成一系列豐富精彩的創造性教學活動。
一、利用微課翻轉教學
翻轉課堂主要指上課前,學生通過觀看教學小視頻,完成教學內容的自主學習;教師不再講授教學內容,而是組織學生練習鞏固、協作探究,完成知識的內化過程。
《小貓排隊形》這節課安排了用Scratch畫正三角形的學習內容,學習的難點是對軟件中積木的拖拽、拼接、修改參數等進行編程操作。在課前,筆者把繪制正三角形的程序編輯過程錄制成微課小視頻,并發布到人人通的班級平臺供學生自學。學生學習計算機的能力各不相同,有些掌握得快,看一遍就能學會;有些掌握得慢,需要反復多看幾遍,而通過觀看視頻的自主學習,正好適應這種因人而異的學習進度。
在課堂教學中,筆者放手讓學生自己完成正三角形、正方形的程序編輯,把教學的重點放在一個更具挑戰性的問題:你能畫正五邊形嗎?學生通過觀察,發現了只要能知道正五邊形外角的度數,就能畫正五邊形了。為了突破這個教學重點,筆者讓學生在畫正三角形程序的每一條指令后面,插入一條“等待1秒”的指令,然后重新運行程序,觀察程序的運行結果有什么不同。這時候,神奇的事情發生了:程序貓慢條斯理地、一步一步地完成“畫一條邊,轉一個角度”,等程序貓轉完三次身后,回到了初始狀態——位置、角度和開始時完全一致。通過這樣的慢動作演示,學生一下子明白了,程序貓轉動了三次,一共轉了360度,“轉動的角度(外角)=360÷邊數”。
二、利用論壇尋師問道
學生在學習計算機編程的過程中,難免會遇到各種各樣的問題。筆者利用網絡學習的班級空間,開辟論壇,成為師生共同答疑解惑、切磋技藝的交流平臺。在這種開放性的交流平臺,任何一個問題的解決、任何一點經驗的傳播,都能讓一大部分學生解開學習上的困惑,迅速提高編寫程序的能力。
1.撥云見日。問題呈現一:學生在掌握了用重復執行的方法畫正多邊形后,有個學生回家測試程序時,發現讓程序畫正七邊形、正八邊形時,畫出來的圖形變形得非常厲害,于是他在班級的論壇上提出了問題。
教學引導:筆者發現產生這個錯誤的原因是一個新的知識點——Scratch的舞臺大小是480×360,畫正七邊形、正八邊形時,所畫的圖形超出了舞臺的大小,所以畫出來的圖形就變形了。
問題解決:教師通過論壇,對問題的原因作出詳細的分析和講解,起到撥云見日的引領作用,而把解決問題的具體辦法留給學生自己去完成。隨后有學生跟帖了,提出了減小邊長的解決辦法:把“移動100步”改為“移動80步”,讓圖形變小、不讓圖形超出舞臺;又有人提出了改變圖形在舞臺位置的解決辦法:修改落筆的X和Y,從舞臺的左上方開始畫圖,這樣不縮小圖形也能讓圖形完整地畫在舞臺之中了。
2.步步為營。問題呈現二:在練習課中,筆者讓大家畫一個邊長為100步、銳角為60度的菱形,并布置一個創新提高題:你能用若干個這樣的菱形組合一些漂亮的圖案嗎?課后,有個學生在論壇中提出了想畫三菱汽車標志的圖案,但不知道怎么組合。
教學引導:筆者在回帖中并沒有急于告訴他計算方法,而是引導他學會像Scratch那樣、用時鐘的度數來表示每一塊菱形的狀態。
問題解決:數據的表達能力、分析能力、運算能力,是編寫程序的基本功。教師也應當引導學生在學習的過程中,善于用數據的形式來表示物體的狀態、變化,做到步步為營、心中有數。很快那個提問的學生就回帖了,三個菱形(第一條邊)的方向分別是90度、210度、330度,而且知道了畫完第一個菱形后,必須讓畫筆“左轉120度”,然后接著畫第二個菱形。問題解決了,可是學習并沒有結束,跟帖的人越來越多,畫出來的用這種菱形組成的圖形也越來越美了。
3.火眼金睛。問題呈現三:在深度學習中,筆者給學生介紹了一種稱為樹葉的對稱多邊形:圖形上下各由四條線段組成、四條線段一共轉了3個20度。測試程序時,程序并沒有正確畫出圖形的下半部,許多同學找不出原因,就在論壇中向教師求救了。
教學引導:對于這種因為學生粗心大意造成的錯誤,筆者引導學生研讀程序,按照程序的執行順序,計算出每一條代碼執行過后,畫筆角度這個參數的變化。
問題解決:“三分寫七分調”,編寫程序必須經過測試,分析錯誤,掌握每一條代碼的運行結果。在教師的啟發下,學生終于發現:畫上半部分的四條線時,畫筆落筆時的方向是60度,程序重復執行了四次(移動50步,右轉20度)后,一共右轉了80度。此時畫筆停筆時的方向應該是140度,而不是第四條線的方向120度,這就是程序發生錯誤的原因。解決問題后,又有許多同學用若干個這樣的葉子,組合成了各種漂亮的圖案。
三、利用項目促進創新
項目學習是STEAM教育的表現形式,是一種打破學科界限的學習方式,在Scratch畫圖編程的學習過程中,就是要讓學生通過觀察生活中的圖案,綜合運用多種技能,編寫程序,完成自己的圖案設計和創作。
1.支持轉帖。創新的基礎是不斷地深入學習,在這個信息爆炸的時代,就是要利用網絡這種最快捷、有效的方式進行學習。比如,有個學生想用Scratch畫圓圈,于是他上網搜索,找到了利用三角函數畫圓的方法:x=r×cos(i),y=r×sin(i)(0
2.制作美篇。制作美篇就是把大量的圖片、文字、視頻組合在一起,快速發布成圖文并茂的文章,這會涉及許多方面的技能,是一項綜合性的學習活動。在Scratch的學習過程中,筆者鼓勵學生組成學習小組,發揮組員的特長,分工協作,利用美篇及時總結、分享自己的學習收獲。在美篇制作展示過程中,每一成員都付出了自己的努力,收獲了共同的喜悅。
3.參與評價。在項目學習的過程中,同伴之間的成果分享是極為關鍵的一個環節:可以觀摩別人的分享,獲得創作的靈感;可以展示自己的分享獲得同伴的認同感。筆者充分利用網絡學習的班級和學校空間中的“學生作品”欄目,將其作為學習成果展示平臺,在展品的入選工作中引入競爭機制:通過線上組織學習沙龍,評選每周的優秀作品、每周的創作明星,引導學生自薦、同學投票,最后管理員根據學生公投的結果審核展出作品。
在教師的引領下,在網絡學習空間的支撐下,學生不斷地深入學習Scratch畫圖編程技術,不斷地創造出新的作品。本來是一課的學習內容,卻經歷了整整一個學期,還遠遠不能結束。
(作者單位:福建省華安縣高車中心小學)
(責任編輯 趙丹)