基于BOPPPS和PBL的Scratch編程教學(xué)模式

沈春燕

摘要：針對(duì)Scratch編程課程教學(xué)中現(xiàn)存的教學(xué)模式單一與學(xué)生參與性不足的問(wèn)題，將BOPPPS與PBL相結(jié)合設(shè)計(jì)出基于BOPPPS與PBL的Scratch編程教學(xué)模式，并將此模式運(yùn)用到Scratch彈珠臺(tái)游戲的課堂設(shè)計(jì)中，通過(guò)課堂引入、明確學(xué)習(xí)目標(biāo)、課堂前測(cè)、基于PBL的參與式學(xué)習(xí)和課堂后測(cè)、教學(xué)總結(jié)六個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)了完整的課堂教學(xué)內(nèi)容。最后針對(duì)此教學(xué)模式提出相應(yīng)的教學(xué)建議，為Scratch及類似編程課程教學(xué)提供參考。

關(guān)鍵詞：BOPPPS;教學(xué)模式;PBL;Scratch編程

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2020）10-0128-03

1概述

隨著可視化編程語(yǔ)言的引進(jìn)，國(guó)內(nèi)出現(xiàn)一大批編程教育平臺(tái)，如網(wǎng)易卡搭、編程貓、編玩邊學(xué)等。在2017年國(guó)務(wù)院印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中又明確提出要在中小學(xué)階段推廣編程教育。Scratch是麻省理工學(xué)院開(kāi)發(fā)的一款可視化編程語(yǔ)言，通過(guò)積木塊的拖拽即可實(shí)現(xiàn)一些小游戲的開(kāi)發(fā)。基于Scratch的可視化特點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外將Scratch作為計(jì)算思維培養(yǎng)與編程入門(mén)的工具。因此，國(guó)內(nèi)眾多的中小學(xué)開(kāi)始開(kāi)設(shè)Scratch編程課程。然而Scratch課程的教學(xué)方式仍然是以教為主，教師講解抽象的語(yǔ)句與概念，學(xué)生再結(jié)合已有的案例進(jìn)行模仿。這種單一的教學(xué)模式極大地降低了學(xué)生的參與熱情，消耗了學(xué)生學(xué)習(xí)Scratch編程的積極性。這既不利于教師個(gè)人教學(xué)能力的提升，又不利于學(xué)生計(jì)算思維、創(chuàng)造性思維等高階思維能力的培養(yǎng)。如何高效地組織課堂教學(xué)，實(shí)現(xiàn)教師更有策略的教，學(xué)生更有效率的學(xué)，是Scratch編程教學(xué)急需解決的核心問(wèn)題。

BOPPPS教學(xué)模式是加拿大針對(duì)教師培訓(xùn)而提出的一種課堂教學(xué)模式，此模式強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，旨在提高課堂教學(xué)的有效性嘲。PBL是Problem Based Learning的簡(jiǎn)稱，也是一種以學(xué)為主的教學(xué)模式，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中學(xué)習(xí)知識(shí)。針對(duì)Scratch編程教學(xué)存在的問(wèn)題，將BOPPPS與PBL教學(xué)模式相結(jié)合提出適用于Scratch編程教學(xué)的教學(xué)模式，并以Scratch知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，以期提高課堂教學(xué)的效率、效果和效益，從而提升教學(xué)質(zhì)量，為中小學(xué)Scratch及類似編程教學(xué)提供參考。

2BoPPPS與PBL

2.1BOPPPS教學(xué)模式

BOPPPS教學(xué)模式起源于加拿大教師技能工作坊（ISW），是不列顛哥倫比亞省針對(duì)教師資格認(rèn)證而創(chuàng)建的一種教學(xué)技能培訓(xùn)模式，培訓(xùn)過(guò)程中以實(shí)踐教學(xué)為核心，通過(guò)集中強(qiáng)化訓(xùn)練來(lái)提高教師的課堂組織能力與教學(xué)能力，以此提升教學(xué)的有效性。此模型將課堂教學(xué)分為6個(gè)步驟：B（Bfidge-in，引入）、O（Objective，目標(biāo)）、P（Pre-assessment，前測(cè)）、P（Participatory Learn-ing，參與性學(xué)習(xí)）、P（Post-assessment，后測(cè)）、S（Summary，總結(jié)）。通過(guò)表1給出各個(gè)步驟的目的：

2.2Problem Based Learning

PBL（Problem Based Learning）最早起源于美國(guó)20世紀(jì)50年代的醫(yī)學(xué)教育，后來(lái)發(fā)展到其他領(lǐng)域的教學(xué)當(dāng)中。PBL是基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)，通過(guò)問(wèn)題的解決來(lái)學(xué)習(xí)隱藏在問(wèn)題背后的知識(shí)。此模式強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，發(fā)現(xiàn)真實(shí)情境中的問(wèn)題并通過(guò)學(xué)生之間的合作，收集問(wèn)題的相關(guān)資料，然后再集中討論找到解決問(wèn)題的方法。其主要過(guò)程如圖1所示。

通過(guò)此模式來(lái)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行參與性學(xué)習(xí)，在問(wèn)題解決的過(guò)程中進(jìn)行知識(shí)建構(gòu)，通過(guò)互動(dòng)與合作解決問(wèn)題，能有效地培養(yǎng)學(xué)生的合作交流意識(shí)與解決問(wèn)題的能力。近年來(lái)，越來(lái)越多的高等院校與職業(yè)類院校都在用此種教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)，眾多研究者也在進(jìn)行此方面的研究。

3基于BOPPPS與PBL的教學(xué)模式與運(yùn)用

3.1基于BOPPPS與PBL的教學(xué)模式

BOPPPS與PBL教學(xué)模式都強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的參與性學(xué)習(xí)。兩種模式中教師是教學(xué)過(guò)程的組織者、引導(dǎo)者，學(xué)生是學(xué)習(xí)過(guò)程中的主體，二者缺一不可。基于BOPPPS與PBL這一共同點(diǎn)，本文將這兩種教學(xué)模式與Scratch編程教學(xué)相結(jié)合而產(chǎn)生一種新的教學(xué)模式。此模式結(jié)合了BOPPPS教學(xué)過(guò)程組織的合理性與PBL解決問(wèn)題的系統(tǒng)性特點(diǎn)。此模式如圖2所示：

好的開(kāi)頭是一節(jié)課成功的關(guān)鍵，因此教師進(jìn)行Scratch編程教學(xué)時(shí)，首先應(yīng)通過(guò)引入吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。學(xué)習(xí)目標(biāo)是使學(xué)生知道通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)能夠運(yùn)用Scratch做什么，如完成一個(gè)小故事或?qū)崿F(xiàn)一個(gè)小游戲。前測(cè)是了解學(xué)生的基礎(chǔ)情況，只有充分了解學(xué)生的學(xué)情才能更好地進(jìn)行針對(duì)性的教學(xué)，才能更有效地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，從而促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。參與式學(xué)習(xí)是此教學(xué)模式的核心，在此環(huán)節(jié)融入了基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)，使學(xué)生通過(guò)解決案例中的問(wèn)題來(lái)學(xué)習(xí)相關(guān)的Scratch編程知識(shí)點(diǎn)，如順序、循環(huán)、選擇等。基于PBL的參與式學(xué)習(xí)主要包括組成學(xué)習(xí)小組、案例展示、分析案例中的問(wèn)題、利用Scratch積木塊獲得思維方法、運(yùn)用Scratch積木塊嘗試解決問(wèn)題、進(jìn)行交流討論并回溯驗(yàn)證問(wèn)題是否解決，最后解決問(wèn)題并進(jìn)行創(chuàng)新。后測(cè)可以采用問(wèn)答式或成果展示來(lái)進(jìn)行，此環(huán)節(jié)主要是了解學(xué)生是否能夠理解與應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)中的知識(shí)點(diǎn)。最后通過(guò)教師或?qū)W生總結(jié)來(lái)幫助學(xué)生了解本節(jié)課的重難點(diǎn)，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的記憶。

3.2彈珠臺(tái)游戲課堂設(shè)計(jì)

彈珠臺(tái)游戲是一款操作簡(jiǎn)單的益智游戲，也是學(xué)習(xí)Scratch編程的典型案例，其簡(jiǎn)潔的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)能充分地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。接下來(lái)將結(jié)合基于BOPPPS與PBL的教學(xué)模式對(duì)彈珠臺(tái)游戲教學(xué)案例進(jìn)行課堂設(shè)計(jì)。在此模式的課堂教學(xué)過(guò)程中，教師是教學(xué)設(shè)計(jì)者、課堂組織者、教學(xué)引導(dǎo)者，學(xué)生是此學(xué)習(xí)過(guò)程的主體。

1）引人

大多數(shù)同學(xué)都有過(guò)玩游戲的經(jīng)歷，Scratch編程學(xué)習(xí)也是以一些故事情節(jié)或小游戲來(lái)進(jìn)行。因此，本節(jié)課可以運(yùn)用傳統(tǒng)小游戲彈珠臺(tái)來(lái)引人。給學(xué)生5分鐘時(shí)間體驗(yàn)裝在電腦桌面上的彈珠臺(tái)小游戲，總結(jié)彈珠臺(tái)游戲的角色、玩法、功能，引出本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)一運(yùn)用Scratch編程實(shí)現(xiàn)彈珠臺(tái)游戲。

21學(xué)習(xí)目標(biāo)

彈珠臺(tái)游戲主要包括碰到邊緣反彈、隨機(jī)反彈方向、碰到反彈板加分、碰到釘子游戲結(jié)束、左右鍵控制反彈板左右移動(dòng)功能。因此本節(jié)課教學(xué)目標(biāo)主要包括以下幾點(diǎn)：

①掌握“事件”模塊中“當(dāng)按下……”積木控制角色移動(dòng)的方法。

②掌握變量的初始化以及變量值的增加。

③掌握通過(guò)“面向……方向”積木與“隨機(jī)數(shù)”積木控制角色隨機(jī)改變方向。

④掌握通過(guò)“偵測(cè)”模塊中“碰到……”與“控制”模塊中“如果”積木進(jìn)行選擇判斷。

3）前測(cè)

在前測(cè)階段要充分了解學(xué)生群體的學(xué)情。了解學(xué)生是否掌握了繪制角色和背景的相關(guān)知識(shí)，以及對(duì)學(xué)習(xí)目標(biāo)內(nèi)容的了解程度。前測(cè)可以采用問(wèn)答法：同學(xué)們知道添加角色的方法有哪些嗎？知道如何在程序中添加計(jì)數(shù)功能嗎？Scratch程序中如何實(shí)現(xiàn)判斷功能？除了問(wèn)答式進(jìn)行前測(cè)外還可以采用其他方法，如頭腦風(fēng)暴、課堂小測(cè)驗(yàn)、非正式提問(wèn)等。

4）基于PBL參與式學(xué)習(xí)

此環(huán)節(jié)是本節(jié)課的核心，要求學(xué)生解決案例中的問(wèn)題來(lái)學(xué)習(xí)Scratch編程的知識(shí)點(diǎn)。首先組成學(xué)習(xí)小組并了解小組成員。隨后觀看彈珠臺(tái)游戲案例并分析案例中的問(wèn)題，如何使反彈板左右移動(dòng)、如何隨機(jī)改變彈珠的方向、如何添加計(jì)分功能、如何判斷游戲結(jié)束或加分。接著教師要引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用Scratch積木塊思考解決方法，并按照思考的方法進(jìn)行積木搭建，驗(yàn)證解決方法是否可行。運(yùn)行設(shè)計(jì)好的Scratch程序，小組成員討論交流并回溯驗(yàn)證問(wèn)題是否解決。根據(jù)討論結(jié)果進(jìn)行完善，最終解決問(wèn)題。最后按照學(xué)生自己的想法進(jìn)行自主創(chuàng)新，如增加彈珠數(shù)量或速度、添加減分功能等。彈珠臺(tái)游戲代碼如圖3所示：

①若要在程序中實(shí)現(xiàn)上/下鍵控制反彈板上下移動(dòng)該如何進(jìn)行編碼？

②碰到反彈板加分，若要實(shí)現(xiàn)碰到釘子游戲不結(jié)束而減分該如何編碼？

6）總結(jié)

彈珠臺(tái)游戲的總結(jié)可分為兩部分。第一部分對(duì)學(xué)生程序中存在的問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)并引導(dǎo)學(xué)生思考解決方法課后完善。第二部分則是對(duì)本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，什么樣的積木實(shí)現(xiàn)什么樣的功能，如“隨機(jī)數(shù)”積木與“面向……方向”積木結(jié)合使角色方向隨機(jī)變化，這樣能使學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)點(diǎn)有更系統(tǒng)的以識(shí)。

4基于BOPPPS與PBL的教學(xué)建議

在運(yùn)用基于BOPPPS與PBL教學(xué)模式進(jìn)行Scratch編程課堂設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)踐時(shí)，教師要銘記教學(xué)一定是教師的教與學(xué)生的學(xué)的雙邊活動(dòng)，在教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中不僅要體現(xiàn)教師的主導(dǎo)作用，還要使學(xué)生充分發(fā)揮學(xué)習(xí)過(guò)程中的主體性。

4.1課前精心計(jì)劃課堂內(nèi)容

教師必須精心安排課堂內(nèi)容。教師課前應(yīng)充分了解學(xué)生的學(xué)情，做好學(xué)生的需求分析，計(jì)劃課堂內(nèi)容時(shí)要考慮“本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)重難點(diǎn)是什么”“如何引入才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)”“課中需要設(shè)計(jì)哪些參與式活動(dòng)才能使學(xué)生充分參與到教學(xué)活動(dòng)中”“怎樣才能與學(xué)生進(jìn)行有效的互動(dòng)”等，有了對(duì)學(xué)生的需求分析，才能使教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)活動(dòng)更有針對(duì)性，才能激發(fā)學(xué)生的參與熱情，做到高效教學(xué)。

4.2激發(fā)學(xué)生的參與熱情

基于BOPPPS與PBL的教學(xué)模式的核心是參與式學(xué)習(xí)，著重強(qiáng)調(diào)學(xué)生通過(guò)參與發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題等的一系列活動(dòng)來(lái)學(xué)習(xí)Scratch編程的知識(shí)。因此，教師需要激起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，要使學(xué)生認(rèn)識(shí)到參與式學(xué)習(xí)對(duì)提高學(xué)習(xí)效率的重要性，從而參與到課堂活動(dòng)中來(lái)。這就要求教師的教學(xué)活動(dòng)有吸引力，也可以采用一些“教學(xué)手段”，如充分利用學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，或?qū)W(xué)生的積極參與給予一定的獎(jiǎng)勵(lì)，以此激發(fā)學(xué)生的參與熱情。

4.3課中教學(xué)做到高效互動(dòng)

Scratch中的一些復(fù)雜語(yǔ)句及語(yǔ)句的結(jié)合應(yīng)用對(duì)于初學(xué)Scratch編程的學(xué)生來(lái)說(shuō)還是有一定的難度，在學(xué)生應(yīng)用Scratch編程解決問(wèn)題時(shí)，教師要注重與學(xué)生的交流，時(shí)刻掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。此外，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生提出問(wèn)題，積極與同學(xué)進(jìn)行互動(dòng)，通過(guò)與他人的交流、討論來(lái)發(fā)散自己的思維，完善解決問(wèn)題的思維方法。

5結(jié)束語(yǔ)

結(jié)合Scratch編程的特點(diǎn)，將BOPPPS與PBL相結(jié)合而設(shè)計(jì)出基于BOPPPS與PBL的Scratch編程教學(xué)模式。運(yùn)用課堂引入、明確學(xué)習(xí)目標(biāo)、課堂前測(cè)、基于PBL的參與式學(xué)習(xí)和課堂后測(cè)、教學(xué)總結(jié)六個(gè)環(huán)節(jié)完成了彈珠臺(tái)游戲的課堂設(shè)計(jì)，并針對(duì)此教學(xué)模式提出相應(yīng)的教學(xué)建議。基于BOPPPS與PBL教學(xué)模式的課堂設(shè)計(jì)，不僅體現(xiàn)了教師的主導(dǎo)性，也有效地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，提高了教學(xué)效率。當(dāng)然，任何一種教學(xué)模式都不是萬(wàn)能的，在具體的教學(xué)實(shí)踐中還應(yīng)靈活運(yùn)用各種教學(xué)模式。