以學(xué)科核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的學(xué)科整合Scratch編程教學(xué)實踐探索

劉永杰

【摘要】在當(dāng)下，Scratch編程教學(xué)內(nèi)容多以游戲為主，本文旨在探索在Scratch編程教學(xué)中采用多學(xué)科知識整合作為教學(xué)內(nèi)容，并在教學(xué)過程中探索培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)模式。以實際教學(xué)案例闡述在實際教學(xué)中如何開展學(xué)科整合與學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】核心素養(yǎng);學(xué)科整合;Scratch編程

Scratch是由麻省理工學(xué)院（MIT）設(shè)計開發(fā)的一款圖形化編程工具，以積木式搭建的方式編寫程序，簡單易學(xué)，因其開源的特性，且易于拓展，在國外逐漸與STEM課程教育相融合。因此，Scratch是一個很好的實現(xiàn)學(xué)科整合的平臺。

一、學(xué)科核心素養(yǎng)為導(dǎo)向

核心素養(yǎng)一詞首先出現(xiàn)在2014年3月教育部發(fā)布的《教育部關(guān)于全面深化課程改革 落實立德樹人根本任務(wù)的意見》文件中，文件明確了核心素養(yǎng)概念的界定。2017年教育部發(fā)布的《普通高中學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)》就是基于學(xué)科核心素養(yǎng)，對課程的要求進(jìn)行了全新的表述。核心素養(yǎng)的提出是針對新時代的教育目標(biāo)，培養(yǎng)全面發(fā)展的人。

在2017年發(fā)布的《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)》中提出了信息技術(shù)學(xué)科的核心素養(yǎng)。其中明確指出，學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)科育人價值的集中體現(xiàn)，是學(xué)生通過學(xué)科學(xué)習(xí)而逐步形成的正確價值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力。高中信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)由信息意識、計算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會責(zé)任四個核心要素組成。并對信息意識、計算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會責(zé)任做了明確界定。這些教育綱領(lǐng)性的文件為教師在教學(xué)中整合多學(xué)科知識，培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的教學(xué)實踐探索指明了方向。

二、多學(xué)科知識整合

在當(dāng)下Scratch編程教學(xué)中，教學(xué)內(nèi)容比較多的是用游戲的形式，以信息技術(shù)粵教B版第三冊上教材為例，書中共12課，其中第3課涉及音樂學(xué)科知識，第8課《看誰算的快》涉及到數(shù)學(xué)計算，其余10課均以游戲形式展開，以游戲作為教學(xué)內(nèi)容主要是能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，但在教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn)，比較多的女生對此并不感興趣，她們更喜歡動畫片或情景劇之類的內(nèi)容，而且Scratch編程對與學(xué)生來說，本身已經(jīng)具有很強(qiáng)的吸引力，如果教師能夠在作品方向上做一些引導(dǎo)，讓學(xué)生能夠根據(jù)自己興趣，運(yùn)用學(xué)科知識做一些作品，同時通過分享，增強(qiáng)學(xué)生的成就感，也十分有效果。

基于Scratch支持多學(xué)科知識整合的特點，在實際Scratch編程教學(xué)中通過與其他學(xué)科知識相整合，不但能夠有效地提升學(xué)生學(xué)習(xí)效率和空間，而且讓學(xué)生能夠更加靈活地運(yùn)用所學(xué)知識，解決實際問題，將知識轉(zhuǎn)化為能力，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)，是一項十分有意義的探索。

三、教學(xué)實踐探索

在Scratch編程教學(xué)中，教學(xué)內(nèi)容可以分為兩部分，即“做什么”和“怎么做”，如圖1所示，通過多學(xué)科知識整合，可以確定教學(xué)情景與內(nèi)容即“做什么”。在解決“怎么做”的過程中，以學(xué)科核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，培養(yǎng)學(xué)生如何運(yùn)用編程解決問題，并在實踐過程中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。下面以編寫畫圖形程序為例，闡述在教學(xué)實踐中的具體做法。

1.學(xué)科整合編寫程序劇本

在編寫畫圖形程序一例中，結(jié)合數(shù)學(xué)知識，讓學(xué)生編寫能夠畫出幾種圖形的程序并能計算出圖形的周長與面積，如，長方形、正方形、圓形等。在基本要求里面列出了三個圖形：長方形、正方形、圓形，拓展作業(yè)里面提出了平行四邊形，正多邊形等，并根據(jù)難度設(shè)置了闖關(guān)模式，第一關(guān)簡單畫出圖形，第二關(guān)計算周長，第三關(guān)計算圖形的面積。

這個內(nèi)容中涉及到了小學(xué)數(shù)學(xué)的知識，如一年級下冊《有趣的圖形》、三年級上冊《周長》、四年級上冊《生活中的負(fù)數(shù)》、五年級上冊《多邊形的面積》等，在編程實現(xiàn)過程中要用到scratch舞臺坐標(biāo)體系，需要學(xué)生靈活掌握四年級上冊《方向與位置》這部分知識。

當(dāng)然在實際教學(xué)中，教師還可以選擇其他學(xué)科知識點整合進(jìn)scratch編程教學(xué)中。如何選擇出合適的整合點，這就要求教師對其他學(xué)科如，語文、英語、科學(xué)、音樂等學(xué)科教學(xué)內(nèi)容有一定了解。

2.培養(yǎng)計算思維解決問題

結(jié)合信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)容要求，筆者在實際教學(xué)中探索出一種計算思維在課堂上的培養(yǎng)模式。

以編寫畫圖形程序為例，在第一關(guān)的基本要求是畫出三個圖形：長方形、正方形、圓形。按照問題分解的模式，先分析問題將復(fù)雜問題分解為次一級的問題，這里可以分解為三個次一級的問題（圖2），問題一如何畫出長方形;問題二如何畫出正方形;問題三如何畫出圓形。

以問題一如何畫出長方形為例。先引導(dǎo)學(xué)生確定問題，對問題進(jìn)行進(jìn)一步分解。如其中一個問題是如何確定畫長方形的起始點，通過觀察分析，學(xué)生利用所學(xué)知識能很快找到“鼠標(biāo)按下”這個事件來獲取初始坐標(biāo)，找到合適的解決方法，并動手實踐構(gòu)造合適的算法。

還有一個問題是畫長方形另外三個角的點如何確認(rèn)呢？想要解決這個問題，學(xué)生要清楚長方形的特性，深刻理解Scratch舞臺坐標(biāo)體系，通過Scratch舞臺坐標(biāo)體系來確定長方形長和寬，思考如何在Scratch中表示長方形的長和寬，進(jìn)而確定其他三個點的坐標(biāo)。這一過程要求學(xué)生能將實際中的長方形抽象出來用計算機(jī)的方式進(jìn)行表達(dá)。

當(dāng)然在實踐過程中還會遇到其它問題，但是學(xué)生通過圖3所示的思維模式，靈活運(yùn)用所學(xué)知識，并動手實踐，便能遇到問題、分析問題、解決問題，最終實現(xiàn)想要的程序效果。在這個過程中，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，并能夠通過模擬識別，從具體到抽象思維方法，用程序語言表達(dá)出來，這就是培養(yǎng)信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)計算思維的重要過程。對于問題二如何畫出正方形，問題三如何畫出圓形，學(xué)生都可以通過這種模式，分解問題、模擬抽象，用程序表示出來。在這個課例中還有拓展部分的任務(wù)，讓學(xué)生嘗試畫出其他圖形，在學(xué)生上交作品中看到了畫正五邊形、正六邊形、五角星等等，還有學(xué)生使用多點坐標(biāo)連線的方法來畫不規(guī)則圖形。

在實際教學(xué)中還有諸多其他例子，如結(jié)合美術(shù)的涂鴉板，在這個例子中讓學(xué)生通過Scratch中的圖章工具實現(xiàn)Photoshop中預(yù)置圖形的功能，很多學(xué)生作品可以拼出很多有趣的圖案。又如，結(jié)合語文學(xué)習(xí)生字，做出快速找錯字的程序，學(xué)生在編寫程序的過程，對語文生字學(xué)習(xí)也有極大的幫助。還有學(xué)生根據(jù)英語故事繪本中的情景做出了英語情景劇。

四、總結(jié)

通過學(xué)科知識整合，讓學(xué)生在編寫程序過程中更加深入地理解其它學(xué)科知識，并為他們提供展示的平臺。學(xué)生既鞏固、掌握了所學(xué)知識，又獲得了成就感，極大地提升了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，也促進(jìn)了學(xué)生多方面發(fā)展。在實際教學(xué)實踐中，只要教師能夠給予恰當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，學(xué)生在作品實踐上便能較多地結(jié)合所學(xué)的學(xué)科知識，做出更多讓人驚喜的作品。

在教學(xué)過程中，以學(xué)科核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，能夠讓教師的教學(xué)著眼點由“知識傳授”的層次提升到“思維方法”的層次，從重“知識掌握”變?yōu)橹亍澳芰ε囵B(yǎng)”。 由于核心素養(yǎng)與學(xué)科整合都具有較大的探索空間，對教師自身素養(yǎng)要求較高，在實際教學(xué)中還需要堅持學(xué)習(xí)，不斷探索。

參考文獻(xiàn)：

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