初中創意編程教學模式探究與構建研究

黃朝陽

【摘要】隨著社會的發展，理解人工智能、提高信息素養已經成為每個人必備的技能，而編程是信息技術教學中的重要內容和難點。在信息技術教學中組織和實施Scratch編程教學已成為教師的一項重要任務。Scratch編程是根據學生的設計能力和計算機技能設計的軟件。在這種軟件教學模式下，可以增強計算機學習的趣味性和生動性，有效提高信息技術的教學質量。從個人層面需求出發，也應把培養學生的創造力、協作交流、批判性思考、解決真實問題能力置于優先地位。然而，分科教學依然是目前中小學教學的主流，這是不利于學生全面發展的，而且欠缺創新能力的培養。

【關鍵詞】創意編程? 教學模式? 初中

【基金項目】該論文為甘肅省教育科學“十三五”規劃2020年度信息技術課題《初中創意編程教學模式探究與構建研究》課題（課題批準號：GS[2020]GHB3690）成果論文。

【中圖分類號】G623.58 ? ? ? 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2021）30-0045-03

一、開展初中 Scratch創意編程教學的意義

新的信息技術課程改革中強調信息技術核心素養包括“信息意識”“計算思維”“數字化學習與創新”及“信息社會責任”等四個核心學科內容，中學生核心素養的培養是學科建設和開設的重點，中學信息技術課程的結構設置決定著學生信息素養的培養，必修和選修的課程體現了國家教育的統一性，在地區和民族的差異性中體現較少，但是無法反映出各民族地區學生的認知水平和當地實際的教育狀況，因此符合本地區本校教學水平和教育理念的校本課程開發就十分有必要。長期以來，我國初中課程大多采用跨學科教學，缺乏融合各學科知識的綜合課程，學科壁壘嚴重，導致學生極度缺乏綜合運用跨學科知識解決現實情境中問題的能力。跨學科教學的現狀不容樂觀。同時，大部分課程過于強調傳授知識而忽視動手實踐，導致學生缺乏創新能力和實踐能力。因此，以初中技術與實踐課程為切入點，開展基于STEAM教育的教學改革，采用基于項目化任務的學習方式，促進學生跨學科知識的綜合應用，有利于培養學生的創新能力和實踐能力。

二、Scratch創意編程校本課程開發及內容組織

（一）基于問題解決的5E教學框架課程開發設計

計算機編程，對于發展學生的學科核心素養有著重要作用，但受到傳統模式的影響，很多教師缺乏對編程教學的重視和研究，往往只是簡單地傳授基礎的理論知識，學生缺少鍛煉和實踐，導致無法自主地完成具體案例的編程。為了改善程序設計教學效果，提升學生包括問題解決、邏輯思維、實踐能力等在內的綜合素養，就需要教師改變傳統的編程教學形式，實現Scratch創意編程教學，提升程序設計教學的效果和質量。

5E教學模式是美國生物課程研究基于建構主義發展起來的一種教學模式。這種教學模式可以幫助學生在課堂上提高探究問題的能力，更好地幫助學生建構知識，從而提高學習效率和成績。特別是在我國的科學研究中，教師合理、科學地運用5E教學模式，可以極大地幫助教師的教學。這種模式強調學生的主體性，通過學生自主獲取知識來分析問題、調查問題、實驗問題，從而解決問題，科學地幫助學生建構知識。5E教學模式包括五個教學環節，即引入、探究、解釋、說明和評價。

筆者將運用5E教學框架貫穿整個教學設計和教學實施中。

引入：在scratch creative programming的教學設計中，我通過解決游戲問題將每一個課程內容引入情境，激發了初中生探索知識的興趣。同時，我為學生提供“腳手架”學習資源、微課視頻、學習網站、知識鏈接、PPT課件等，鼓勵學生獨立獲取信息、處理信息和建構知識。

探究：在信息技術的第一堂課上，學生將被分成學習小組。今后的學習探究和小組展示報告將以小組為基礎，每節課堂將按小組進行評分。學期末統計小組成績，對優秀小組和進步快的小組進行分類表揚。小組成員討論教師提出的問題并分解任務，明確解決問題需要突破哪些技術和知識限制，如何解決這些困難，以什么方式解決。解決問題的方法只有一個嗎？嘗試用不同的方式思考等等。

解釋：因為是創意編程課程的學習，所以小組需要畫出初步的程序框圖。這個過程也是為了讓學生建立邏輯思維模式“計算思維”來解決問題。也許在實際的操作過程中，學生會發現自己的操作和最初的程序框圖不一樣，這正是我想要的結果，也有助于學生樹立思想。沒有什么是一蹴而就的，我們需要通過不斷的嘗試和探索找到真相，找到最優解，但前提是需要有計劃、有目的地探索，不怕困難，樹立不斷創新和反思的思想。程序本身的學習是一個需要不斷重復的過程。在初中，我們會為學生樹立正確的學習程序和算法的方法和思路，為高中學習打下堅實的基礎。

說明：此環節是新概念學習的延伸環節，主要目的是促進學生將新學習的內容用在新的或相似場景中，發展學生對概念的理解和應用技巧，使得學生擴充概念的基本內涵，并與其他已有概念建立某種聯系，并能夠用標準和正確的科學術語交流解釋新的情境或新的問題。

在建構概念的過程中，學生的觀察、實驗、操作、測量、記錄等技能得到了訓練，學生的推理、預測、分析、解釋、應用的能力得到了提升，這些都是傳統的、講授式的教學模式中無法實現的培養目標。

評價：評價是這門課的關鍵部分，很多老師會忽略它。然而，在我對初中生的教學中，我體會到分享和評價是檢驗學生知識建構的關鍵步驟。學生利用演示報告，用算法講解自己和團隊的刮刮樂創意作品，邏輯演繹并介紹自己的創意，從而將知識內化。不斷收集分析信息，同時在報告分享的過程中，其他同學可以評價提問，再次交流。在這個過程中，我只是充當一個引導者，學生真正成為學習的主人，知識獲取、知識吸收、知識共享的主動代理人，讓學生真正樹立如何學習的思想。

（二）Scratch校本課程教學組織及內容設計的開發

1.知識與技能設計

根據學習的認知理論，知識的學習是由淺入深，由易到難。在講授Scratch編程時，教師要科學設計知識點，分層次深入講授知識，熟悉場景和角色、建模、序列結構、循環結構、選擇結構、坐標系、變量學習和新聞。其次，教師要從教學一開始就保持傳授知識的嚴謹性。比如學生容易出現的問題：“人物混淆”。很多同學學了很久的刮刮樂，還是不知道“角色和形狀”的區別。這也反映了我們老師在教學的時候沒有給學生講清楚。老師可以想一些例子來區分這兩個概念，角色是Scratch編程中舞臺活動的主要對象，而形狀是角色。

2.過程與方法設計

Scratch課程開發與實施的目的是培養初中生的編程能力和計算思維。所以，教師只是學習知識的領導者，學生才是學習的主人。因此，要想辦法調動學生學習的主觀能動性，就要在課堂上為學生創設情境，設計生活化的問題，講解編程技巧，而不是要求學生一遍又一遍地重復我們的操作，模仿我們的操作，而是要一步一步來。相反，學生應該學會自己分析和解決問題。通過理解問題，學生可以創建自己的編程流程，甚至解決問題的方式也不是唯一的，也沒有固定的答案。這就要求教師不要給學生設置框架，而要在學習過程中強調自我探索和自我創造。教師必須鼓勵學生自我創新。當老師需要幫助時，他們應該給學生一劑良藥，幫助他們解決問題。對于學生常見的問題，可以通過屏幕在全班講解，同時可以給出最佳的解決方案，供學生參考。當然，最佳方案也因人而異。有可能很多學生并不認為是最好的解決方案，所以讓學生經歷思維建構的創造過程，體驗自我創造的快樂，激發學生的學習主動性，在做中學，從而潛移默化地形成計算思維，構建核心素養。

3.情感態度與價值觀設計

Scratch的校本課程設計要結合STEAM的教育理念，關注知識的趣味性和各學科之間的聯系。通過各學科的融合，可以提高學生的核心素養。選擇Scratch軟件完成編程教學，就是要充分利用Scratch軟件的特點，讓學生不會記憶編程中用到的單詞、語法等英語知識，通過構建塊狀模塊來實現構成程序的命令和參數，讓學生在過程中享受Scratch編程的樂趣和奇妙，避免編程語言晦澀生硬，增強學生的學習興趣。愿意參與編程游戲，對編程等更多的計算機知識充滿好奇，敢于挑戰高級任務，是初中零起點創意編程校本課程最大的收獲，不僅能提高初中學生的信息技術素養和能力，還能為高中學習算法與編程、網絡技術應用、多媒體技術應用、數據管理技術、初步人工智能打下堅實的基礎。

三、基于學科核心素養的初中 Scratch 創意編程教學實踐方法

（一）加強教師的自身學習，提高教學能力

在開展 Scratch 創意編程教學的時候，雖然學生是課堂的主體和中心，但是教師仍然在其中發揮著重要的作用，教師要為學生設計良好的教學方案，讓學生能夠提升對Scratch 創意編程學習的興趣，積極地參與到教學活動里，鍛煉自身的編程技能，這樣才能夠提高學生的計算機素養。可見，教師對于 Scratch 創意編程的重要性，這就要求初中的信息技術教師提升自己的教學能力和素養，拓展自身的 Scratch創意編程的知識、掌握更多 Scratch 編程的創新教學方法，這樣才能夠為學生帶來更好的教學內容和教學環境，提升學生的計算機核心素養。

（二）創意編程教學結合游戲，提升學科素養

游戲，是學生最喜歡和熱愛的學習形式之一，在開展Scratch 創意編程教學的時候，教師也應該結合游戲為學生設計教學內容和教學活動，讓學生在豐富有趣的游戲里展開 Scratch 編程學習，提升編程的趣味性，激發學生對編程的興趣和愛好。例如，教師在課上，首先可以做一個示范的小游戲，通過游戲導入本節課的 Scratch 創意編程學習，讓學生通過游戲的試玩和體驗，認識和了解本節課的知識點內容和結構，掌握基礎的知識框架。如教師便可以結合 Scratch 軟件為學生開展“打倉鼠”的游戲。在課上將游戲投影到屏幕里，讓學生進行試玩，一起參與到打倉鼠的環節里，通過這樣生動的游戲，學生馬上激發了參與的欲望，在摸索中學會如何操作、如何使用。

（三）有效運用編程流程圖，培養計算思維

通過流程圖，學生能夠更加清晰、直觀地認識到編程的內部結構和邏輯聯系。流程圖是當前初中信息教師在引導學生對程序進行結構構建和思考整理時常用的手段，在流程圖下，學生能夠直觀地了解程序的功能、程序的運行順序和過程、程序的運算結果。因此，作為初中信息技術教師，在設計 Scratch 創意編程教學的時候，要借助流程圖展開教學， 讓學生發揮自己的思維和想象力，通過流程圖建立程序模型，構建出完整的、全面的程序。

例如，教師在引導學生設計關于圖片移動的流程時，便讓學生通過小組合作的形式，展開分析和討論，了解“如何設計圖片、移動圖片”，教師先對圖片移動流程進行流程設計，按照步驟進行整理，將流程圖展示在多媒體上，讓學生根據流程圖進行合作探索。學生收到任務之后，開始進行分析和思考，按照教師所提供的流程圖進行操作。在流程圖中，學生們將編程設計也滲透了進去，通過編程設計來完成實驗，讓學生能夠更加生動形象地認識和了解知識。

（四）組織編程競賽，在實戰中鍛煉學生

在 Scratch 編程教學中，競賽是實踐的有效途徑，教師應積極組織學生參加各級各類相關競賽，讓學生通過實踐來深入了解 Scratch 編程軟件，以賽促教、以賽促學、以點帶面，給學生以學習的推動力，還能提供更高、更廣闊的平臺，拓寬學生的眼界，在競賽中培育學生的合作能力、實踐能力、創造能力等綜合技能，提升計算機學科素養。

四、總結與展望

當前，我國經濟社會發展正處于轉型期，創新驅動發展成為新的國家戰略。科技創新的關鍵在于創新人才，而培養創新人才的關鍵在于創新教育。如何實現教育改革，培養適應時代要求的創新人才，是新形式下中國教育面臨的重大機遇和挑戰。我國于2010年6月頒布實施的《國家中長期人才發展規劃綱要（2010-2020年）》明確提出：以提高創新能力、建設創新型國家為目標，以高層次創新型科技人才建設為重點，著力培養一批高水平科技帶頭人、科學家、工程師和高水平創新團隊，注重培養一批創新型人才和科技人才。同時，教育部發布的《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》指出，我國要實施培養創新型、復合型人才的發展戰略，把培養學生的創新能力和實踐能力作為教育改革的重點。

在初中開展Scratch創造性編程教學具有重要意義。首先Scratch軟件有可愛的外觀和圖標，可以讓學生一見鐘情，為編程學習開個好頭，從而提高學習效果。其次，Scratch操作更簡單，學生可以用鼠標移動編程部分來體現自己的設計，讓編程變得直觀可見。再次，Scratch還集成了各種綜合功能，如構建模型、控制動畫等指令，讓學生對編程有更全面的了解;最后，Scratch可以自動將學生制作的成品上傳到相關社區和論壇，供更多用戶交流討論，開闊了他們的思維和視野，有效提升了學生的核心素養。綜上所述，Scratch編程軟件的界面更適合學生的現實生活，讓學生有更強的代入感，設計更好的編程程序，增強編程學習的興趣和效果。而且，在新時代背景下，信息素養已經成為社會發展的需求。Scratch編程軟件教學可以幫助學生進入人工智能的世界，提高他們的信息素養，幫助學生未來的發展。因此，作為初中信息技術教師，應該更加重視Scratch編程軟件，創新Scratch編程教學形式，讓學生在Scratch編程教學中獲得計算機科學素養的提升。

數字化的時代瞬息萬變，學生必須具有多項核心能力才能適應未來復雜多變的社會環境，適應的關鍵在于掌握創新能力、創新思維等的核心素養。初中創意編程課程不僅解決了單學科學習枯燥的問題，更讓學生的學習與實踐密切關聯起來，通過游戲化的學習方式，讓學生帶著任務去學習、去動手，培養學生創新思維和探究能力，使得信息技術的每一節課精彩紛呈，煥發課堂新活力。但是，也應注意到課程體系尚有不足的地方，如課程與STEAM理念未達到深層次的融合等，因而在未來的研究中還需要進一步拓寬學科融合的廣度，更加注重創意的深度，使每一個學生都受到編程教學模式的啟發并且能夠真正地融入其中。

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