編程貓在小學中年段信息技術拓展課程的應用研究

趙惠興

摘要：小學編程教學是現在信息技術課程發展的趨勢。在中山市義務教育信息技術小學課程內，中年段的教學內容為打字、上網及word的使用，單純的課本教學已經不能滿足學生的需求，教師還應當在課中、課后拓展學生各方面的信息素養，讓學生成為信息化全面發展型人才。把編程貓加入小學中年段信息技術課程，既能在中年段義務教育課中鞏固學生的計算機操作水平，又能在應用中提高中年段學生的計算機思維能力;既能對現有的信息技術予以充分的補充和延伸，又能對學生的計算機思維起到重要的培養作用，可謂一舉多得。

關鍵詞：編程貓;信息技術;拓展課程;小學中年段

小學生的認知水平、生活經驗都較弱，中年段學生剛接觸信息技術課程，因此，在課中如何提高學生的學習興趣及引導學生進入信息技術的大門都是中年段教學的重點。編程課程的開展既能夠讓學生開拓思維，也能夠讓學生在學習中了解到信息技術與生活息息相關，因此，在小學中年段開展編程課程是十分明智的。筆者在查閱相關資料時發現國內外對于中小學中年段信息技術拓展課程編程貓的研究很少，而編程貓在小學信息技術課中的應用也較少。所以，本課題組選擇了編程貓作為教學的切入點，讓學生輕松進入編程的大門。編程貓是一款國產圖形化編程軟件，適合4～16歲青少年使用。

一、課題背景

（一）基于信息技術課程標準

根據《中小學教師信息技術應用能力培訓課程標準（試行）》的精神，教師應該致力于培養學生對信息技術的興趣和意識，讓學生了解和掌握信息技術基本知識和技能，了解信息技術的發展及其應用對人類日常生活和科學技術的深刻影響。培養學生良好的信息素養，把信息技術作為支持終身學習和合作學習的手段，為適應信息社會的學習、工作和生活打下必要的基礎。因此，在小學教學中以培養興趣、了解信息技術為主要任務。編程課程的開展不但能讓學生拓展信息化知識，也能讓學生明白信息技術在現今社會的重要性。

（二）基于編程拓展課程開設的時代性

現在人們的生活水平提高了，學生接觸的環境、設施和設備也越來越多了，如電腦、手機、平板電腦都已經是常見工具。在對我校三年級學生的調查中，筆者發現80%以上的學生家中具有電腦或者平板電腦，而30%的學生在信息技術課學習前已經學會鼠標的使用，10%的學生有使用鍵盤打字的能力。由此可見，現在學生的信息技術使用能力比以前都有所提升，課本內的學習內容已經不能滿足學生們的需要了，而編程的出現可以讓學生進一步了解信息技術在生活中的應用。

（三）基于學生信息技術思維能力培養的需要

信息技術學科四大核心素養為：信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任。基于我校學生在低年段社團班的學習中已經具有了信息意識及學習興趣，因此，在中年段的學習中，我們更注重培養學生的信息技術思維能力，而課本的教學內容只是簡單的計算機操作學習，并不能很好地發展學生的思維能力，這樣對學生五、六年級接觸編程教學有一定的難度。因此，在本課題中，教師利用雙周的電腦課進行中年段編程貓的學習，為之后解決實際問題及創新發展打下堅實的基礎。

二、拓展課程開展的必要性

（一）教材的延伸需求

在課程開展前，課題組成員先對中山市義務教育信息技術三、四年級的教材進行了整理與分析（如表1所示）。由表1中我們可以看到：三年級學生有12節計算機的基本操作課程、3節金山打字通的課程、7節word軟件課和8節網絡學習，由此可見三年級的課程重點在于計算機的基本操作;而四年級學生有10節畫圖軟件、5節光影魔術手、10節word軟件和5節網絡學習，由此可見四年級的重點在于word和畫圖。由四個學期的課程可以看到中年段的教學主要在于word軟件的學習。三、四年級學生的學習內容主要分為六個板塊：計算機的基本操作、金山打字通的軟件使用、word軟件的使用、網絡學習、畫圖軟件的使用及光影魔術手軟件的使用，四個學期共學習了5個軟件，即金山打字通、word文檔、Internet瀏覽器、畫圖及光影魔術手。三、四年級的信息技術課程只介紹了鼠標、鍵盤及5款軟件的操作，所有的課程內容中都沒有學生計算思維的培養，這對學生之后高年段的學習有一定的阻礙。因此，在中年段開展編程類的拓展課是很有必要的，它既能夠對教材內容進行延伸及補充，又能夠培養學生的計算思維能力。

（二）學生的成長需求

在課程開展的前期，課題組成員對三、四年級的學生進行了前期的調查，共有698人查看了問卷、576人提交了問券，其中44.6%（257人）知道或家里人接觸過編程類課程。由此我們可以看到，很多學生已經在日常生活中或者通過身邊的親人接觸過編程了，而知道“編程貓”這個軟件的人占了27.8%（160人），可見這個軟件在小學中年段還是有較多人接觸的，也較適合小學生使用。最后，在“想提高信息技術哪方面技能”的問題中，有76.7%（442人）選擇了編程課。由此可見，無論是學生還是家長，對于編程課的開展都是持贊同及支持態度的。很多家長在建議中還提到學校能夠開展這類課程對學生來說非常好。通過調查，我們可以發現很多同學在課外接觸過編程，為何這么多同學選擇編程課呢？其實最主要的原因是編程課能夠很好地提升小學生的邏輯思維能力。這對孩子以后學習數學、理解語文都起著關鍵的作用。

三、編程貓的優勢

現在市面上針對青少年的編程類軟件層出不窮，那么，在那么多的編程類軟件中我們應該如何選擇呢？課程組成員對常見的三款編程軟件進行了對比與分析（如表2所示）。

由表2中的三款軟件的對比可以看出來，每款軟件都有其優勢和特點。課題組老師經過對比，最后選擇了編程貓對中年段的拓展課進行了應用研究。選擇編程貓進行課題研究主要基于以下四大優勢。

（一）界面的吸引

編程貓的界面色彩鮮艷，素材豐富，對小學生十分具有吸引力。在本課題中，課題組成員在課堂中使用的是編程貓中的源碼編輯器，讓學生在本地進行作品創作。這是因為考慮到中年段學生的自控能力不太強，進行本地創作能讓學生更加專心地投入到學習中。

（二）圖形化編程

圖形化編程是通過積木式搭建來進行程序的設計，十分適合小學生。對于三、四年級的學生來講，了解和掌握各個積木的用途是現階段的學習重點。只有認識及明白各個積木的使用方法，才能為后期更復雜的程序編寫打下良好的基礎。編程貓中共有11個類形的基礎積木和10個類型的拓展積木，共計5463個積木。這么豐富的積木庫，對學生作品的搭建十分有利。

（三）語言的優勢

編程貓之所以適合中年段學生學習，其中一個重要原因就是編程貓是國內研發的一個軟件，它的界面和教程都是中文的，這對小學生來講，更易于學習。另外一個原因就是社區的交流。編程貓是國產軟件，所以，無論是在相關網絡社區還是QQ群上，都是中國的孩子在討論，同一個國家的同齡人的互相交流無疑更高效。社區中更是提供了多個教學視頻，學生可以在社區中進行自主學習并跟著視頻制作。由此可見，對于小學生而言，編程貓更適合學生進行入門式學習。

（四）資源的豐富

編程貓有兩大功能是十分適合中年段學生進行學習的。第一個功能就是示例程序。編程貓中的示例程序是學生可以直接打開的，可以看到示例中的代碼及運行情況。學生可以直觀地看到各種作品及相關作品的代碼，這對剛開始接觸編程學習的學生可以起到示范作用，讓學生跟著范例制作。第二個功能就是源碼圖鑒。源碼圖鑒中詳細介紹了各個積木的意思及使用方法，這讓初學者在剛接觸這個軟件時可以更快地摸清每個積木的用處，更提供了一個讓學生在課后及家里能夠自主學習的平臺。

四、課程亮點

（一）精心安排

在課程的安排上，考慮到中年段學生的接受能力和課程學業的負擔，課題組老師每個學期制定了5節拓展課程，兩個學期共10節課。課題組老師根據中年段學生的接受能力及操作能力，先通過簡單的移動、對話再過渡到偵測及多種方法的使用，課程由淺入深，讓學生在“潤物細無聲”中接受編程知識。

（二）內容豐富

中年段學生剛接觸編程課程，為了使課程更易于讓學生理解，課題組老師在課中運用了學生所熟悉并感興趣的故事進行課程內容的設置，這樣既能引起學生學習的興趣，也能為學生的學習創造情境，讓情境化教學帶動學生，使學生在情境中學習，讓課堂更加活躍及有效。例如，在教學《小蝌蚪找媽媽》一課時，對學生來講才學到第二節課，但很多學生這節課中學習了畫小蝌蚪后，在之后《龜兔賽跑》中畫終點線就得心應手了。

（三）課中技巧

課題組老師為了讓學生在學習中更加輕松，在課中運用了五個教學小技巧，下面我就以《過河》一課為例說一說。

1.故事化導入

教師首先運用課前故事情境導入吸引學生。課前，教師先通過視頻“小螞蟻想過河”這個情境導入，引導學生思考如何幫助小螞蟻過河。在課中，學生提出了很多的建議，如乘葉子船、給小螞蟻搭橋、小烏龜送過河等。運用故事情境導入，既能夠很好地吸引學生，也能很好地開拓學生的思維，讓學生有更多的創新。

2.游戲化教學

緊接著，教師通過雙人游戲的方式來復習之前學過的移動積木，讓學生通過希沃白板的雙人游戲功能進行游戲，找到所有能夠讓小螞蟻移動的積木。這樣的教學既能增加課堂的活躍度，也能讓學生更加深刻地記住每個積木的用處。

3.驅動式任務

然后，教師通過課中驅動式任務教學，讓學生通過三個任務，由淺入深，慢慢完成學習任務。課中，教師設置了三個任務。第一是用UMU填寫幫助小螞蟻過河的方法，通過這個小任務提高學生的成功感及復習打字。任務二是初步編寫程序，通過這個任務提高學生的編程能力。任務三是小組合作，通過小組合作把小組內的程序匯總成一個優秀的作品。三個任務由簡單到復雜，讓學生層層深入。

4.小組式協助

信息技術課堂和其他科目最大的區別在于操作性強，在這樣的學科特點下，小組合作是最有效的課堂教學方式。在本課中，教師先讓學生自己嘗試編寫程序，接著再通過小組互看作品，了解小組內各成員做得好的地方及需要改進的地方，再通過小組合作共同完成作品。這樣既能增強小組成員的合作意識，也能讓小組成員發揮其自身優勢。

5.網絡化評價

在課中，課題組老師為了更直觀地了解到每節課中學生的知識掌握情況，每節課都會運用UMU平臺進行課堂教學評價，并收集每節課中的評價進行教學反思及后期教學的改進。

五、取得的成效

（一）教師

1.課堂操控能力有所提高

通過本課題10節課的教學嘗試，教師的課堂操控能力明顯提高。例如，在一開始，教師只注重課堂的完成情況;現在，教師更注重的是學生學了什么。特別是編程課中，學生做的作品并不是教學的重點，教師教學的重點更應該放在學生作品的制作程序中，更多地發現學生程序中的優點及問題。

2.教研科研能力有所提高

通過這個課題的研究，教師對編程類軟件有了更進一步的認識，也對編程課堂的開展有了更深入的理解。教師通過日常的課堂、假期查閱的書籍學到了更多的信息技術方面的專業知識，這更有效地鞭策課題組教師成長！

3.總結歸納能力有所提高

在課題研究過程中，課題組老師整理形成了校本課程資料。通過撰寫教學設計、教學反思、教學案例及教學論文，教師的總結歸納能力提高了。

（二）學生

1.電腦操作能力有所提升

在后測卷中，我們可以看到中年段學生對電腦圖標的含義、鼠標運用的技巧、鍵盤的使用等方面的知識都已有所了解，由此可見學生的電腦操作能力是有所提升的。

2.學生編程水平有所提升

學生提交作業的情況越來越好：由第一次作業提交率35%到現在作業提交率達到80%以上，可見學生作業完成度在慢慢地提升，學生對軟件的操作也越來越熟練，編程水平在穩步上升。

3.學生思維能力有所提升

計算思維是指學生運用不同的方式方法分析問題的視角。例如，在教學尋寶時，學生想到了讓角色移動10步來完成，也有學生通過幾秒內移到X，Y坐標，還有學生通過鍵盤來控制移動。其實，這三種方法都是可以的，但哪個方法才是最優化的？哪個方法才能達到你想要的功能？通過這樣的教學，學生能夠更加清楚地了解什么是計算思維。

六、結語

也許很多人都會覺得編程“高大上”，其實不然，現在的圖形化編程越來越童趣化。讓學生從小簡單地認識及接觸相關編程軟件是非常有幫助的，不但能夠拓寬孩子的信息技術知識面，也能夠讓孩子通過程序的編寫提高計算、思維、邏輯能力，這對于其今后的學習大有裨益。

參考文獻：

[1]林芳竹.編程貓在小學信息技術教學中的應用探討[J].課程教育研究，2019（38）.

（責任編輯：奚春皓）