深度學習，讓學生向編程更深處漫溯
——以“吃豆精靈”一課的教學為例

江蘇省南京致遠外國語小學 潘淑婷

一、案例背景

深度學習是指在教師引領下，學生圍繞具有挑戰性的學習主題，積極參與、體驗成功、獲得發展的有意義的學習過程。它注重學生能在理解的基礎上進行批判性反思，強調學生能主動建立新舊知識之間的聯系，靈活地遷移、運用所學知識解決學習中的實際問題。

小學階段的圖形化編程學習，是以Scratch為載體，主要是在學習基本命令和方法的基礎上，通過搭建腳本創建表現自我的作品來培養學生的計算思維以及創新能力。

“吃豆精靈”是蘇科版信息科技學科五年級“圖形化編程”模塊中第8課的學習內容，學習任務是讓學生學會應用按鍵控制角色，并結合隨機函數和偵測等知識來創作一個小游戲。游戲的初步效果是：豆子從舞臺上方隨機落下，精靈左右移動去吃豆子，吃到的豆子會消失，沒吃到的豆子會落到舞臺底端，直到豆子全部掉落完，游戲結束。

按照常規思路，教學中教師先帶學生分析腳本，然后學生模仿制作，創作出類似的作品，進而完成本課的教學目標。反思教學效果，有趣的游戲能迅速激發學生挑戰的欲望，在教師的講解下，教學效果達成度高。但這樣設計也有不足，學生僅僅是模仿制作，并沒有發揮其學習的主體性，也未在學習中實現知識遷移，缺乏實際應用的積累，不利于學習的深入。因此，筆者將深度學習理念落實到本課的學習中，充分發掘教學內容，注重發展學生思維，引導學生深度學習，培養其學科核心素養。

二、 案例描述

（一）體驗和挑戰，讓學習主動一些

師：我們來挑戰一個新的游戲。舞臺上有一個精靈和幾顆豆子，游戲規則是要讓精靈吃到豆子。誰來嘗試一下？

（提示：用方向鍵左右移動吃豆子，點擊播放按鈕，讓學生看到游戲動態效果）

沒吃到豆子，學生著急嘆氣；吃到豆子，則激動興奮。學生躍躍欲試。

師：豆子不會那么輕松被吃掉，這才有挑戰的樂趣，今天我們就來完成這個游戲的設計。

【設計意圖】用源于生活、貼近學生實際感受的小游戲引入，學生會憑借已有的生活經驗，發現這個游戲的內在聯系，主動思考后續的學習任務，激發學生的學習動機。

（二）辨析和歸納，讓需求豐富一些

師：動手之前，我們先來分析一下這個游戲的需求有哪些？

學生小組討論填寫學習單，師生歸納呈現“需求”思維導圖（見圖1）。

圖1 “需求”思維導圖

【設計意圖】引導學生把生活中的體驗、感悟遷移到問題解決的思考討論中，在辨析、歸納中，將設計需求以“思維導圖”的方式呈現，以此提升學生的思維品質。

（三）設計和分解，讓構建完整一些

1.游戲任務呈現

師：需求有了，我們就有了設計方案，下面我們來分析一下這個游戲的初步設計任務。

師生分析歸納設計任務（見圖2）。

圖2 初步設計任務

【設計意圖】在需求分析的基礎上，按照初步的游戲方案，幫助學生構建一個定位的游戲目標框架，從做什么到怎么做，使思維逐步走向深刻。

2.分解任務，逐步搭建

任務一：設置舞臺和角色

師：同學們，請你們選擇背景，自己繪制精靈角色，要有兩個造型。

學生復制造型，進行局部修改，完成精靈角色的創建。

任務二：讓精靈動起來

師：當按下左移鍵，精靈往左移動；當按下右移鍵，精靈往右移動，這要用到哪個控件模塊呢？

學生嘗試完成按鍵設置。

發現問題，合作討論：

（1）向左移動，倒退。原因：沒有設置“面向”。

（2）換方向時有跳躍。原因：中心位置發生了偏移。

【設計意圖】鼓勵學生根據實際的生活經驗，理解問題，尋找方法，主動解決問題。

任務三：精靈張嘴吃豆子

師：模仿吃的動作，要用到哪些控件？

生：偵測、判斷、造型切換……

學生參考書本，自學完成。

【設計意圖】引導學生整合舊知，遷移應用，完成新的任務。

任務四：豆子從舞臺任意位置掉落

師：如何使豆子出現在舞臺的任意位置？

生：隨機函數。

師：豆子出現在舞臺的范圍是如何確定呢？

生：x軸是-240到240，y軸是0到180。

師：怎樣使豆子垂直下落？

生：面向180方向移動。

師：豆子被吃掉的原理是？

生：碰到精靈要隱藏。

發現問題，合作討論：

（1）豆子不能出現。原因：腳本開始沒有設置“顯示”。

（2）精靈吃豆子，嘴巴開合不自然。原因：等待時間長，要縮短。

【設計意圖】通過追問，借助學生已有的知識和經驗，激發學生深度思考，促使其知其然，更要知其所以然。

任務五：出現多顆豆子

師：一顆豆子不過癮，怎樣讓豆子變多呢？

生：復制。

發現問題，合作討論：

（1）精靈不是吃所有豆子時都能張嘴。原因：設置了精靈碰到豆子而不是碰到顏色。

（2）讓豆子變多的其他方法：重復，還可以用克隆。

【設計意圖】通過一個個相互銜接、層層推進的腳本設計過程，搭建學生的思維支架，引導學生在體驗和感悟中理解程序模塊之間的關聯和含義，為自己的實際需求主動建構新知，促進深度學習的真實發生。

（四）完善和優化，讓思維發散一些

師：你的游戲還存在哪些問題？你能用不一樣的思路解決嗎？我們還可以增加哪些環節，讓設計更有趣、更有挑戰力？

學生修改完善作品，教師組織學生分享作品。

解決問題：用“按鍵是否被按下”控件讓按鍵不卡頓，用發送“廣播”讓“吃豆”動作更連貫……

增加設計：豆子下落速度隨機，計數吃到了幾顆豆子，添加幽靈障礙物，控制兩個精靈吃豆子……

師：從剛才的反饋中，老師看出了大家收獲滿滿，下面請你們完成自我評價（見表1）。

表1 導學單——自我評價

【設計意圖】學生根據前面建構的知識體系，愉悅地投入到自我創作中，并能根據已有的知識和經驗，進行遷移，進入高層次的思維系統，同時通過自我評價、學生之間互動評價，發現自身價值，同時形成互相學習的“腳手架”，在不斷地試錯中，以創新的思維方式靈活地解決問題。

（五）整理和創編，讓探究深入一些

師：今天我們設計了“吃豆精靈”的游戲，現在我們再來回顧一下這個游戲的關鍵點……

師生共同梳理，呈現知識結構樹（見圖3）。

圖3 知識結構樹

師：利用今天學習的設計思想，我們還可以創設出哪些作品呢？（如“接蘋果”“老鷹抓小雞”“搶紅包”“迷宮闖關”……）如果是你，又會設計什么呢？

生：……

在總結提升中，讓學生明白知識是無限的，探究是無限的，創意也是無限的。

【設計意圖】通過對“吃豆精靈”一課所學知識的系統梳理，幫助學生把建構的知識條理化、結構化。隨著學習情境和任務的變化，學生能融會貫通并應用相同知識持續探究新的游戲，促使知識不斷建構、遷移，學習得以不斷深入，解決問題的能力也得到了不斷提高。

三、案例反思

（一）構建思維導圖，助推知識建構和遷移

深度學習鼓勵在理解的基礎上進行思考，本課不論在上課伊始對游戲需求的分析、對游戲功能任務的分析，還是最后對整體知識的梳理，都通過思維導圖讓思維可視化，以幫助學生更好地理解、思考、遷移，調動學生的學習熱情，激發學生的好奇心，使其主動地將知識進行內化和應用，促進深度學習。

（二）借助集體智慧，促進探究走向深入

基于深度學習視角，教學中教師要留給學生足夠的合作探究學習的機會，借助集體的智慧，讓學生的學習打破個體差異的局限性，使他們的思維發生碰撞，在不斷試錯的過程中，讓思維從單一走向多維，從封閉走向開放。

在教學中，學生在用方向鍵控制精靈移動改變方向時，發現精靈會跳躍，查看代碼，腳本沒有任何問題。在學習共同體的研究下學生發現，原來是精靈的中心點發生了偏移，將中心點設置正確，就移動正常了。隨著豆子的增加，要讓精靈快速移動，學生又發現用最初的方法容易引起卡頓，學習小組又改變了策略，進一步完善腳本，精靈就行走自如了。

（三）突破教材束縛，提升設計創新能力

批判性思維是深度學習的特征之一，在教學中，教師要智慧引領，鼓勵學生在依托教材自學的基礎上，敢于向教材發起挑戰，發現教材腳本的不完美之處，從理解到感知再到比較，嘗試用新的算法，用不同的方式去解決問題，讓設計的作品得到優化，從而提升學生的學習創新能力。

本課中當精靈碰到豆子時，精靈通過造型的切換表現出吃的動作，我們按照教材的建議搭建腳本，發現精靈的嘴巴張開動作不連貫，這時筆者鼓勵學生發現腳本的問題，要把等待的時間由1秒變為0.1秒，但仍然不是每次都能激活嘴巴張開。筆者繼續鼓勵學生探究，有學生改成豆子被碰到，發出廣播，精靈接收到廣播，改變造型，靈敏度就高，吃到豆子能張合。