隨著信息技術的發展,計算機編程逐漸成為一個非常重要的技能。而Scratch編程的優點在于它可以培養學生在計算機科學方面的思維和創新能力,同時注重將學習過程變成一種興趣,讓學習變得更有趣。Scratch編程語言是一種優秀的工具,它可以幫助學生提高計算機科學素養,培養邏輯思考和創造能力,而Scratch編程語言作為一種針對小學設計的編程語言,對于學生的計算機科學素養的培養有著非常積極的作用。因此,將Scratch編程語言運用到小學信息科技課程中是非常必要的。本文將立足小學中高年級,對Scratch編程教學實踐展開探究。
一、關于Scratch軟件的分析
Scratch是為小學生的編程教學而專門設計的一款軟件,在操作上非常簡便,而且具有豐富的趣味,與傳統的編程軟件相比能夠展現更大的優勢,小學生的接受度也更高。因為這款軟件的操作性較強,學生能夠極大地發揮自身的創造能力,進行各種排列組合,創作出相應的作品。除了常規的編程功能之外,Scratch軟件更側重學生的創意發揮,有著多種學生易于理解的模塊,不再像傳統的軟件一樣需要學生死記硬背,操作性更加簡單,學生在運用的過程中容易上手。另外,scratch軟件有豐富的模塊,這些模塊對學生而言有著更大的吸引力,學生可以利用鼠標操作,實現多種多樣的設計。Scratch軟件能夠極大地發揮學生的思維能力,簡化學生的創造過程,提高學生編程的效率,最終呈現出更有趣、更豐富多彩的編程作品,給予了學生充分的學習和操作空間。Scratch軟件還有著鮮明的特色,既能降低學生編程的難度,又有足夠的空間讓學生的創作得到施展,是一款非常優秀的編程軟件。
二、小學信息科技課程中開展Scratch編程教學的意義
(一)編程能力的培養
Scratch編程可以幫助小學生了解編程的基本概念和基礎知識,并培養他們的編程能力和邏輯思考能力,這對于他們未來進一步學習計算機科學和其他STEM領域的知識具有非常重要的意義。小學階段,通過Scratch等簡單易學的編程軟件,學生可以更好地理解編程的基本概念和原理。在這一過程中,他們會形成獨立解決問題的能力,擁有更大的潛力,去理解更復雜的計算機科學和其他STEM領域的知識,這些技能對其未來的職業發展具有深遠影響。因此,編程教育在小學階段的重要性不可忽視。
(二)數字素養的提升
Scratch編程可以幫助學生更好地理解和應用數字技術。學生可以通過Scratch編程了解計算機科學的基礎知識,并更好地理解數字世界和數字文化。學習Scratch編程有利于學生更好地理解計算機科學的基礎知識,如算法、編程語言、邏輯思維等,這可以加深學生對數字科技領域的認識,對數字世界和數字文化形成更深刻的理解。Scratch編程讓學生從旁觀者變為實踐者,通過自己的實踐操作來掌握數字技術。因此,Scratch編程在小學信息技術課程中的應用能夠提高學生的數字素養和科技能力,幫助他們更好地適應未來數字化社會的發展趨勢。
(三)團隊協作能力的培養
Scratch編程能夠幫助學生學習如何與其他人協作,與同學一起創作和完善自己的作品,并學習如何尊重他人的觀點。在合作的過程中,小學生不僅可以分享自己的創意和想法,還可以學習如何與他人交流、整合資源及分工合作,這有利于培養他們的團隊協作精神和合作能力,進而提升他們的社交技能和人際交往能力。通過Scratch編程,學生可以創建自己的團隊項目,并與團隊成員一起工作,達成特定的目標。在這一過程中,學生可以提高解決問題的能力,培養領導能力、溝通能力和協調能力,為日后的學習和工作打下堅實的基礎。
三、新課標下小學中高年級Scratch編程教學策略
(一)情境導入,激發興趣
在Scratch程序設計教學中,有趣教學情境的創設對于激發學生的學習興趣和動力至關重要。對于小學六年級的學生,他們的認知能力和好奇心正處于一個高速發展的階段,因此,教師需要設計富有創意和吸引力的教學活動,引導他們積極探索Scratch編程的世界。
首先,教師向學生展示一個簡短的太空探險動畫片段,激發學生的好奇心,并給予學生引導:“今天,我們要一起制作一個屬于自己的太空探險故事,使用Scratch這個強大的編程工具來實現我們的創意。”其次,教師向學生介紹Scratch的基本界面和工具,包括舞臺、角色、背景、聲音等元素的添加和編輯方法,并引導學生設計太空探險故事中的角色,如宇航員、外星人、飛船等,學生可以通過Scratch的繪圖工具或導入外部圖片來創建角色。再次,教師引導學生編寫Scratch腳本,實現角色的動畫效果。例如,教師先示范如何編寫一個簡單的腳本,讓宇航員角色在舞臺上移動,然后讓學生嘗試編寫自己的腳本,讓角色做出不同的動作和反應。在編寫腳本的過程中,教師可以適時地引入基本的編程概念,如變量、循環、條件判斷等。例如,通過設置變量來控制角色的速度或方向;通過使用循環語句來實現角色的連續動作;通過條件判斷語句來設置角色的交互邏輯等。最后,隨著學生對Scratch編程逐漸熟悉,教師鼓勵他們進一步完善太空探險的故事情節。例如,添加更多的角色和場景,設置不同的關卡和挑戰,甚至加入背景音樂和音效等。通過這樣一個有趣的教學情境設計,學生能夠在輕松愉快的氛圍中學習Scratch編程知識,提高自己的編程能力和創造力。同時,教師可以通過觀察學生的作品和表現,及時了解他們的學習情況,為后續的教學提供針對性的指導。
(二)項目式學習,培養實踐能力
項目式學習在Scratch程序設計教學中是一種非常有效的教學方法,它強調學生在實際項目中應用所學知識,通過解決具體問題來鍛煉技能,培養實踐能力和創新意識。對于小學六年級的學生來說,項目式學習能夠激發他們的學習熱情,讓他們在完成任務的過程中不斷地探索、學習和成長。
首先,教師向學生介紹互動式的“動物世界”游戲項目的背景和目標,學生自愿組成小組,每個小組選出一名組長,負責協調小組內的任務和分工。各小組討論并確定游戲的具體需求和玩法。例如,他們可以決定游戲中包含哪些動物角色,每個角色有什么特殊技能或屬性。其次,小組成員利用Scratch繪圖工具或導入外部圖片來創建游戲角色,根據游戲需求搭建游戲場景,包括背景、障礙物等元素。同時,他們需要設計角色與場景之間的交互邏輯,如角色如何移動、如何觸發事件等。再次,小組成員編寫Scratch腳本,實現角色的動畫效果和交互邏輯。在編程過程中,他們需要不斷地測試和調整代碼,確保游戲正常運行和良好的用戶體驗。完成游戲制作后,各小組進行作品展示,向全班同學展示自己的作品。其他同學可以試玩游戲,并提出建議和反饋。通過展示與交流,學生相互學習、共同進步。最后,教師組織學生進行總結與反思。學生可以分享自己在項目中的收獲和體會,思考如何改進并完善游戲作品。教師也可以對學生的表現進行點評,幫助他們進一步提升Scratch編程技能和實踐能力。通過“動物世界”游戲項目,學生能夠在實踐中掌握Scratch編程的基本技能,培養團隊合作能力和溝通能力,同時激發創新意識和想象力。這種項目式學習的方式不僅能夠提高學生的學習興趣,還能夠為他們未來的發展打下堅實的基礎。
(三)合作學習,促進交流互動
合作學習在Scratch程序設計教學中扮演著至關重要的角色,鼓勵學生通過分組合作的方式共同完成任務,相互學習、相互幫助,從而提高學習效率、團隊協作能力和問題解決能力。對于小學六年級的學生來說,他們正處于社交技能發展的關鍵時期,合作學習不僅能夠幫助他們提升編程技能,還能促進他們溝通能力的培養。
首先,教師將學生分成若干個小組,每組4—5人,合作創作“校園冒險”游戲。在分組過程中,教師要考慮學生的編程基礎、興趣愛好和性格特點,確保每個小組成員都能夠互補、協作。其次,教師引導學生討論并確定小組內的角色分配,如項目經理、程序員、設計師等,每個成員都要明確自己的職責。各小組圍繞“校園冒險”游戲主題展開討論,確定游戲的主要場景、角色、任務等。再次,小組成員共同制定項目計劃,包括任務分工、時間安排、預期目標等。在這一過程中,教師要給予學生一定的指導和建議,確保項目順利進行。最后,小組成員根據計劃開始合作編程,共同設計游戲角色和場景,編寫腳本,實現角色的動畫效果和交互邏輯。在編程過程中,小組成員相互學習、相互幫助,共同解決遇到的問題。教師巡視各小組,提供必要的技術支持和策略指導。通過“校園冒險”游戲項目,學生能夠在合作學習中提升Scratch編程技能,培養團隊協作精神和問題解決能力,他們學會了如何分工合作、溝通交流,如何在團隊中發揮自己的優勢并幫助他人。這種合作學習的方式不僅能夠提高學生的學習效率,還能夠為他們的未來發展奠定堅實的基礎。
(四)借助思維導圖,理解編程思路
思維導圖是一種思維可視化的教學方式,教師可以引導學生一起制作思維導圖,讓他們在制作的過程中理解所學內容,進而運用所學知識。
以Scratch編程為主題,教師引導學生從自己對Scratch的了解出發,即自己學到的知識、自己的學習體驗等,梳理自己對Scratch編程的認知。學生可以列舉與Scratch相關的關鍵詞,并在思維導圖中建立分支。建構導圖的過程是分組合作的過程,每個學生將想到的內容列舉在分支上,再進行擴充。如有的學生想到“舞臺”這一分支,便可以繼續探索“舞臺”的背景、大小、音效等。有的學生想到“角色”這一分支,便可以繼續研究“角色”的外觀、位置、移動、動畫等。有的學生想到“編程塊”這一分支,便可以繼續整理各類編程塊的類別和功能,也就是說要在分支下面創設二級分支,學生可以列舉事件塊、控制塊、運算塊、變量塊等。有的學生想到“事件”這一分支,便可以進一步總結不同種類的點擊事件、鍵盤事件、計時器事件等。可以看到,構建思維導圖的過程就是學生相互分享自己的思考和想法的過程,也是教師看到他們思維生長的過程。在建構導圖的過程中,學生共同提出問題,一起解決問題,從而拓寬視野、加深理解。
思維導圖有利于學生將復雜的編程思路不斷地分解,這個分解的過程就是學生思考的過程,也是思維可視的過程,在這個可視的過程中,學生能夠清晰地看到邏輯結構,進而更清晰地理解和掌握編程的整體思維。因此,在教學中,教師要多給予學生制作思維導圖的機會,讓他們自主地將抽象的概念以可視化的方式進行呈現,從而提升學習效果。
(五)可視化演示,激發思維火花
開展可視化演示是教師在編程教學中常常采用的教學方法,它能聚焦學生的思維,引發學生的思考,促進他們信息素養的深入發展。在可視化演示的過程中,教師需要利用可視化的工具和方法,將學生認為比較抽象的概念和難懂的過程以圖像化的形式呈現出來,這能夠幫助學生更好地理解和掌握所學知識,也能讓學生的思維在展示的過程中“可視”。在可視化演示過程中,教師可以借助多媒體工具將Scratch編程界面展示給全體學生,這樣的可視化能夠激發學生更多的思維火花。
以讓角色在Scratch舞臺上移動這樣的編程案例為例,組織可視化演示時,教師可以引導學生將相應的代碼以圖形積木的形式展示出來,這其實就是引導他們如何開展可視化展示,也能讓教師看到學生對知識的運用情況。學生展示使用的代碼塊可以是多樣的,包括“當綠旗被點擊”“移動n步”“等待n秒”等。對于可視化展示,教師要將自主權交給學生,讓他們試著解釋每個代碼塊的含義和作用。比如,學生可以這樣解釋:“當綠旗被點擊”代碼塊表示代碼會在綠旗被點擊時觸發執行;“移動n步”代碼塊則可以這樣解釋:角色會向前移動指定的步數。學生在解釋的時候要進行具體的操作,也就是說,他們要在Scratch界面中實際拖動和拼接相應的代碼積木,通過這樣的方式來展示代碼是如何讓角色移動的。有的學生是這樣操作的:先拼接一個“當綠旗被點擊”的代碼塊,再拼接一個“移動n步”的代碼塊,然后指定步數為10,角色就會向前移動10步。從學生的操作可以看出他們的思維過程,以及學科素養的培養情況。因此,在可視化的展示中,教師要盡可能地發揮學生的主體作用。
四、結語
總而言之,Scratch編程對小學生的思維發展和創新能力的激發有著極其重要的作用。作為信息技術教師,一定要重視scratch編程教學,在實踐中既要關注學生的學習進度和知識掌握程度,還要給予學生足夠的時間和空間,讓他們驗證自己的思考,通過各種教學途徑幫助學生建立良好的信息技術基礎,提高他們的邏輯思維能力,將他們培養成為優秀的綜合型人才。
注:本文系安徽省教育信息技術研究課題“小學中高年級學生計算思維與Scratch編程教學實踐研究”(課題號:AH2021083)研究成果。