Scratch小主题式教学促进学生创新思维能力发展的探索 ——以《Scratch趣味编程》校本教材教学案例为例

发表时间:2021/3/10   来源:《中国教师》2020年32期   作者:黄辉 马铁英
[导读] Scratch是一款好玩易学的图形化编程软件,它可以像搭积木一样,用拖曳、组合的方式,创作出有趣的故事、动画和游戏。
        黄辉 马铁英
        合肥市梦园小学教育集团天柱路学校  合肥市兴园中学  安徽 合肥230088

        摘要:Scratch是一款好玩易学的图形化编程软件,它可以像搭积木一样,用拖曳、组合的方式,创作出有趣的故事、动画和游戏。专为小学生开发的《Scratch趣味编程》校本教材设计的是小主题式教学,短而精的教学内容,能够使学生在一节课的时间里完成一个独立故事情节的思考、设计与脚本搭建。让学生在解决问题的过程中促进创新思维能力的发展。
        关键字:Scratch  小主题式教学  创新思维
        一、《Scratch趣味编程》校本教材与小主题式教学
        《Scratch趣味编程》校本教材是根据校情,为补充《信息技术》教材关于Scratch教学课时不够多、内容不够深,而自主开发的校本教材。开发小组共规划出了13个小主题,13个小主题涵盖了Scratch指令模块中的动作、外观、事件、控制、侦测、声音、画笔等大多数指令。
        Scratch小主题式教学是指老师根据《Scratch趣味编程》校本教材给出活动小主题,小主题包含学生未学习的2至3个Scratch模块指令,学生一节课的时间可以完成。Scratch小主题式教学与项目式学习的区别在于它的容量小,教学时间短,老师随时能够提供支架(解决Scratch编程问题的关键知识)。Scratch小主题式教学更适合小班化的小学生学习,老师和学生能够及时、充分的沟通交流,力求每一个有创意的编程想法都能够在较短的时间内实现。
        二、怎样利用Scratch小主题式教学促进学生创新思维能力发展
        Scratch小主题式教学,每课时设计1个问题,围绕这个问题开展教学。教学的环节主要有:提出问题——分析问题——解决问题——展示评价——修改完善——拓展延伸。在教学过程中,老师引导学生发散思考,随时提供“支架”,在教学的各个环节都注重学生思维能力的培养。
        本文以《Scratch趣味校本教材》第9课《小猫欢乐跳》为例,探索Scratch小主题式教学如何促进学生创新思维能力的发展。
        1、提出问题,引发学生思考
        根据小主题情景,提出需要解决的问题,引发学生的思考。
        小猫之前已经学会了跑步、学会了转向、学会了跟随鼠标前进,但是小猫还不会跳跃,怎么样实现小猫的跳跃呢?                   
        2、分析问题、发散创新思维
        当具体问题抛出来后,引导学生从不同角度分析问题,突破思维定式。
        生:小猫实现跳跃要先往上运动,再往下运动。
        生:往上运动要有触发事件,我们可以按方向键“向上”键来触发。
        师:说得没错,跳跃就是先往上运动,再往下运动,我们可以用“向上”键来控制。那向上运动多少合适?什么时候再向下运动呢?
        生:向上运动多少要具体去调试,步数要合理。
        生:向上运动一定距离后立即向下运动。
        引导学生分析小猫的具体运动过程,帮助学生厘清运动的各环节。
        师:同学们的思路都很清晰,小猫跳跃先有触发条件,当按下“向上”键后,小猫先向上运动一定距离,然后立即向下运动,向下运动多少?向上运动多少,向下就运动多少。同学们是不是这样?
        生:分情况,如果是原地跳,向上运动多少,就向下运动多少。如果在左右运动的情况下,地面不平,就不能向上运动多少,向下就运动多少。
        生:我们可以在编脚本时用条件判断,比如说判断地面的颜色,如果下落的过程中遇到地面的颜色,我们就停止向下运动。
        对学生从不同角度思考怎样完成任务给予肯定,寻找相同任务的不同解决方法。
3、解决问题、锻炼创新思维
        根据刚才的分析,同学们结合自己的解决问题的思路和办法,编写各自的脚本。教师巡视,随时为学生提供支架。
        同学们通过思考、动手搭建脚本,编写的脚本大致有以下三类。


   
脚本1              脚本2                             脚本3    

        脚本1:面向上方,重复10次(移动10步),面向下方,重复10次(移动10步)。
        脚本2:事件1,当按下“向上”键,重复10次(面向上方,移动30步);事件2,重复执行(面向下方,移动30步,如果碰到“地面”颜色,那么移动-30步)。
        脚本3:事件1,当按下“向上”键,重复10次(面向上方,移动20步);事件2,当按下“向左”键,重复10次(面向左方,移动10步,下一个造型);
事件3,当按下“向右”键,重复10次(面向右方,移动10步,下一个造型);
        事件4,重复执行(面向下方,移动30步,如果碰到“地面”颜色,那么移动-30步)。
        
        4、展示评价,促进创新思维
        学生基本完成小主题任务后,选择具有代表性的作品,展示、评价作品。引导学生从不同角度去理解、认识角色。
        师:通过同学们的努力,大家用不同方法,都能让小猫原地跳。我们来看看这些作品有没有需要进一步完善的地方。
        首先看脚本1,如果仅仅是原地跳,没问题,从哪儿起跳,落在哪儿。但是如果一开始角色就是离开地面的,甚至是空中,当执行程序的时候,小猫在空中跳最后停在空中,就不合理了。
        再来看脚本2,用到了“侦测”指令模块中的“碰到颜色”指令,可以实现碰到某种颜色就停止。下面的移动-10步是什么意思吧?它本来是向下运动10步的,碰到某种颜色后向下移动-10步,10-10=0,也就是不向下,也不向上运动了。当按向上键的时候向上运动30步,重复10次,这里调整到30步,甲同学,为什么呢?
        甲同学:这个向上步数的设置受向下运动脚本的影响,在小于10步的情况下,小猫跳得不自然,15步以上会好一些,猫的跳跃能力是很强的,我觉得猫一下子能跳很高,所以我调整到30步。
        师:脚本编好后,通过不断测试来使数据更合理,非常棒!脚本1和脚本2相比,脚本1程序简单,一个事件就解决问题了,脚本2 用了两个事件,它的适应性更强,比如一开始我们的角色摆放得不够精确,离地面有一点缝隙,脚本2在执行的时候最后也能完美地站在地面上。
        最后我们来看脚本3,脚本3比脚本2多了左右移动的脚本,小猫可以实现左右移动,向上跳跃,而且在左右移动的时候还能切换造型。做得真好!
5、修改完善、巩固创新思维
        同学们根据小主题任务再次修改完善自己的作品。在不断的测试、反思中,有同学又发现了新的问题。
        生:小猫可以在空中连跳。当连续按“向上”键时,程序不断执行向上运动的命令,小猫就会出现连跳现象。
        师:怎么消除这个现象?
        生:可以在小猫向上跳的脚本后加一个等待时间,让小猫落地后才可以执行下一次起跳。
        师:同学们可以试一试。消除连续按“向上”键带来的连续跳的问题。另外,思考一下等待多长时间合适。
        6、拓展延伸,促进思维全面发展
          课后,同学们又根据课堂学习到的关于侦测模块指令的知识,变通地创作出了更加丰富的作品。比如小猫上台阶、老鹰抓小鸡、小猫“接火车”等等,不仅用到了颜色侦测,甚至当背景或角色颜色复杂时,部分同学为了更好地解决问题,还将侦测颜色拓展到侦测角色。
        三、Scratch小主题式教学促进学生创新思维能力发展的收获
        在利用学校“三点半”课程实施Scratch小主题式教学近一年时间的实践过程中,学生的编程能力和创新思维能力已经在一定的程度上得到提升。课堂上,同学们分析问题时“想法”越来越多,很多解决问题的思路甚至优于老师预设的;课后,同学们能够利用所学的Scratch知识,编写出了一个个独立完整的、有创意的Scratch小程序。在区级组织的小学生创意程序设计比赛中,有6件作品获奖。部分学生的获奖,进一步激发了学生的学习兴趣,后期又涌现出很多优秀的学生作品。
        结语
        习近平总书记说:“创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。”《Scratch趣味编程》校本教材小主题式教学利用学校“三点半”课程,帮助学生通过学习Scratch软件寻找问题的不同解决方法,为提升学生创新思维能力打开一扇窗。
(本文系合肥市教育科学规划课题“小学Scratch趣味编程校本教材开发与应用的研究”项目编号:HJG19095 阶段性研究成果。)
        
        参考文献:
        [1]徐平,江玉强.利用Scratch拓展学生创新思维的探索[J].基础教育研究,2017(22):31-32.
        [2]顾亚芬.浅谈Scratch在小学信息技术课堂中的创新探索[J/OL].中文科技期刊数据库.教育科学[2017-09-26].
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