【摘要】2017年7月20日,国务院印发《新一代人工智能发展规划》,要求“广泛开展人工智能科普活动”,提出“实施全民智能教育项目,在中小学阶段设置人工智能相关课程,逐步推广编程教育,鼓励社会力量参与寓教于乐的编程教学软件、游戏的开发和推广。”面向小学四年级学生开展scratch编程教学。小学生从没有接触过编程学习,大部分同学甚至都不知道编程所谓何事,如何快速接手这一趣味编程软件的学习,通过线描画,让学生能够快速掌握编程的入门技巧。
【关键词】编程软件 线描画 脚本
时代背景
当下,从国家宏观政策来看,青少年编程教育越来越受到重视。2016年6月7日,教育部印发《教育信息化“十三五”规划》提出“有条件的地区要积极探索信息技术在‘众创空间’、跨学科学习(STEAM教育)、创客教育等新的教育模式中的应用,着力提升学生的信息素养、创新意识和创新能力,养成数字化学习习惯,促进学生全面发展,发挥信息化面向未来培养高素质人才的支撑引领作用”。2017年7月20日,国务院印发《新一代人工智能发展规划》,要求“广泛开展人工智能科普活动”,提出“实施全民智能教育项目,在中小学阶段设置人工智能相关课程,逐步推广编程教育,鼓励社会力量参与寓教于乐的编程教学软件、游戏的开发和推广。”
在青少年编程教育中,所使用的软件有许多,什么pascal、C语言、c++、scratch等。在综合比较和考虑之后,决定使用scratch软件来进行教学。Scratch是2007年由美国麻省理工学院媒体实验室的“终身幼儿园团队(lifelong kindergarten group)”研发,以8—16岁儿童及青少年为使用对象的开源编程软件。与其它编程软件相比,scratch属于图形编程语言,具有可视化的使用特性,支持中文,这大幅降低了编程的入门难度,而将教育和培养的重心转向了能力培养上面。而且拥有丰富而完善的学习社区,可以在晚上学习和借鉴别人的作品,还可以将自己的作品发布到网上。非常符合皮亚杰儿童心理学的研究成果。
线描画教学初探
面向小学四年级学生开展scratch编程教学。小学生从没有接触过编程学习,大部分同学甚至都不知道编程所谓何事,如何快速接手这一趣味编程软件的学习,老师第一节课向学生介绍scratch软件的工作界面:哪边是脚本区,哪边是角色区,哪边是舞台区,工具都有哪些等等。通过一节课的学习,让学生认识该软件,并能够在老师的指导下,应用该软件。
第一阶段:自主练习,创设线描画。
在学生对软件有了一个基本的认识之后,简要向学生介绍脚本中的落笔和移动指令,让学生控制角色在舞台上能够运动起来,并且留下其运动的轨迹。期间,学生自创了很多不错的图案,
虽然图形画的不错,但都是无意识的创作,没能正确了解编程的概念,也就失去了编程教学的意义。很多学生根本不知道他的指令搭建后,能够画出怎样的图像,也就是说最后的成果完全是随机的,是无意识的创作,对于初步接触编程学习的学生来讲,这样的结果是不对的。
第二阶段:拼接脚本,顺序作画
以顺序结构为学习目标,有针对性的布置学习任务。如要求学生画出一个“十”字型,指导学生从哪一个点出发,然后的路线该如何行走。首先让学生在课堂中走一走去亲身体验,脚本就是命令,我们想要完成任务,必须明确告诉角色如何运动,才会留下正确的轨迹,才能画出预想的图形。然后让学生在软件上进行上手练习,学生经过一节课的练习基本能够掌握这一技巧。
在此基础上,适时提高任务难度,要求画:“土”和“干”字的图形,增加了一笔,难度又有所提升,还要有前期比较扎实的铺垫,大部分学生也能顺利完成任务。
接着是要求学生画出一间房子,尖屋顶,屋檐挑出,添置门和窗户。这一系列活动,我要求学生从部分到整体进行练习,对于尖屋顶的画法,也就是斜向前进,学生普遍存在问题,老师提出坐标行进的方法,1秒内移动到(x,y),这一技能的学习,帮助学生快速完成了任务。
学生的一个个房子也都有模有样了。第二个问题就是添置门和窗,尤其是窗户的添置,不能和边靠在一起,所以老师教给大家“抬笔”的指令,在一定的位置抬笔,然后移动,再落笔继续画,最后的教本是属于典型的顺序结构。
第三阶段:拓展问题,接触循环结构
有些同学的脚本指令条比较多,在脚本区无法同时显现,虽然有同学把脚本区文字缩小,但是给观看的人带来很大的不便。这就给下一阶段的学习任务营造了良好的氛围。老师适时提出循环结构这一概念,让学生仔细观察自己编制的脚本,把相同的脚本理出来,做成循环执行几次,这样一来,脚本变简洁了,学生在比较的过程中,基本掌握了循环结构这种编程思想,这是编程教学的提升内容。
当然,通过这样几个阶段的训练,大部分学生都能够掌握编程的基础知识,但还是会有一些问题存在。在后期还将继续研究如何更好得引导学生接触编程软件。特别是分支结构的教学内容,如何借助线描画,让学生能够有目地向角色发布命令,使角色能够顺利完成线条画的创作,形成良好的编程意识,为孩子们的成长打下扎实的基础。
【参考文献】
1.李炳锐·基于计算思维培养的scratch程序设计教学实践——以迷宫寻宝为例·《中小学信息技术教育》2020.04
2.刘博伟、刘昕、林裕仁·面向STEAM教育的scratch课程设计研究·《中小学信息技术教育》2019.07/08
3.叶科、刘思捷·scratch编程在青少年艺术人才培养中的应用·《中小学信息技术教育》2019.11
4.让·皮亚杰、傅统先译·儿童的心里发展【M】·济南:山东教育出版社·1982