慢工出细活:小学编程常态课教学策略实践研究

发表时间:2020/10/21   来源:《基础教育参考》2020年10月   作者:孙丽
[导读] 2019年教育部明确表示将逐步推广编程教育,中小学编程教育得到教育部正式承认。在信息技术教材里,编程课至少有10-12课的内容。课时少,内容多,这是目前编程教育的现状。笔者结合学校及学生实际情况,尝试进行小学编程教学策略的实践研究,力争让每个孩子都了解和掌握编程。

孙丽    淮阴师范学院第一附属小学  223000
【摘要】2019年教育部明确表示将逐步推广编程教育,中小学编程教育得到教育部正式承认。在信息技术教材里,编程课至少有10-12课的内容。课时少,内容多,这是目前编程教育的现状。笔者结合学校及学生实际情况,尝试进行小学编程教学策略的实践研究,力争让每个孩子都了解和掌握编程。
【关键词】常态课;慢教学
中图分类号:G688.2   文献标识码:A   文章编号:ISSN1672-1128(2020)10-204-03

        中国自改革开放以来,社会生活发生了翻天覆地的变化。飞速发展的今天,“快”成为许多人的追求,人们都希望在最短的时间获得最大的成果。这一个以知识为基础、注重创新的时代,知识的迅速增长和知识更新周期的不断缩短,导致孩子未上学已经学到很多的知识,未进课堂,已经具备学习的能力。拿小学信息技术学科来说,这几年教材内容增加了机器人、物联网、3D打印等一些原来感觉离我们很遥远的内容,教材中知识量比以前翻了若干倍,教师利用一切设备和技术,“快节奏”进行教学,这已经成为教学常态。
        2019年3月14日,教育部公布了《2019年教育信息化和网络安全工作要点》,明确表示将在中小学阶段设置人工智能相关课程,逐步推广编程教育。至此,中小学编程教育得到教育部正式盖章。在信息技术教材里,编程内容占一册书的1/4到1/3,也就是10-12课的内容。在这个短短的10多节课的时间内,要想把编程弄明白,这可不是一件容易的事。针对内容多,课时少的现状,编程课应该如何教学呢?
        一、思考:公开课=常态课?
        一节公开课上,为了彰显课堂效率,笔者精心设计了好几个环节,教材内容点面结合,学生研讨展示活动多。笔者甚至还为了展示这是一节常态课,特意选了一个平时不怎么上公开课的班级。公开课上,老师马力十足,激情澎湃,学生们却像极了张文亮的《牵着一只蜗牛去散步》里的一只只小蜗牛,不急不慢,不管老师如何循循善诱,课件如何好玩有趣,学生就是不活跃,不积极、不参与,根本不理会老师急着要走完教学流程的心情,导致各个环节都达不到老师的预设。
        这堂课结束后,引发了笔者反思:公开课是常态课吗?
        目前的公开课上,老师会使用各种技术和手段,教学内容全面,教学速度快,整个课堂热热闹闹,学生一呼百应,教学效果极佳。但是这样的课堂设计并不能放到日常课堂上实施,原因在于公开课是一种教研形式,它的设计基于常态课,但又超越常态课。笔者觉得常态课教学还是应该区别于公开课。“教育是慢的艺术”,根据学生的实际情况,遵循孩子的自然成长规律和认知规律,梳理教学内容,设计教学过程。因此,笔者结合本校学生实际情况,尝试进行小学编程常态课教学策略的实践研究。
        二、取舍:常态课抓核心
        “不是槌的打击,乃是水的载歌载舞,使鹅卵石臻于完美。”泰戈尔的话启示我们:教育是一项慢工细活。程序设计一直是小学信息技术学科里重要的内容,这些年教材里的编程软件从BASIC到LOGO再到Scratch,更新的频率很快。对编程教学来说,短短的10-12个课时的时间内要掌握内容,难度很大。
        编程教什么?一些编程常态课堂里,老师教学时照搬教材,认为教材上的例题做出来就是学会了;学生上课把书本的程序照着做一遍,做出来了,感觉这节课学会了。但在教学中常常发现学生当堂课的题会做,下节课就不会了,或是换个方式就不知道如何去解决了。这些问题实际上还是程序设计学习的特殊性造成的。程序设计的学习不是单纯地掌握知识,而是在于是否能够应用知识,解决问题。
        每一门编程语言都有其独特的语句及语法结构,如BASIC和LOGO软件都是以特定的英文为命令来输入的,而Scratch软件是通过命令图形模块来实现编程的。前两种软件简洁精干,但命令的记忆是关键;后者接近自然语言,通俗易懂,上手迅速,这是目前小学生使用比较多的常用软件。
        编程教学不仅仅是要掌握编程语句及语法,更重要的是掌握编程方法,也就是思维方式。编程教育,不需要人人成为程序员、工程师,而是在未来时代拥有一种适配未来的思维模式。学习某种编程语言是手段而不是目的,虽然流行的计算机技术日新月异,但中间用到的算法和编程艺术却是一脉相承的。因此,教学时学会取舍内容,抓住程序设计的核心:思维的培养,就能抓住编程教学的重点。
        三、细学:常态课慢镜头
        (1)慢热导入,渐入佳境
        常规教学给了大家一个表象,学生都听懂了,他们能完成任务,那本节课教学任务就已经完成了。但是编程课不行,每次上课时学生总忘了以前的内容。这种现象一方面是由于信息技术课特殊课时造成的,另一方面就是编程课的内容前后关系非常紧密,前课的内容没有真正掌握就会影响到下一课的学习。因此,编程教学时第一步应该是复习。
        采用慢热导入的方式帮助学生恢复上一节的记忆,这种导入方式与常规导入不同的地方在于时间会比较长,常规导入约2分钟,而慢热导入会花到4分钟左右。另一个不同的地方在于,常规导入只是要让学生快速进入新教学的状态,而慢热导入却是需要唤醒一周前的记忆,用旧记忆解决新问题,发现不足,引发新的学习。
        【教学案例一:《画楼梯》】(LOGO语言编程)
        【教学分析与设想】
        在前面一课里,学生已经学会通过前进、左转、右转、后退命令来画出图形,对于图中这个楼梯,完全可以通过前面学习的知识来实现。但是在实际编程时,大家会发现需要输入很多次简单命令,非常繁琐,并且重复命令还没到学习的时候。因此在设计本课时,老师引进了一个输入的小技巧,就是将光标移动到曾输入过的命令行后面,回车时,海龟可以又一次执行这个命令行。这个快速输入的小技巧可以减少输入命令的次数。
        【常规导入】
        出示一个程序段(非楼梯程序),教师和学生进行比赛,学生会发现老师用了快速输入的方法,学生学习兴趣会非常高。
        进入新授画楼梯的环节……
        【实际教学效果】
        学生兴致勃勃地利用老师教学的快速方法来“画楼梯”时,最后正确完成只有个位数的学生。大多数学生未能体验成功,情绪迅速从高兴到失望,从而对编程产生畏惧感。
        【探究原因】
        这一节课内容是画楼梯,老师教了一种快速输入的方法,意图减少输入量,让初学者保持学习兴趣。出发点是很好的,但是学生的知识还未被唤醒,近三分之一的学生已经忘记在哪里输入命令,近三分之一的学生已经忘记了什么命令输入,甚至有些学生因为打字问题,始终查不出输入指令的错误。这样的导入看似热闹,学生兴趣十足,教学却是无效的。
        【调整为慢热导入】
        出示一个程序(上节课案例),请学生先进行输入,忘记的可以翻书。在3-4分钟后,检查程序效果。再进行比赛,学生发现老师的方法输入快,从而进入新授。
        【实际教学效果】
        经过调整的导入,使得学生复习了前课的内容,同时又利用快速输入的技巧轻松完成任务。大多数学生保持了对编程的学习兴趣。
        【教学建议】
        编程教学少点花架子,多点复习有好处。



        (2)多做慢学,掌握脉络
        “画一个正方形,你会吗?”“你会用几种方法来画正方形?”类似这样的提问应该成为编程教学中固定的句式。只有掌握了方法,才能真正掌握编程。
        在LOGO程序中,因为使用了步数和角度的命令来画图,因此,海龟的位置和方向就会影响到程序的编写。在Scratch编程中,角色的方向和位置也会影响到程序的编写,因此,会有很多个程序能够画出同一个图形。在小学阶段,程序中命令学习是很简单的,但程序学习是很难的。在老师的带领下,学生快速就能完成一个程序,如果换个题目,甚至是一个图形换了一个方向,很多学生立刻就不会了。追其原因,学生学习新的知识还是以模仿为主,并没有真正掌握程序的运行思维。因此,简单图形多编不同程序,让学生化身程序中的角色,了解程序运行的脉络。
        【案例二:画图】(Scratch编程)
        【教学分析与设想】
        在前面的学习里,先通过画一个正方形,知道角色旋转时是在外角旋转,并根据规律,推导出正方形的程序。正三角形也是一样。此图形是两个正三角形组合而成的,属于比较简单的一类图形,只要编写两个方向不同的正三角形程序就能完成。
        【常规教学】
        ……
        师:这是由两个正三角形组成的图形,我们可以使用两次画正三角形的程序就能画出这个图形,但是大家要注意两个正三角形的方向不同。
        生:尝试画图。
        【实际教学效果】
        在实际的教学中,虽然有老师的提示使用两次画正三角形的程序,但画成功的学生非常少。有部分学生根本画不出三角形,还有部分学生画出了方向不一致的图形,看似画对了,但实际上未成功。          
        【探究原因】
        本课是基于前面学习的简单图形的内容上进行的拓展教学,主要内容是组合图形。组合图形的画法难点在于图形与图形重叠地方角色准备画图时的方向。这个图形看似简单,但如果学生未能真正掌握前面画正三角形知识的情况下,正三角形的旋转角度与三角形的内角角度发生混淆,导致画不出一个正三角形,更不用谈画出第二个来了。一些学生能够正确画出第一个正三角形,但是第二个正三角形由于方向发生了变化,导致不知道如何去落笔;一些学生在老师的提醒下能够画出这个图形,但是被问到图形为什么不正时,学生却找出不原因。这其实是学生在拖动命令模块时,有一些误操作,导致画图时的起始方向发生变化,后期的程序虽然正确,但图还是不对。这些原因其实都是知识遗忘或学得不扎实造成的。
        【调整为慢热教学】
        教学思路如下:(不管是老师引导还是优秀学生介绍思路都行)
        1.先画出向上和向下的正三角形。方向不同,程序不同。           
        2.找出两个图形的重合线:水平方向的那根线。
        3.将两个程序组织起来。(这里已经有两种方法了:先画上面和先画下面的程序并不一样)        
        4.问:还有其它的画法吗?让学生思考新的方法,帮助其打开思路,为更难的组合图形的学习打下伏笔。
        【实际教学效果】
        经过调整的教学,看起来比较繁琐,但是符合大多数学生的需求,最终80%以上的学生独立完成程序。
        【教学建议】
        编程教学时一定要留出时间让学生尝试“一题多解”,对学生发散思维的培养有好处。图形方向不一致,程序也是不同的。角色先转向还是先画线,程序也是不同的。
        (3)多玩慢改,锻炼能力
        对于小学信息技术教材中Scratch程序课程来说,每一节课基本上都是一个小程序。在教学时,可以遵循教材安排,通过一个程序的学习(笔者称为1.0版),学生根据自己能力的不同,自由选择版本,一节课只做一个作品,但是最终提交的作品却可能是1.0,2.0甚至是3.0以上的版本。
        以作品为游戏,学生会根据自己玩游戏的经验加入到程序中,在玩的过程中不断的修改作品版本。这种做法锻炼了学生知识应用能力,同时通过他们同伴之间相互学习,不断迸发灵感,学习兴趣和知识储备成倍增加。从“模仿样例”到“增加一个角色”进行拦截,再到发生随机事件,学生的作品中总是充满了他们的奇思妙想。
        标准版走迷宫      拦截版走迷宫       随机版走迷宫
        计数版吃豆精灵             跳跃版吃豆精灵
        每次看到学生出乎意料的创意或程序,老师也会不由自主地为他们鼓掌。在慢课堂里,不仅是学生收获了知识,收获了快乐,老师也收获了同等的知识与快乐。
        【教学建议】
        编程教学时在学生掌握样例的基础上,多鼓励学生奇思妙想,在玩的过程中,将知识融合贯通。
        四、慢评:常态课整体提升
        评价是课堂的重要部分。通过评价,可以及时反馈教学的效果,师生共同思考,才能调整好后续教学。在每个作品里,每个场景,每个角色的设计都体现出学生的思维方式。在常规评价里,老师只评价少数学生的作品,那些经常被评价的学生学习积极性越来越高,没有评价到的学生学习兴趣越来越低。程序设计本身难度比较大,学生差异性非常强,常规评价会使得学生差异性越来越大。在编程常态课里,让每位学生学会编程是重要的教学目标。因此,花时间给每个学生进行评价非常有必要。
        每节课总会有5-10分钟的时间老师将每一位学生上交的程序逐一打开,展示给全班同学看。正常的1.0版的程序就表示这位学生掌握了今天的内容;如果1.0版的程序不能成功运行,就表示程序存在问题,课上就会由老师或同学直接告诉他问题出在哪里,并给出修改意见。对于出现的2.0、3.0版的作品,学生们会仔细观看其程序,了解程序的思路和变化。同时老师会将他的名字贴在黑板上预设定的优秀程序员的框内,特别好的程序还会加星标记。
        通过这种逐一评价的方式,让每位学生感受到老师的关注,大大激发了学生学习兴趣。对于优秀程序的学习不但拓宽知识面还增加了创作的灵感,对于学生思维的培养有重要的意义。
        优秀程序员展示板
        著名作家莫言2010年在“东亚文学论坛”上做了题目《悠着点,慢着点——“贫富与欲望”漫谈》的演讲,在满足人的欲望,追求富贵的道路上,莫言提倡要悠着点,慢着点,其实在我们的课堂上也应该这样。给学生充分的时间思考,让他们建立自己的知识体系,这个过程是老师或家长都无法取代的。当今社会,不缺少知识,缺少的是创造。“快节奏”给了学生更多的知识,但给不了学生创造的空间,所以课堂需要转变,需要老师精心设计教学内容,再给学生充裕的时间,让他们慢慢地说,慢慢地做,让思维更加清晰,让灵感随时绽放。

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