线上教学 巧学Scratch——基于计算思维培养的Scratch校本课程的线上教学探究

发表时间:2021/4/16   来源:《教学与研究》2020年12月第34期   作者:陈水根1 来军2
[导读] 信息技术课程向来以信息素养的提升、创造能力的培养为主题,现在其核心价值逐渐向学生计算思维的培养倾斜
        陈水根1    来军2
        1.萧山区城东教育指导中心  311200  2.萧山区新街第三小学  311200
        【摘 要】信息技术课程向来以信息素养的提升、创造能力的培养为主题,现在其核心价值逐渐向学生计算思维的培养倾斜。但在实际教学中我们不难发现,传统信息技术课程重点仍在于学生操作技能的提升,对于教学模式的创新、计算思维以及创新能力的培养少有涉及。为解决这一困境本文尝试以Scratch校本课程为载体,以线上教学新模式为纽带,设计操作流程,付诸实践,取得了较成功满意的教学效果,为学生的计算思维和创新能力的培养提供一种新思路。
        【关键词】Scratch;计算思维;线上课程;创新能力

        一、Scratch用于线上教学的意义
        Scratch 是由麻省理工学院根据学生所设计和开发的一款少儿趣味编程工具,通过图形化程序模块的拖拽,完成组合编程,完全不需要学生自己写代码,满足了小学生阶段图文并茂的特点,提高学生学习的积极性。因其“有趣”、“直观”的特点,孩子们可以自己设计创建游戏,像魔法师一样,这不仅激发了他们利用编程语言进行信息化表达的兴趣,开始尝试有序思考、迭代设计、创新合作,也激励了中小学信息技术教师们在追求实现教育理想的征途上不断探索与实践的信心。
        线上教学以班级为单位组织授课,以录播课或直播课的形式,并实现双向互动的形式。本次校本课程的线上设计编写以计算思维的培养为主,帮助学生了解程序设计基本逻辑结构为辅,设计多样化学习活动,不断改进与深入课程研究。
我们认为基于Scratch校本课程应用于线上教学有三方面重要的作用:
         (1)兴趣与意识的提升。通过线上课程的学习及布置的具体任务让学生经历获取信息、分析问题及处理迁移的过程,提升学生学习的积极性。
(2)构建scratch线上教学新模式。通过网络发布贴近生活、内容丰富的教学内容,构建启发引导、自主学习、合作探究,多元评价,形成scratch线上网络教学新模式。
(3)打破思维定势,培养计算思维。学生的固有思维是最可怕的,通过软件平台的模拟、优化、迭代设计帮助学生计算思维的培养,学习用新的方式方法去解决问题。
同时这个软件对于小学生特别是低年级学生来说还是有一定难度的,在使用的过程中需要家长和老师的从旁指导。因此,进行线上教学更具有一定的优势。
         二、Scratch线上课程的框架结构
        在新课标指导下,我们对Scratch课程结合本校特色和学生思维、个性特点来进行编写和设计,逐步实施。
        教学应该贴合学生生活实际,并使学生能够利用已学知识来解决生活中遇到的类似问题,因此课程内容的选取是十分重要的。因此我们主要从学生生活经验、活动及感兴趣的小故事、小游戏着手,设计编写“故事篇”(4课)、“游戏篇”(3课)、“应用篇”(3课)、“提升篇”(3课)四个篇幅的内容,由浅入深、由易到难,做到寓教于乐,不同的篇幅有不同的主题,学生在具体的情景中习得知识技能、无形中形成一套解决问题的思维方式,即计算思维的提升。
        


         
         三、Scratch线上课程的实践探索
         1、合适的教学策略选择
        思维的培养相较于技能的习得是更难的,因此想要有思维上的提升,除甄选的教学内容外,适合的教学方法也非常重要。不同年龄阶段的学生对于知识的接受能力有所不同,小学生好动、好奇心强是他们十分明显的特征,如何正确利用这一特点是教师在教学时需要尤为重视的,避免传统的灌输式教学,不再仅仅是单纯的、反复的练习,而要让学生主动参与到活动,充分调动积极性。因此我们认为可以从以下三方面来进行考虑:
        (1)情境教学。通过创建一定的情境进行导入,在具体的情境中学生会有很强的带入感,对问题产生更深的理解,对于后面问题解决的教学有十分重要的意义。
        (2)分解教学。小学生的思维存在一定局限性,经常会看到这样一个现象:遇到复杂的问题时,他们会无从下手。因此教师需要把复杂的“大问题”分解成一个个 “小问题”,由易到难、循序渐进
        (3)模块教学。根据教学内容进行模块化教学,有助于学生把知识进行分析整理,梳理相关知识,整合设计做出优秀作品。
         2、恰当的录制工具的选择
        我们最终选择线上录播课程的形式开展Scratch教学,所以首要是选择一款录制软件进行录制使用。《屏幕录像专家》具有支持长时间录像并且保证声音同步,支持后期编辑,多节合并,利于我们对视频进行局部的修改,并且录制好转换成MP4后视频小、清晰度高等特点。因此我们选择它作为我们进行微课录制的软件。
         3、多途径的线上教学发布
        因疫情严重,为方便学生在家进行学习,我们采用多途径对课程进行发布。主要有年级微信公众号、校园文件传输系统及QQ群下发三种形式。
        (1)微信公众号:为方便家长操作,节省下载资料时间。部分年级在这一段时间开通了年级微信公众号,如我们的三年级由我们的信息技术教师(班主任)收集相关教师的教学素材,每天在年级公众号发布学习信息。我们将录制的视频及整理的课程要点交由年级组进行发布。
        (2)校园文件传输系统:公众号的制作与发布会占用一定的时间与精力,因此我们需要另寻渠道利用现有资源建立一个能让全体学生都可以参与学习的机会。我们将“青阳网络文件系统”架设到我们现有的学校服务器上,利用公网IP做好二级域名建设及内网IP的转化与端口映射,并对HTML文件稍作修改,就建立了自己的文件服务系统。通过地址学生可以从电脑端或手机端访问。校园文件传输系统不仅提供视频下载,并且可以直接从网页观看视频,同时可以下载学习所用的软件、课堂教学中所使用的素材,解决了一系列的问题。
        (3)QQ群下发:这样的情况下,还是有部分学生想学习但不会操作的,我们将课程的资源下发给年级组长,由年级组长制定学习计划并将资源下发给班主任,再由班主任通过QQ下发到学生或家长手中。
4、开展线上教学、提升计算思维
        在校本课程设计中,我们需要在课前对问题进行设计,录制教学视频,课中学生通过观看范例将问题形象化、抽象画,再给学生充分的时间对问题进行深入分析,以及对新遇到的问题进行对比,确定解决问题的方案,并将方案模块化设计归纳,最后在分享交流后进行迭代设计优化。
        在线上教学(录播)中,我们无法面对面与学生进行及时的互动交流,但我们仍然尽可能在视频录制中设计给学生思考、设计的时间、重视学生计算思维的培养。各环节的教学设计也紧紧围绕这一主旋律进行,接下来以《滩涂大作战》一课为例进行说明。
        (一)情境导入,描述问题
创设情境:有一只螃蟹被困滩涂,需要同学们帮助它回到自己的家。在讲的同时演示“滩涂大作战”游戏,激发学生兴趣,同时提出问题:如何帮助螃蟹躲避滩涂中的重重困难回到自己的家?教师边演示,边引导:当按方向键的左、右移键时,螃蟹就能左右移动10 步,当螃蟹碰到农夫时,绕开(减小垂直方向的坐标值),如果碰到蚯蚓和蛤蜊则会被赶,继续往前走碰到自己的家则出现提示“成功!”。这一环节的设计是想让学生学会剖析复杂问题并进行梳理整理,提取关键问题,为后面的游戏设计打下基础。
(二)分析问题,模块分解
让学生明确“滩涂大作战”需要的角色有哪些,关系如何,有何功能,规则是什么?并将“滩涂大作战”游戏分解为以下模块,实现将具体的问题转化为Scratch 程序中可解决的问题 , 如下图所示。    

(三)编写指令,范例学习
将复杂的游戏任务可以分解为以下三个小任务:
(1)添加游戏背景和多个角色,设计(螃蟹、渔夫)脚本,实现左右移键被按下时,螃蟹可以向左、向右移动 10 步的程序效果。
(2)实现螃蟹绕障行(改变角色Y坐标值)。改变Y坐标学生还没接触过,可以让学生学习微视频、通过自主探究、小组讨论,最终提出解决办法。
(3)判断螃蟹是否碰到蚯蚓、蛤蜊、渔夫、家,并在不同情况下给与不同的反应,如碰到家,出现提示“成功!”。
通过以上范例学习过程理解角色侦测与颜色侦测之间的异同点。
(四)知识拓展,提升能力
教师再作小结梳理,引导学生开展拓展学习(侦测模块中其它指令)拓展练习(蚂蚁回家一、蚂蚁回家二),使学生可以及时将所学知识和方法进行迁移,解决其他相似问题,对自己的作品加以适当的创新。
5、学生作品的上传与评价
录播课的优点是学生不懂可以反复观看,缺点是教师无法进行及时的评价与指导。为解决这一问题,我们在网络文件系统中专门开设了“学生作品上传一项目”,通过特定的帐号,使用“班级+姓名+作品名”作为上传文件名的要求,让学生上传作品。学生不仅可以上传自己的作品,还可以下载别人的或老师的作品,供自己学习与研究。教师也可以将自己对学生作品的建议与要求发布出去,作为第二交流的平台。有些学生家长,拍了学生学习的视频上传到平台中,也更有利于老师对学习效果与进程的把控。
         四、 Scratch线上教学带给我们的思考
    1、Scratch线上课程丰富学习内容,提升计算思维。
        本次Scratch线上教学发现学生喜欢上Scratch课程。教师设计、录制教学课程,学生聆听讲解,在丰富的学习资源中,同学们经过自主探究、反复观看学习,线上作品交流等形式进行初步游戏设计,学习新知识点和操作技能技巧,再不断完善自己的设计,最终呈现作品。整个学习过程使得学生原有的知识得以巩固和发展,计算思维亦在无形中得以发展。
         
    2、对于线上Scratch教学,学习能力不同的人收获有较大差异。
        学习能力不同的人在线上Scratch教学形式下收获有差异。自主学习能力的强弱对于学习有较大的影响。能力强的同学能在短时间内适应线上Scratch教学,并将课程内容轻松内化为自己的知识,而能力稍欠缺的同学,作业的情况不尽人意,往往只能实现最基本的程序功能。
    3、Scratch线上校本课程,能促进学生思维能力、创新能力的培养。
        通过线上课堂的学习、积累,学生在遇到类似问题时能够利用已有知识将问题分析、分解、形成解决问题的算法、迭代修改、最终解决问题。因而Scratch也是一种值得加深研究、付诸实践的线上教学课程内容,体现了思维培养重于技能的一大特色,帮助学生计算思维的培养、创新能力的提升。
        
       
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