小學(xué)低段學(xué)生也可以玩編程

裘炯濤

青少年學(xué)習(xí)編程早已不是什么新鮮事，從早年的Logo語言，到最近幾年風(fēng)靡全球的Scratch，都有大量青少年在學(xué)習(xí)。編程對于青少年邏輯思維、綜合素養(yǎng)的鍛煉成效顯著，已得到了廣泛的認(rèn)可。我工作的學(xué)校只有一二年級的學(xué)生，我希望能找到一些適合小學(xué)低段學(xué)生學(xué)習(xí)的編程內(nèi)容。一年里，我漸漸地摸索出一條適合小學(xué)低段學(xué)生學(xué)習(xí)的編程之路。

從code.org起步

偶然的機(jī)會，我了解到了全球計(jì)算機(jī)教學(xué)周和“編程一小時(shí)”活動，在code.org網(wǎng)站上我看到了一套完整的、針對低段兒童的編程系列課程。課程學(xué)習(xí)從最簡單的辨別方向開始，再到順序結(jié)構(gòu)、判斷結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)。隨著課程的深入學(xué)習(xí)，還融入了事件偵聽等內(nèi)容。編程中原本復(fù)雜的事情，在這個課程體系中都得到了很好的解決。體驗(yàn)該課程之后，我決定就從這里起步，將這套課程作為我校兒童編程的起點(diǎn)。

2015年9月，我開設(shè)了學(xué)校第一個信息類社團(tuán)，取名“碼上編程”。從“編程一小時(shí)”項(xiàng)目起步，一下子就降低了編程的門檻，一年級的孩子在上幾次課之后就能掌握圖形化編程的方法，還能理解常見的邏輯結(jié)構(gòu)，更關(guān)鍵的是，孩子們愛上了編程，不再覺得編程是一件很難的事情。

我以其中的“蜜蜂采蜜”情景為例，簡述“編程一小時(shí)”有趣的學(xué)習(xí)方式。

在學(xué)習(xí)前期，學(xué)生要通過程序積木控制小蜜蜂完成采蜜和釀蜜。這是典型的順序結(jié)構(gòu)，這個內(nèi)容的學(xué)習(xí)將幫助兒童形成嚴(yán)密的邏輯性思維，并初步形成尋找最短路徑的思想。

在循序漸進(jìn)的任務(wù)中，學(xué)生逐漸掌握了順序結(jié)構(gòu)，也發(fā)現(xiàn)了很多程序是重復(fù)的，自然產(chǎn)生對重復(fù)結(jié)構(gòu)的需求。在采蜜、釀蜜這個場景中，使用重復(fù)模塊可以大大提高編程效率。

在真實(shí)世界中，不是每朵花都有花蜜的，在采蜜之前需要先做判斷：如果有就采蜜，如果沒有花蜜就去尋找下一朵鮮花。這個情景可以順理成章地引出判斷結(jié)構(gòu)。生動形象的情景，幫助學(xué)生快速掌握判斷結(jié)構(gòu)。

在其他語言的學(xué)習(xí)中，函數(shù)是一個攔路虎，學(xué)生總是無法理解函數(shù)的作用。而在code.org的課程中，我依然借助于“蜜蜂采蜜”的情景，很好地融合了函數(shù)的知識點(diǎn)。這個任務(wù)多次需要在同一朵花采5次蜜，于是將采5次蜜作為一個標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)。重復(fù)調(diào)用該函數(shù)可大大提高程序編寫效率。

在code.org課程中，有大量諸如此類的富有趣味的學(xué)習(xí)情景，在學(xué)習(xí)中融入了各類生活知識。學(xué)生通過一個學(xué)期的學(xué)習(xí)，除了掌握了程序設(shè)計(jì)的基本思路和技能以外，更重要的是培養(yǎng)了他們對編程的興趣。

Scratch：兒童編程的必經(jīng)之路

經(jīng)過一個學(xué)期的學(xué)習(xí)，孩子們在“編程一小時(shí)”收獲滿滿。漸漸地，很多孩子發(fā)現(xiàn)“編程一小時(shí)”的課程難度也無法滿足他們?nèi)找嬖鲩L的編程需求。這個時(shí)候，我將社團(tuán)的學(xué)習(xí)內(nèi)容順利地過渡到Scratch。根據(jù)我校實(shí)際情況，Scratch是孩子學(xué)習(xí)編程的第二步。

在課程開始之前，我給每個孩子注冊了Scratch官網(wǎng)的賬號。利用這個賬號，孩子們做好的作品可以直接在學(xué)校里上傳，避免優(yōu)盤拷貝的麻煩。回家之后，可以向父母展示自己的作品，也可以繼續(xù)修改作品。同時(shí)我每次課都鼓勵學(xué)生將自己的作品分享到Scratch社區(qū)、社團(tuán)QQ群，甚至父母的朋友圈。身邊人的關(guān)注可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，鼓勵他們不斷學(xué)習(xí)新的知識。

由于學(xué)生有“編程一小時(shí)”的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，入門Scratch就輕松很多，重復(fù)、判斷、移動，這些程序?qū)W生自然而然就會想到，使入門學(xué)習(xí)的過程大大簡化。

學(xué)生的思維總是很獨(dú)特，常常令老師始料未及。比如有一次，我的教學(xué)計(jì)劃是介紹如何使用矢量繪圖畫出一只小雞，很多學(xué)生在很短的時(shí)間里就掌握了繪制方法，然后開始自由創(chuàng)作。十分鐘過后，我發(fā)現(xiàn)有學(xué)生將小雞與逐幀動畫結(jié)合，做出了變形小雞；利用油漆桶工具在雞身上畫出圈圈色彩，變成了鳳凰小雞。

我認(rèn)為，Scratch將會在很長一段時(shí)間里作為兒童編程的必經(jīng)之路，源于它“想象，創(chuàng)造，分享”的理念。Scratch是創(chuàng)客教育的利器，也是啟蒙階段必不可少的一環(huán)。同時(shí)，學(xué)習(xí)Scratch對于學(xué)生邏輯思維、審美等多方面都有極大的促進(jìn)作用。

摸索前行：Arduino這邊風(fēng)景獨(dú)好

今年年初，我自己開始接觸Arduino，一開始覺得很難，點(diǎn)亮一盞LED燈都要折騰很久，想過放棄，覺得這樣的難度不適合大部分學(xué)生學(xué)習(xí)。后來，無意中發(fā)現(xiàn)了Mixly，利用Mixly圖形化軟件為Arduino編程就變得簡單了很多，點(diǎn)亮一盞LED燈只需要一個積木模塊。

經(jīng)過一段時(shí)間的研究，做了幾件有趣的作品后，趁著學(xué)校籌備科技節(jié)活動，我購買了一批設(shè)備，準(zhǔn)備開一個興趣小組。當(dāng)時(shí)，我還不敢提創(chuàng)客這個概念，因?yàn)槲易约阂膊欢?。從投入上看，我們的?chuàng)客教育投入是采用按需購買、逐步提升的模式，避免了一次性大量投入帶來的不必要的浪費(fèi)。

在謝作如老師《創(chuàng)意機(jī)器人（小學(xué)版）》一書的基礎(chǔ)上，我設(shè)計(jì)了我校的創(chuàng)客課程。我從社團(tuán)里選擇了一部分學(xué)生參加這個課程。針對學(xué)生年齡偏低，從未接觸過電子制作的現(xiàn)狀，我放慢了學(xué)習(xí)節(jié)奏。當(dāng)孩子們第一次通過搭建程序積木控制點(diǎn)亮LED燈的時(shí)候，每一個人都很興奮。從孩子們的眼神里我看到了他們對這門課程的喜愛。我跟孩子們一起點(diǎn)亮的第一盞LED燈，照亮了孩子們和我的創(chuàng)客之路。

我們將LED與超輕粘土結(jié)合，將作品做在紙盒子上，利用發(fā)光二極管點(diǎn)綴作品。通過這樣的作品，培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力、編程能力和審美能力。學(xué)生在制作過程中不斷與他人合作、比較和互相評價(jià)。

經(jīng)過一段時(shí)間的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)學(xué)會了用多個LED燈與繪畫結(jié)合，然后控制LED燈有規(guī)律地亮滅。Arduino與美術(shù)、手工的結(jié)合是一個比較好的入口，尤其是低學(xué)段學(xué)生，程序的復(fù)雜度不高，經(jīng)過幾次的學(xué)習(xí)，學(xué)生很快就能掌握。

總結(jié)與反思

近一年的編程教育實(shí)踐讓我愛上了創(chuàng)客教育，同時(shí)也帶給我一些思考。

對于小學(xué)低段學(xué)生而言，學(xué)習(xí)算法和編程能力并不是關(guān)鍵，在教學(xué)過程中應(yīng)盡可能用簡單的程序來實(shí)現(xiàn)功能。比如，用順序結(jié)構(gòu)和簡單的循環(huán)結(jié)構(gòu)制作流水燈，用簡單的選擇判斷結(jié)構(gòu)制作倒車?yán)走_(dá)。

小學(xué)低段學(xué)生更樂于進(jìn)行形象思維的思考，在課堂教學(xué)中如果以積木、繪畫、彩泥等作為載體制作電子創(chuàng)意作品，更能發(fā)揮學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力。

努力將創(chuàng)客活動與其他學(xué)科融合，讓其他學(xué)科老師參與到創(chuàng)客制作中來，提高創(chuàng)客活動影響力。此外，我們還要引導(dǎo)學(xué)生對已學(xué)知識進(jìn)行綜合運(yùn)用，并通過多學(xué)科結(jié)合引起家長的關(guān)注與支持。

通過創(chuàng)客活動的開展，我們希望每一位學(xué)生都能體驗(yàn)到創(chuàng)客的樂趣，在這個過程中，通過做中學(xué)、學(xué)中做、做中創(chuàng)，將自己的創(chuàng)意和想法變成創(chuàng)新設(shè)計(jì)作品，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和動手實(shí)踐多方面能力。

參考文獻(xiàn)

劉金鵬.創(chuàng)客教育類拓展性課程體系建設(shè)[J].中小學(xué)信息技術(shù)教育，2016（2）.

秦賽玉.創(chuàng)客教育：“智造”新型校園[J].中小學(xué)信息技術(shù)教育， 2015（7）.

（作者單位： 浙江杭州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)聽濤小學(xué)）