Scratch在教學中的相關(guān)研究及其意義

戴思源　李茂國　朱正偉

摘 要：近年來Scratch在國內(nèi)掀起一股教學、研究的熱潮。文章通過文獻資料與內(nèi)容分析等方法，對近10年有關(guān)Scratch在教學中的相關(guān)研究進行綜述，分別從研究歷程、作者所在地分布、文獻資源類型分布、文獻來源分布、研究內(nèi)容等幾個方面對2009年1月1日至2017年12月31日期間CNKI數(shù)據(jù)庫收錄的文獻進行統(tǒng)計與研究分析，著重闡述了Scratch在教學中的相關(guān)研究，以及在教學中應用的實際意義。

關(guān)鍵詞：Scratch；教學研究；計量分析

中圖分類號：G433 文獻標志碼：A 文章編號：1673-8454（2018）22-0088-04

一、引言

Scratch是美國麻省理工學院“終身幼兒園研究組”（MIT Lifelong Kindergarten Group）專為青少年設計開發(fā)的一款簡易編程軟件。Scratch創(chuàng)造的圖形化編程環(huán)境，不需要寫任何編碼，只要使用鼠標拖拽部件就可以組成游戲、卡通和動畫；也不需要記憶復雜的程序和語法，使用類似于積木搭建的Scratch模塊就能夠?qū)崿F(xiàn)程序的編寫，所以Scratch相比過去傳統(tǒng)的編程教學更加形象、直觀，而且學生更加容易操作。隨著現(xiàn)代教學多樣化的增強，Scratch在教學中的應用也越來越廣泛，因此Scratch教學受到越來越多學者的關(guān)注。通過對中國知網(wǎng)（CNKI）檢索可以發(fā)現(xiàn)，對于Scratch教學的研究和關(guān)注逐年增多，研究層次也逐漸開闊。以“Scratch教學”為主題在CNKI數(shù)據(jù)庫進行檢索，檢索時間區(qū)域為2009年1月1日至2017年12月31日，共檢錄到130篇記錄。結(jié)果顯示，短短不到10年的研究文獻中產(chǎn)生了不少卓有建樹的研究成果，這些成果為我們后續(xù)研究奠定了基礎(chǔ)，為此總結(jié)評述上述成果，以期在較高的水平上、較大的范圍內(nèi)推進Scratch教學研究。

二、Scratch教學發(fā)展史簡述

2007年Scratch在美國正式發(fā)行，到目前為止，美國已有1100萬青少年正在學習使用Scratch，并且眾多的教師也將其運用到了教學當中，甚至連哈佛等世界名校也都開設了Scratch課程，進行Scratch相關(guān)的教學研究[1]。在英國，大學是推進Scratch教學的重要力量，他們堅持用最低的成本，實現(xiàn)最好的教學效果[2]。在日本，民間公益組織“Scratch-日本”主要負責Scratch的推廣；起初Scratch的推廣主要以動漫設計為主，直到2013年日本著名的計算機教育家安倍和宏編寫的針對小學生的Scratch教材正式出版，才將Scratch廣泛應用于教學當中[3]。

我國臺灣地區(qū)在Scratch正式發(fā)行的次年便在中小學開展了Scratch教學研究，各級學校通過正式或非正式課程使學生接觸到各類Scratch的編程活動與教學；各地教育與網(wǎng)絡中心也陸續(xù)舉辦Scratch教師研習工作坊與研討會活動；學校教師在Scratch的推進過程中發(fā)揮了重要作用[4]。香港青年協(xié)會從2008年起在中小學階段引入Scratch活動，通過LEAD創(chuàng)意科藝工程計劃推進Scratch，并進行了課程的實驗教學；目前，香港地區(qū)已有400多所中小學參與了這項活動計劃[5]。

內(nèi)地2009年才開始有關(guān)于Scratch教學的相關(guān)研究，且2009-2012年都屬于Scratch教學研究的萌芽階段。直到2013年5月18日全國首屆Scratch Day China主題活動在上海市黃浦區(qū)青少年科技活動中心成功舉行，才逐漸將國內(nèi)對Scratch教學的研究推向高潮。此后，每年的5月，上海市黃浦區(qū)青少年科技活動中心都將舉辦Scratch Day China主題活動，掀起一股Scratch教學、研究的熱潮，極大地推動了Scratch教學在國內(nèi)的發(fā)展。

三、對于Scratch教學的文獻計量分析

1.Scratch教學的研究歷程

2009年1月1日至2017年12月31日止，在CNKI上檢索到國內(nèi)有關(guān)Scratch教學的研究共計130篇。從研究的趨勢上來看，這短短不到10年關(guān)于Scratch教學的研究論題逐漸引起學術(shù)界關(guān)注，研究成果也逐年增多，如圖1所示。

由于我國內(nèi)地對Scratch教學方面的研究起步較晚，2009年僅有1篇《Scratch語言簡介及應用》發(fā)表在《電腦知識與技術(shù)》期刊上；2010年和2011年均未在CNKI上檢索到與Scratch教學相關(guān)的文獻。從2012年開始，國內(nèi)對Scratch教學的研究才逐年上升。2012年也只檢索到凌秋虹老師的《Scratch在小學信息技術(shù)課堂中的應用與實踐》和西南大學王曉霞的碩士論文《網(wǎng)絡環(huán)境下Scratch在中學程序設計教學中的應用研究》2篇文獻。2013年增加到4篇，且其中3篇是上海師范大學的碩士論文；2009-2013年上升比較緩慢，原因可能是由于Scratch最初只在上海、江蘇、溫州、北京等發(fā)達地區(qū)推行，沒有得到廣泛應用；而在2014-2017年，隨著人工智能的火熱推行，國家對編程教育也越發(fā)重視，要求在中小學設置人工智能課程，逐步推廣編程教育，鼓勵社會力量參與編程教學軟件、游戲的開發(fā)和推廣[6]，因此Scratch在學校和社會機構(gòu)的應用也越來越廣泛。

2.作者所在地分析

在檢索到的文獻中對以第一作者身份發(fā)表文章在2篇及以上的作者進行了統(tǒng)計，并對作者的所在地進行了分析。結(jié)果顯示，發(fā)表了2篇及以上的作者基本分布在江蘇、浙江、上海等地，可以看出這些地方在我國內(nèi)地對Scratch教學的研究處于領(lǐng)先地位。具體情況如表1所示。

凌秋虹老師于2011年成立“凌秋虹小學信息技術(shù)名師工作室”，一直致力于在信息技術(shù)學科的教學中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，其中重點研究項目“Scratch教學應用”在全國影響廣泛，且發(fā)表了6篇學術(shù)論文。劉海武老師是蘇州工業(yè)園區(qū)第二實驗小學的高級教師，他在Scratch教學與國際理解教育、Scratch程序在教學中的應用和Scratch技術(shù)在創(chuàng)客課堂中的應用等方面都有相當深入的研究。吉怡繁老師是江蘇省常州市武進區(qū)湖塘橋?qū)嶒炐W的一線教師，對Scratch課例研究也提出了獨到的見解。朱麗彬是浙江師范大學教師教育學院的碩士研究生，在《現(xiàn)代教育技術(shù)》上發(fā)表了關(guān)于Scratch教學的論文，同時其碩士論文也是圍繞Scratch展開。王旭卿副教授和朱贇講師均就職于上海師范大學，研究方向為信息教育技術(shù)，也為Scratch教學的發(fā)展做出了貢獻。而霍融是西北師范大學教育技術(shù)學院的碩士研究生，她的文章則是在教育部人文社會科學研究規(guī)劃基金項目和西北師范大學青年教師科研能力提升計劃骨干項目的支持下發(fā)表的。

可見，上海、江蘇、浙江等地是推動Scratch教學發(fā)展的主要陣地，而其中一線教師是Scratch教學的主力軍。但在其他區(qū)域?qū)cratch教學的研究就相對緩慢，若各地政府可以給予相應的政策支持與資金注入，支持Scratch教學課題的研究，比如上述提到的甘肅地區(qū)，定能較好地促進Scratch教學的發(fā)展。

3.文獻資源類型分布

如圖2所示，所檢索到的文獻資源類型可分為期刊論文、碩士論文和會議綜述?？梢钥吹浇?0年來會議綜述只有3篇，說明在國內(nèi)舉行有關(guān)Scratch教學的學術(shù)會議并不是太多，或者說學者對于國內(nèi)Scratch教學的相關(guān)會議不那么關(guān)注，導致會議綜述類的研究成果較少；而碩士論文占了總數(shù)的三分之一，可見關(guān)于Scratch教學的研究最開始基本只有一線教師關(guān)注，而現(xiàn)在較高層次研究者也逐漸加入到Scratch教學的研究當中；但是并未檢索到相關(guān)的博士論文，可見到目前為止仍然比較缺少研究Scratch教學的高層次人員，建議高校增設Scratch教學研究課程，鼓勵高層次研究者對Scratch教學進行深入研究。

4.文獻來源分布

為了加強 Scratch 教學文獻的研究及確認文獻質(zhì)量的可信性，以文獻期刊來源為指標，分析研究力度的強弱等問題[7]。從檢錄的130篇文獻中將選自核心期刊的文獻和在普通刊物中大于2篇的文獻進行了統(tǒng)計，結(jié)果如表2所示。

核心期刊共有6篇，其中《現(xiàn)代教育技術(shù)》3篇，《中國電化教育》2篇，《電化教育研究》1篇，僅占總數(shù)的5%?？梢婈P(guān)于Scratch教學的文獻能夠在權(quán)威期刊上發(fā)表的并不多，而大多數(shù)都是在有關(guān)教育信息化或者教師教育的普通刊物上發(fā)表。造成此現(xiàn)象的原因可能是雖然我國對Scratch教學的研究已經(jīng)起步，但研究的主力軍是一線的中小學教師，還沒有從理論上形成模式，仍然存在缺少教學理論梳理、不知如何借助Scratch有效發(fā)展師生的深度思維能力、缺少官方支持、教師水平差異較大、對教學價值認識不清等問題[8]。

5.Scratch教學研究內(nèi)容分布

通過對已檢索的文獻進行關(guān)鍵詞分析，將出現(xiàn)過2次及以上的關(guān)鍵詞進行統(tǒng)計（如表3所示），可以發(fā)現(xiàn)以“Scratch”為關(guān)鍵詞的頻率高達94次，“信息技術(shù)課程”類似的關(guān)鍵詞達46次，“創(chuàng)客教育”和“創(chuàng)客”共計21次，與“編程”相關(guān)的關(guān)鍵詞達19次，“計算思維”和創(chuàng)新思維共計13次，關(guān)于“STEM”及“STEAM”的關(guān)鍵詞有8次。

將這些關(guān)鍵詞和文獻內(nèi)容進行關(guān)聯(lián)，不難歸納出Scratch教學的重點研究內(nèi)容主要分為表4中的7個類目。

四、Scratch教學研究的意義

1.設計簡單，提高學習興趣

與復雜的編程語言不同，Scratch的構(gòu)建基于類似拼圖的編程塊，但又非簡單的拼圖游戲。它的編程接口由顯示窗口、顯示背景和角色三個不同的窗口組成。我們定義一個行為，編輯背景和角色（可以用圖形編輯）的窗口以及編程窗口，完成后便可看到角色在舞臺上的“表演”[9]。這種簡單有趣的編程方式增加了學習本身的樂趣，讓學生愛上學習，從而提高學習的興趣。

2.在線分享，培養(yǎng)合作能力

Scratch 基于 JAVA 架構(gòu)，學生可以編制自己的互動故事、游戲和動畫，并與在線社區(qū)的其他人分享自己的創(chuàng)意，這一特點方便了學生的交流與再創(chuàng)造。學生在網(wǎng)上以一種特殊的Scratch語言進行交流與學習，分享各自的創(chuàng)意與設計思路[10]，讓學習不再是一個枯燥乏味的過程，而是在人與人之間的合作中完成的。在這個過程中，學生的合作能力也在無形中得到了培養(yǎng)。

3.熟練應用，發(fā)展學習能力

Scratch為年輕學生創(chuàng)建一個活動或游戲的挑戰(zhàn)，促使他們自發(fā)進行探索，讓學生可以及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，培養(yǎng)他們問題解決的能力。同時，Scratch還鼓勵創(chuàng)造性思維，學生可以大膽想象，并通過Scratch模塊實現(xiàn)自己的想法。在Scratch課程中，學生能通過有趣的學習培養(yǎng)邏輯思考能力與協(xié)作能力，從而熟練地應用科技，表達自己，由科技時代的消費者轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)造者。

4.模塊程序，打下編程基礎(chǔ)

相比過去枯燥的代碼學習，Scratch是模塊化的編程學習軟件，學生只要拖拉指令模塊就可以產(chǎn)生相應的效果，讓學生編寫程序，就像玩游戲一樣[11]。在這個過程中，他們輕松學會了邏輯運算、條件、循環(huán)、事件等程序思想，在完成作品設計這個過程中體會編程，為之后深入學習編程打下了堅實的基礎(chǔ)。

Scratch教學在我國已經(jīng)越來越受到重視，研究內(nèi)容及層次逐年擴增，Scratch在教學中的研究意義也日漸凸顯，但由上述分析可知，國內(nèi)無論是教育行政部門還是行業(yè)協(xié)會，無論是高校還是中小學，對Scratch在學生知識的學習、能力的培養(yǎng)等方面的重要性認識并不到位，也不夠深入，Scratch教育潛能還遠沒得到充分發(fā)掘。應試教育機制下，教師和家長們?nèi)匀粚⒅匦姆旁谥饕獙W科的學習上，并未將學生的想象力、創(chuàng)造力培養(yǎng)放在與學科學習同等重要的位置上；再加上國內(nèi)的Scratch教育研究起步較晚，很多地區(qū)只是某個學校、某個教師在做嘗試，在課程開設的類型、與其他學科的結(jié)合、課題研究以及社群交流共享等方面都還需要更加進一步深入研究與實踐。

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[11]朱麗彬，金炳堯.Scratch程序設計課教學實踐研究——基于體驗學習圈的視角[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2013，23（7）：30-33.

（編輯：魯利瑞）