基于Scatch的少兒編程教學(xué)研究

徐建華 蘆念婷 李曉明 黃松豪

摘要：隨著“智能+”時(shí)代的加速到來(lái)，我國(guó)正向世界人工智能產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)者邁進(jìn)。為更好地適應(yīng)社會(huì)，少年兒童需要擁有一定的編程思維。針對(duì)少兒的認(rèn)知特點(diǎn)，制定了少兒編程的教學(xué)策略，將Scratch編程設(shè)計(jì)成層層遞進(jìn)的三個(gè)模塊，分別是“知識(shí)單元”“基礎(chǔ)案例”和“綜合案例”。通過(guò)分階段模塊化編程教學(xué)，少兒的編程思維能夠得到有效訓(xùn)練。

關(guān)鍵詞：少兒編程;教學(xué)策略;Scratch;編程思維;模塊

中圖分類(lèi)號(hào)：TP391文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2020）03-0098-03

1 概述

近年來(lái)，Scratch編程軟件在國(guó)內(nèi)應(yīng)用廣泛，很多學(xué)者紛紛加入了研究的行列。大多數(shù)學(xué)者研究Scratch的方向是面向少兒編程教育。全國(guó)各地有不同的流派，有的注重少兒文化學(xué)習(xí);有的偏向趣味編程;還有深層次一點(diǎn)地融合到工程技術(shù)研究的等等不一。范圍越來(lái)越廣，同時(shí)還在不斷地往好的方面轉(zhuǎn)型慢慢發(fā)展成熟，趨勢(shì)很好。相關(guān)人士將我國(guó)國(guó)內(nèi)學(xué)者們對(duì)近幾年Scratch編程設(shè)計(jì)進(jìn)行的研究按時(shí)間順序進(jìn)行了梳理，統(tǒng)計(jì)了關(guān)于Scratch的期刊和碩博論文數(shù)量如圖1所示。

這幾年，由于Scratch在國(guó)內(nèi)編程教育行業(yè)脫穎而出，在部分發(fā)達(dá)地區(qū)，有的學(xué)校組織實(shí)驗(yàn)班讓老師教授Scratch，供學(xué)生學(xué)習(xí)。開(kāi)設(shè)這種實(shí)驗(yàn)班的目的在于提升學(xué)生的綜合能力，并且鼓勵(lì)學(xué)生課后在官方提供的在線平臺(tái)學(xué)習(xí)Scratch，對(duì)于低學(xué)段的學(xué)生來(lái)說(shuō)，其中的很大一部分都從未接觸過(guò)編程教學(xué)，家長(zhǎng)們也很支持自己的孩子較早的接觸編程，所以很多學(xué)生都參與進(jìn)來(lái)學(xué)習(xí)，并且熱情高漲。大部分學(xué)生課后還會(huì)去在線平臺(tái)自學(xué)Scratch，學(xué)習(xí)編程邏輯，慢慢建立了編程基礎(chǔ)。打破小學(xué)生學(xué)不好編程的陳舊思想。對(duì)這些文章進(jìn)行了分析研究，得到這樣的結(jié)論：很多文獻(xiàn)開(kāi)始不局限于理論上，紛紛開(kāi)始著手實(shí)際研究。目前研究Scratch編程設(shè)計(jì)的形勢(shì)越來(lái)越樂(lè)觀。

2 Scratch少兒編程教學(xué)策略

合理設(shè)計(jì)適合于少兒特點(diǎn)的編程教育策略十分重要，有利于越來(lái)越多的兒童會(huì)對(duì)編程感興趣，為未來(lái)社會(huì)培養(yǎng)具有編程思維的接班人。

2.1 將游戲與教學(xué)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)快樂(lè)學(xué)習(xí)

少年兒童的可塑性最高，而且也正是養(yǎng)成良好學(xué)習(xí)習(xí)慣和靈活思維方式的時(shí)候。Scratch腳本語(yǔ)句不復(fù)雜，各個(gè)板塊分明，學(xué)生操作起來(lái)十分方便。學(xué)生也會(huì)積極配合，課堂效率高。

2.2 運(yùn)用Scratch編程設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)資源

教師應(yīng)該改變其陳舊的教書(shū)方式，在以前的教學(xué)過(guò)程中老師通常都是以板書(shū)，投影PPT的形式來(lái)教課的，這種方式過(guò)于單一化，學(xué)生接受程度也在慢慢變差，運(yùn)用Scratch編程設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)資源可以讓課堂變得生動(dòng)有趣，通過(guò)編寫(xiě)一些小游戲或者動(dòng)畫(huà)來(lái)教授書(shū)本知識(shí)，寓教于樂(lè)，讓學(xué)生學(xué)習(xí)得更快樂(lè)。

2.3 引導(dǎo)學(xué)生課后在線學(xué)習(xí)

現(xiàn)在的課堂教學(xué)，一節(jié)課的大部分時(shí)間都是由老師在講課，學(xué)生們自己開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的時(shí)間比較少，甚至沒(méi)有。所以運(yùn)用了Scratch編程設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)資源之后應(yīng)該多分配一些時(shí)間給學(xué)生自己實(shí)際操作，并且鼓勵(lì)學(xué)生課后也要繼續(xù)學(xué)習(xí)，讓孩子們不要只停留在光聽(tīng)不實(shí)踐的階段，要有一個(gè)探索的過(guò)程。

2.4 循序漸進(jìn)，任務(wù)要有梯度

教師用Scratch編程做一個(gè)教學(xué)案例演示給學(xué)生看，應(yīng)循序漸進(jìn)，一一告知學(xué)生這個(gè)案例所用到的腳本塊功能，并對(duì)這些功能進(jìn)行講解，為學(xué)生布置難度呈梯度的課后作業(yè)，讓學(xué)生慢慢接受。

3 少兒編程教學(xué)設(shè)計(jì)

3.1 教學(xué)目標(biāo)確定

少兒編程教學(xué)目的是將平時(shí)教學(xué)過(guò)程中不容易掌握的知識(shí)點(diǎn)結(jié)合Scratch開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)案例。同時(shí)，通過(guò)這種教學(xué)方式鍛煉小學(xué)生的編程思維能力，創(chuàng)新能力以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。鑒于小學(xué)生的學(xué)習(xí)能力有限，教學(xué)內(nèi)容不可太過(guò)晦澀難懂，并以教學(xué)視頻的形式展示。教學(xué)案例時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，否則小學(xué)生掌握起來(lái)會(huì)有一定的難度，所以本研究將基礎(chǔ)案例教學(xué)視頻控制在三到五分鐘之內(nèi)，將綜合案例教學(xué)視頻控制在八到十分鐘之內(nèi)。確保學(xué)生能夠快速掌握視頻中的教學(xué)內(nèi)容，從而掌握比較難的知識(shí)點(diǎn)。比如英語(yǔ)課文中有很多生詞，設(shè)計(jì)時(shí)可以結(jié)合Scratch設(shè)計(jì)一個(gè)案例讓小貓帶著大家讀課文，并且將課文中的生詞通過(guò)單詞樹(shù)的形式羅列出來(lái)，學(xué)會(huì)一個(gè)單詞，就將這個(gè)單詞從樹(shù)上摘下來(lái)，表示這個(gè)單詞已經(jīng)是自己勝利的果實(shí)了。這種形式的教學(xué)資源設(shè)計(jì)讓課本上的知識(shí)活靈活現(xiàn)地展現(xiàn)在學(xué)生面前，不再枯燥乏味，讓學(xué)生體會(huì)到學(xué)習(xí)知識(shí)和編程的樂(lè)趣。

3.2 分模塊的教學(xué)設(shè)計(jì)

總體思想是將整個(gè)過(guò)程分為三個(gè)模塊：知識(shí)單元、基礎(chǔ)案例、綜合案例。

第一個(gè)模塊“知識(shí)單元”設(shè)計(jì)思想：這個(gè)模塊是讓學(xué)生掌握一定的基礎(chǔ)知識(shí)，了解Scratch編程軟件的界面以及熟案例制作過(guò)程，為之后設(shè)計(jì)基礎(chǔ)案例做準(zhǔn)備。

第二個(gè)模塊“基礎(chǔ)案例”設(shè)計(jì)思想：根據(jù)知識(shí)單元模塊教授的知識(shí)點(diǎn)，挑選一到兩個(gè)基礎(chǔ)案例，制作教學(xué)視頻，讓學(xué)生對(duì)之前學(xué)的知識(shí)擁有更深刻的印象，同時(shí)將基礎(chǔ)案例投放到共享站點(diǎn)供學(xué)生下載學(xué)習(xí)。

第三個(gè)模塊“綜合案例”設(shè)計(jì)思想：這個(gè)模塊和前兩個(gè)模塊緊密結(jié)合在一起，相輔相成。在完成了前兩個(gè)模塊的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)后，學(xué)生有了一定的知識(shí)單元和制作案例的經(jīng)驗(yàn)之后，再設(shè)計(jì)一個(gè)綜合案例能夠完美地運(yùn)用到前面兩個(gè)模塊所學(xué)的知識(shí)，形成一個(gè)完美的知識(shí)體系。

3.3 教學(xué)開(kāi)發(fā)流程

教學(xué)開(kāi)發(fā)用到的工具是Scratch編程軟件以及錄屏軟件，先進(jìn)行設(shè)計(jì)構(gòu)思，繪制設(shè)計(jì)思想流程圖（圖2），再用Scratch編程軟件開(kāi)發(fā)制作案例，用錄屏軟件錄屏，制作教學(xué)案例。

3.4 Scratch編程設(shè)計(jì)的原則

3.4.1 科學(xué)性原則

要求Scratch編程設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)資源必須符合自然界的規(guī)律，符合客觀現(xiàn)實(shí)。那么，設(shè)計(jì)者可以通過(guò)層層遞進(jìn)的方式來(lái)設(shè)計(jì)案例，把一個(gè)一個(gè)的知識(shí)點(diǎn)講清楚，再把各個(gè)知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來(lái)，這樣就能滿足連貫性和完全性了。

3.4.2 系統(tǒng)性原則

要求Scratch編程設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)資源內(nèi)部要有邏輯性，各個(gè)模塊之間要聯(lián)系起來(lái)，每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)不是獨(dú)立的，它們是可以結(jié)合起來(lái)成為一個(gè)體系的。只要將各個(gè)腳本塊組合起來(lái)就可以完成設(shè)計(jì)。

3.4.3 可行性原則

現(xiàn)實(shí)實(shí)際情況，不可以制作與客觀事實(shí)不符合的案例進(jìn)行教授，并且教學(xué)內(nèi)容必須是積極向上的，引導(dǎo)學(xué)生往好的方面發(fā)展。在設(shè)計(jì)的初期，一定要考慮好后期的一系列問(wèn)題，從淺入深，確保教學(xué)的順利實(shí)施。教學(xué)過(guò)程要連貫，老師教授知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生理解并掌握，老師布置課后習(xí)題，學(xué)生回去以后完成，并且能夠舉一反三，這樣的一個(gè)流程才具有可行性。

4 Scratch程序設(shè)計(jì)模塊開(kāi)發(fā)

4.1 知識(shí)單元模塊的開(kāi)發(fā)

知識(shí)單元模塊的知識(shí)點(diǎn)較多，也比較分散。知識(shí)點(diǎn)會(huì)用積木塊演示講解，講解完成后會(huì)用百度腦圖繪制思維導(dǎo)圖對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理，讓學(xué)生更容易掌握。積木塊的選取上也有講究，它必須滿足低學(xué)段學(xué)生的理解能力之內(nèi)，通俗易懂，不能過(guò)于深?yuàn)W，不然學(xué)生們不能很好地理解，也不能充分掌握相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)了。利用百度腦圖將知識(shí)點(diǎn)變量繪制成思維導(dǎo)圖，拓展延伸知識(shí)點(diǎn)，將知識(shí)形成一個(gè)系統(tǒng)，起到鞏固的效果，變量百度腦圖如圖3所示。

4.2 基礎(chǔ)案例模塊的開(kāi)發(fā)

基于知識(shí)單元模塊中已經(jīng)舉例對(duì)“變量”“循環(huán)結(jié)構(gòu)”進(jìn)行了詳細(xì)講解，基礎(chǔ)案例模塊就是通過(guò)具體的實(shí)例來(lái)加深學(xué)生對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的理解。下面舉例描述局部變量下的“克隆小貓”案例。

首先創(chuàng)建一個(gè)局部變量“克隆編號(hào)”，設(shè)計(jì)腳本語(yǔ)言使腳本重復(fù)執(zhí)行三次，每次設(shè)置克隆編號(hào)為不同的值后克隆自己。每個(gè)克隆體都會(huì)有自己的局部變量克隆編號(hào)且數(shù)值不同。腳本語(yǔ)言示意如圖4所示。

4.3 綜合案例模塊的開(kāi)發(fā)

基于“知識(shí)單元”和“基礎(chǔ)案例”這兩個(gè)模塊的開(kāi)發(fā)，學(xué)生到目前為止已經(jīng)達(dá)到了利用Scratch編程設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)知識(shí)入門(mén)的程度，接下來(lái)教師就可以充分運(yùn)用Scratch編程設(shè)計(jì)綜合案例來(lái)教授學(xué)生不同的知識(shí)了。這種方式易于小學(xué)階段的學(xué)生學(xué)習(xí)，并且能夠提升學(xué)生的獨(dú)立思考能力。這種綜合案例的開(kāi)發(fā)特別適合小學(xué)生學(xué)習(xí)，它將枯燥的書(shū)本知識(shí)活靈活現(xiàn)的展示在學(xué)生面前，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)效果很好。

5 結(jié)束語(yǔ)

“智能+”時(shí)代的到來(lái)，Scratch這款編程軟件受眾越來(lái)越多，從事少兒編程教學(xué)的老師相繼為其編寫(xiě)教材，將零散的知識(shí)點(diǎn)整合起來(lái)，逐漸成為一個(gè)體系。同時(shí)，Scratch 一直在不斷地更新版本，學(xué)生們不僅可以離線學(xué)習(xí)，還可以在線學(xué)習(xí)Scratch編程，目前移動(dòng)設(shè)備也可以設(shè)計(jì)Scratch了。這樣有助于Scratch編程技術(shù)的推廣。學(xué)生們的學(xué)習(xí)不再局限于課堂之上了，課后也可以繼續(xù)學(xué)習(xí)，鞏固課堂知識(shí)，還能相應(yīng)地去拓展延伸。

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