基于Scratch的創(chuàng)客型信息技術(shù)師范生編程能力培養(yǎng)模式研究

楊國榮 崔忠偉 余麗靜

【摘要】? ? 創(chuàng)客教育是培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力的一種新思維模式，本文結(jié)合學(xué)校拓展課程的實(shí)際，把信息技術(shù)師范生的編程能力提高融入到Scratch的積木編程實(shí)踐中。通過課程的設(shè)計(jì)及創(chuàng)作工作室的實(shí)踐，學(xué)生的編程能力得到明顯提高。為師范生的編程能力培養(yǎng)、動(dòng)手實(shí)踐能力，提供了一條可行的教學(xué)模式。

【關(guān)鍵字】? ? Scratch 編程? ? 創(chuàng)客教育

引言：

Scratch 編程就像搭積木一樣簡單，它能夠吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及動(dòng)手能力，實(shí)現(xiàn)實(shí)踐體驗(yàn)教學(xué)[1]。在信息技術(shù)的編程能力上，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是推動(dòng)學(xué)生編程能力的重要因素。而對(duì)于未來信息技術(shù)教師必須是一名超級(jí)創(chuàng)客者，熱愛創(chuàng)造，能夠把編程能力貫穿創(chuàng)客過程中，具有帶領(lǐng)學(xué)生動(dòng)手操作能力的領(lǐng)導(dǎo)者。基于我國的教育國情，學(xué)生都以考試為標(biāo)準(zhǔn)。難以適應(yīng)教育的創(chuàng)新需要，為了能夠同國際接軌，培養(yǎng)出具有創(chuàng)新、創(chuàng)造意識(shí)的下一代接班人。同時(shí)需要從中小學(xué)教師入手，培養(yǎng)一批具有創(chuàng)新思想、時(shí)代精神的教育工作者，推動(dòng)和發(fā)展中小學(xué)信息技術(shù)教育[2]，才能更好的培養(yǎng)出具有創(chuàng)新精神、創(chuàng)造能力、以及操作能力強(qiáng)的新一代信息人才。當(dāng)前國內(nèi)外對(duì)信息技術(shù)教育的研究更關(guān)注教育教法[3]，忽略了學(xué)生的興趣及動(dòng)手能力，然而Scratch編程平臺(tái)結(jié)合創(chuàng)客教育的改革創(chuàng)新，有助于對(duì)學(xué)生信息思維的培養(yǎng)。隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展和信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)的需求，我國創(chuàng)新科技對(duì)中小學(xué)信息技術(shù)學(xué)科教師的動(dòng)手能力提出了更高的要求。而對(duì)于我們師范院校來說，我們培養(yǎng)的大學(xué)生就是到中小學(xué)去從事教育的，我們的培養(yǎng)質(zhì)量、培養(yǎng)方式影響著著千千萬萬的中小學(xué)生的創(chuàng)新思維。所以我們從信息技術(shù)師范生的培養(yǎng)角度來對(duì)學(xué)生編程能力教學(xué)進(jìn)行改革研究。

一、 編程能力與Scratch積木興趣

1.1基于Scratch積木興趣教育

Scratch積木編程平臺(tái)，它是借助于幾何圖形的菱角，對(duì)圖形進(jìn)行組拼來實(shí)現(xiàn)程序函數(shù)的功能，同時(shí)把孩子們愛玩的天性利用起來，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。大到高考數(shù)學(xué)中的編程題、創(chuàng)客教育，小到游戲制作等都可以實(shí)現(xiàn)。創(chuàng)客教育把學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新思維培養(yǎng)寓于積木游戲中。這種新的能力培養(yǎng)模式，也導(dǎo)致對(duì)信息技術(shù)師范生的培養(yǎng)提出更高要求。信息教師的能力培養(yǎng)也要融合在積木游戲中，以“學(xué)生為中心、產(chǎn)出為導(dǎo)向”為教育理念，讓學(xué)生在“游戲中學(xué)習(xí)，創(chuàng)作中長能力”為主要學(xué)習(xí)方式，從而培養(yǎng)出具有創(chuàng)客型思維的信息技術(shù)教師[4]。

1.2 編程能力的培養(yǎng)

信息技術(shù)時(shí)代、人工智能對(duì)人才的創(chuàng)新思維和編程能力都是必須的。學(xué)生對(duì)于傳統(tǒng)的C語言教學(xué)感到困難，提不起學(xué)習(xí)興趣，編程能力總是得不到鍛煉。我們對(duì)學(xué)生實(shí)行分層教育，如果不是學(xué)習(xí)IT專業(yè)，從事程序設(shè)計(jì)的?？梢宰寣W(xué)生選修這種模塊式的編程實(shí)踐訓(xùn)練，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和編程思維?，F(xiàn)在的編程語言都是封裝的，學(xué)生需要的是創(chuàng)意，根據(jù)功能去選擇相應(yīng)的功能模塊。基于Scratch的創(chuàng)客教育正好可以為學(xué)生提供這樣一個(gè)平臺(tái)。

創(chuàng)客教育的普及和應(yīng)用，通過科技競(jìng)賽，工作室協(xié)作學(xué)習(xí)將成為一種教育趨勢(shì)。未來對(duì)人才的需求是科技創(chuàng)新，提升我國的科技競(jìng)爭(zhēng)能力，這些都要落腳到對(duì)人才的培養(yǎng)，人才培養(yǎng)模式將發(fā)生變革。學(xué)校的學(xué)科和專業(yè)布局也將要關(guān)注學(xué)生實(shí)踐能力這一塊。學(xué)科的發(fā)展將影響創(chuàng)客教育課程的設(shè)置，我們正在改革師范類專業(yè)，使學(xué)生的就業(yè)率更加廣泛。

1.3 Scratch教育模式對(duì)編程能力的影響

Scratch創(chuàng)客教育更加關(guān)心學(xué)生的成長，讓學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)能力有信心，看見自己付出努力的成果。這與教育部提倡的“以學(xué)生為中心，教育回歸初心”是相吻合的。學(xué)生的編程能力要在編程實(shí)踐中提高，而以往的編程練習(xí)，讓學(xué)生望而止步，學(xué)生既要考慮問題的算法又要去檢測(cè)程序語言的語法。學(xué)生的編程課程引入Scratch積木編程后，大大解放了學(xué)生的工作任務(wù)，學(xué)生只要有個(gè)好的idea，知道要完成什么功能，就可以用堆積木的形式來編程了。這樣做的好處就是大大提高了同學(xué)們編程的興趣，興趣是最好的老師，有了興趣學(xué)生的編程能力就會(huì)循序漸進(jìn)的提高。另一方面，我們也通過大學(xué)生科技競(jìng)賽、機(jī)器人大賽等來提高師范生的實(shí)戰(zhàn)能力。高校作為服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)的功能，將Scratch的編程能力融入創(chuàng)客教育教學(xué)，使信息師范生的編程能力在創(chuàng)客中得到提高，特別是對(duì)于信息技術(shù)的卓越教學(xué)。通過選修課程的探索，將會(huì)完善信息師范生的培養(yǎng)方案，提高未來中小學(xué)信息技術(shù)教師的創(chuàng)新意識(shí)和編程能力。有利于推廣全民創(chuàng)新、萬眾創(chuàng)業(yè)的號(hào)召，實(shí)現(xiàn)教學(xué)服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。

二、未來信息技術(shù)教師的培養(yǎng)模式

作為計(jì)算機(jī)師范專業(yè)，我們培養(yǎng)的學(xué)生就是未來的信息技術(shù)教師。我們教育也要改革，要培養(yǎng)適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的人才。培養(yǎng)與時(shí)俱進(jìn)的計(jì)算機(jī)人才，結(jié)合國家的工業(yè)2025目標(biāo)，人工智能高等信息技術(shù)已進(jìn)入小學(xué)課堂。這就要求我們培養(yǎng)的教師要具有預(yù)見性，創(chuàng)造性。我們的信息技術(shù)教師要結(jié)合創(chuàng)客教育，具有動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)組織能力。我們是師范性畢業(yè)生也要有參加科技競(jìng)賽，創(chuàng)客作品設(shè)計(jì)等培養(yǎng)環(huán)節(jié)，以此來培養(yǎng)未來信息技術(shù)師范生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造精神。

2.1 信息技術(shù)教師編程能力的培養(yǎng)

信息技術(shù)教師的培養(yǎng)有許多能力要求，其中編程能力的培養(yǎng)就是重要的一個(gè)因素。傳統(tǒng)的編程能力是用程序語言編寫代碼，這種培養(yǎng)方式已不適應(yīng)當(dāng)下的信息技術(shù)發(fā)展。現(xiàn)在的信息技術(shù)發(fā)展迅速，專業(yè)分工也是越來越細(xì)。信息技術(shù)師范生的培養(yǎng)也要融入創(chuàng)客教育，Scratch積木編程游戲就是一個(gè)很好的平臺(tái)。作為未來的中小學(xué)信息技術(shù)教師，應(yīng)具備創(chuàng)客教育理念、對(duì)數(shù)字技術(shù)有種熱愛的情懷。能夠結(jié)合專業(yè)知識(shí)指導(dǎo)學(xué)生在游戲中完成創(chuàng)客作品。創(chuàng)客需要團(tuán)隊(duì)精神、探索精神，作為一個(gè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)還有該具有經(jīng)費(fèi)和可持續(xù)發(fā)展的研發(fā)條件，以科技競(jìng)賽獎(jiǎng)勵(lì)形式、作品外包服務(wù)等多種形式來作為創(chuàng)客導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)的建設(shè)。

2.2信息師范生的培養(yǎng)目標(biāo)，成果導(dǎo)向

以往的理工科計(jì)算機(jī)專業(yè)課程培養(yǎng)體系，強(qiáng)調(diào)C語言的編程技術(shù)開發(fā)，而忽視了師范類教師的培養(yǎng)興趣原則。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，人工智能進(jìn)小學(xué)。我們的未來教師的角色也要轉(zhuǎn)變，因此，重新修訂培養(yǎng)方案，從而帶動(dòng)小學(xué)生解決問題，實(shí)現(xiàn)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、作品創(chuàng)造的能力。Scratch是一款可視化的、游戲形式的，3D 打印、開源硬件等數(shù)字技術(shù)的編程軟件。Scratch圖形化積木編程具有培養(yǎng)學(xué)生的編程思維能力，提高程序設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的理解。對(duì)于信息師范生的培養(yǎng)目標(biāo)是未來中小學(xué)教師，我們強(qiáng)調(diào)的是作品、成果導(dǎo)向，而忽略學(xué)生編程的理論，使得我們的小學(xué)生在放松的環(huán)境下、潛移默化的學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)編程能力。

2.3設(shè)計(jì)信息師范生創(chuàng)客課程

創(chuàng)客教學(xué)采用案例式，任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)方式。創(chuàng)客是以團(tuán)隊(duì)形式解決某個(gè)實(shí)際問題甚至是創(chuàng)造出某個(gè)新產(chǎn)品，特別是工科類學(xué)生，每個(gè)課程最后都有課程設(shè)計(jì)。把創(chuàng)客的作品結(jié)合專業(yè)課的課程設(shè)計(jì)要求展示出來，通過創(chuàng)客這樣一種形式，同學(xué)們?cè)趯?shí)踐中學(xué)習(xí)，在實(shí)踐中成長。根據(jù)問題，任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)，使學(xué)生的學(xué)習(xí)具有主動(dòng)性，合作意識(shí)。團(tuán)隊(duì)形式也達(dá)到了學(xué)生間優(yōu)缺點(diǎn)彌補(bǔ)，相互學(xué)習(xí)。你追我趕的學(xué)習(xí)干勁，從而達(dá)到從學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)到主動(dòng)探索的學(xué)習(xí)氛圍。創(chuàng)客的課程設(shè)計(jì)內(nèi)容可以結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)，以實(shí)驗(yàn)案例形式設(shè)計(jì)，逐步形成案例教學(xué)庫。

2.4建設(shè)Scratch編程工作室

我們學(xué)校的Scratch編程工作室，是隸屬于大學(xué)生競(jìng)賽指導(dǎo)辦公室的領(lǐng)導(dǎo)下的一個(gè)工作室。Scratch平臺(tái)的應(yīng)用也是一個(gè)推廣的過程，僅僅靠某一門課程或者選修課是達(dá)不到普及的效果的。我們要在師范生——未來的信息技術(shù)教師中形成這種創(chuàng)客意識(shí)，我們的創(chuàng)客工作室實(shí)行教師指導(dǎo)、學(xué)生管理的模式，每個(gè)學(xué)期都會(huì)進(jìn)行招新。在工作室實(shí)踐出來的同學(xué)有部分已經(jīng)自主創(chuàng)業(yè)開公司了，有的則是去了IT公司做開發(fā)工作。平時(shí)學(xué)生、教職工的電腦有什么問題，可以到Scratch編程工作室解決，因?yàn)橥瑢W(xué)們已經(jīng)養(yǎng)成了一種創(chuàng)新、探索、解決問題的思維方式。

創(chuàng)客工作室的學(xué)生也積極參加各種大學(xué)生科技競(jìng)賽，如大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽、大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽、程序設(shè)計(jì)大賽、泛珠三角作品設(shè)計(jì)大賽等。以賽促建，通過競(jìng)賽的訓(xùn)練使學(xué)生設(shè)計(jì)的問題跟上企業(yè)及時(shí)代的步伐，使創(chuàng)客作品具有時(shí)代性、實(shí)用性。同時(shí)學(xué)生的考核也可以通過競(jìng)賽成績進(jìn)行考核，這也是我校學(xué)生培養(yǎng)的宗旨，培養(yǎng)學(xué)生一能多專，讓學(xué)生有專業(yè)的技能，畢業(yè)后能夠直接上崗。

三、結(jié)束語

創(chuàng)客教育強(qiáng)調(diào)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣培養(yǎng)，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力。以游戲的方式讓學(xué)生學(xué)到相應(yīng)學(xué)科的專業(yè)知識(shí)和能力。本文通過分析信息技術(shù)師范生的編程能力影響因素，引入Scratch創(chuàng)客教育，讓學(xué)生在搭積木游戲的興趣學(xué)習(xí)中提高編程能力。通過對(duì)教與學(xué)的理論分析，設(shè)計(jì)了一門拓展課程，通過教學(xué)實(shí)踐探討，作品展示，參與選修創(chuàng)客課程的學(xué)生編程能力得到明顯的提高。Scratch創(chuàng)客教育提高了我校信息技術(shù)師范生的編程能力，同時(shí)學(xué)生的創(chuàng)造新思維和品質(zhì)得到了鍛煉。通過畢業(yè)生就業(yè)單位的反饋，我校選修了創(chuàng)客課程的學(xué)生，到就業(yè)崗位后可以直接帶領(lǐng)學(xué)生參加科技競(jìng)賽。而信息技術(shù)教師也更積極申報(bào)科研課題，通過這樣一種創(chuàng)客興趣的培養(yǎng)對(duì)信息師范生是大有益處的。我們通過選修創(chuàng)客課課程、建設(shè)工作室的培養(yǎng)模式，把信息技術(shù)師范生的編程能力融入Scratch創(chuàng)客教育中培養(yǎng)，為信息技術(shù)師范生的編程能力培養(yǎng)提供了一種途徑。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

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