基于“未來課堂”的小學(xué)圖形化編程教學(xué)創(chuàng)新探究

摘 要：“未來課堂”是融合未來智能技術(shù)，以培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)為目標(biāo)的創(chuàng)新課堂形式。結(jié)合小學(xué)圖形化編程教學(xué)的學(xué)科特征和學(xué)生認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，闡述了“未來課堂”的概念內(nèi)涵和研究現(xiàn)狀，指出了小學(xué)圖形化編程教學(xué)存在的困境，提出了基于“未來課堂”的小學(xué)圖形化編程教學(xué)創(chuàng)新策略，包括創(chuàng)造基于“未來課堂”理念的教學(xué)資源、探索“未來課堂”理念在課堂教學(xué)中的應(yīng)用以及基于“未來課堂”拓展深度多元評(píng)價(jià)模式。

關(guān)鍵詞：“未來課堂”；小學(xué)圖形化編程；核心素養(yǎng)；教學(xué)創(chuàng)新

作者簡(jiǎn)介：李楚欣（1992—），女，廣東省中山市黃圃鎮(zhèn)橫檔小學(xué)。

一、“未來課堂”的概念內(nèi)涵和研究現(xiàn)狀

“未來課堂”是一個(gè)前瞻性的教育理念，它深度融合了新一代智能技術(shù)，致力于構(gòu)建一個(gè)以學(xué)生為中心，高度互動(dòng)，注重實(shí)效的教學(xué)環(huán)境。在這一概念下，課堂的內(nèi)涵得到了極大的豐富和拓展。一方面，“未來課堂”明確以學(xué)生的學(xué)習(xí)為核心，這與傳統(tǒng)的以教師講授為主的課堂模式形成了鮮明對(duì)比。在“未來課堂”中，學(xué)生的學(xué)習(xí)需求、學(xué)習(xí)風(fēng)格和學(xué)習(xí)進(jìn)程被置于首位，所有的教學(xué)活動(dòng)都圍繞著如何更有效地促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)來設(shè)計(jì)和展開［1］。另一方面，師生互動(dòng)在“未來課堂”中得到了強(qiáng)化。教師不再僅僅是知識(shí)的傳遞者，而是轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)過程中的引導(dǎo)者和協(xié)助者。通過頻繁的師生互動(dòng)，教師可以更準(zhǔn)確地把握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，提供及時(shí)有效的反饋，從而幫助學(xué)生更好地理解和掌握知識(shí)。

在教學(xué)方法上，“未來課堂”注重知識(shí)的整合與運(yùn)用。它倡導(dǎo)采用小組合作、探究式學(xué)習(xí)等新型學(xué)習(xí)方式，這些方式都強(qiáng)調(diào)學(xué)生在實(shí)際問題解決中的知識(shí)運(yùn)用和能力培養(yǎng)。同時(shí)，大單元教學(xué)和基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)等教學(xué)方式也被引入“未來課堂”，它們有助于學(xué)生形成系統(tǒng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)，提高綜合運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力。此外，“未來課堂”還非常關(guān)注教學(xué)評(píng)價(jià)。它重視依據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)方式等對(duì)學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，這意味著教學(xué)評(píng)價(jià)不再僅僅局限于傳統(tǒng)的考試分?jǐn)?shù)，而是更加多元化和全面。多元評(píng)價(jià)方式包括學(xué)生的自我評(píng)價(jià)、同伴評(píng)價(jià)、教師評(píng)價(jià)以及社會(huì)評(píng)價(jià)等，這些評(píng)價(jià)方式的結(jié)合可以更真實(shí)、全面地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)成果和進(jìn)步。

二、小學(xué)圖形化編程教學(xué)存在的困境

小學(xué)圖形化編程教育的首要難題是教學(xué)內(nèi)容碎片化。信息科技學(xué)科的教材內(nèi)容與其他學(xué)科有較大的區(qū)別，其中一個(gè)原因是信息社會(huì)的迅速發(fā)展容易使信息科技學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容落后于信息科技的發(fā)展迭代。編程教育的新興性和復(fù)雜性，也會(huì)導(dǎo)致小學(xué)圖形化編程教育的課程設(shè)計(jì)存在一定的困難?，F(xiàn)行的小學(xué)信息科技教材只是將圖形化編程內(nèi)容作為某冊(cè)書的某個(gè)單元，但編程教育需要學(xué)生長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐。從現(xiàn)實(shí)情況來看，獨(dú)立的編程課程又可能會(huì)占用學(xué)生過多的課余時(shí)間。同時(shí)，大多數(shù)小學(xué)信息科技教師還是以傳統(tǒng)教授模式為主，缺乏教授編程的經(jīng)驗(yàn)和方法。

此外，編程教學(xué)的很多操作都是建立在各種軟件基礎(chǔ)上的，而當(dāng)前的軟件太多、更新太快，如教材中的圖形化編程教學(xué)由原先使用的軟件Scratch，更新為現(xiàn)今的Mind+軟件，市面上也出現(xiàn)了Mixly等各種不同的軟件，導(dǎo)致學(xué)生很難輕松掌握?qǐng)D形化編程的知識(shí)和技能。在實(shí)際教學(xué)中，由于教學(xué)設(shè)備不完善，如缺乏專門的機(jī)房或機(jī)房設(shè)備老化，學(xué)生難以進(jìn)行有效的編程實(shí)踐。這種情況在經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)尤為嚴(yán)重。部分教師只能簡(jiǎn)單地演示編程操作，然后讓學(xué)生自己模仿和學(xué)習(xí)，導(dǎo)致課堂教學(xué)內(nèi)容松散，難以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。再加上學(xué)生的家庭背景、學(xué)習(xí)經(jīng)歷等因素的不同，他們的編程基礎(chǔ)差異較大，這給教師的教學(xué)帶來了挑戰(zhàn)，因?yàn)榻處熜枰獫M足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。最后，小學(xué)圖形化編程教育的評(píng)價(jià)機(jī)制還不夠完善［2］。傳統(tǒng)的考試評(píng)價(jià)方式難以全面評(píng)價(jià)學(xué)生的編程能力和素養(yǎng)，教師需要探索更加科學(xué)、合理的評(píng)價(jià)方式。

三、基于“未來課堂”的小學(xué)圖形化編程教學(xué)創(chuàng)新策略

（一）創(chuàng)造基于“未來課堂”理念的教學(xué)資源

“未來課堂”是以智能技術(shù)為依托，以豐富的教學(xué)資源為載體的一種課堂形式。因此，在建設(shè)“未來課堂”時(shí)，教師要利用現(xiàn)代技術(shù)和多媒體手段，創(chuàng)造出具有創(chuàng)新性和趣味性的教學(xué)資源。這些資源（包括互動(dòng)式編程案例、生動(dòng)形象的教學(xué)視頻等）應(yīng)該要能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐。此外，教師創(chuàng)造的教學(xué)資源應(yīng)當(dāng)與“未來課堂”的核心特征相契合，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的參與性和合作性。因此，教師要設(shè)計(jì)一些小組合作的編程項(xiàng)目，讓學(xué)生共同協(xié)作，分享思路，培養(yǎng)他們的團(tuán)隊(duì)合作精神和解決問題的能力。同時(shí)，教師還可以提供在線編程平臺(tái)和資源共享平臺(tái)，讓學(xué)生能夠自主學(xué)習(xí)，交流經(jīng)驗(yàn)，拓展編程知識(shí)和技能。

以“多彩呼啦圈”的編程教學(xué)為例，教師可以利用智能技術(shù)創(chuàng)造多樣化的范例和作品，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力。范例和作品可以包括各種有趣的小程序、動(dòng)畫、游戲等，讓學(xué)生通過觀察呼啦圈的大小、形狀、色彩以及圈數(shù)來體會(huì)其豐富性。同時(shí)，教師可借助具有趣味性和挑戰(zhàn)性的互動(dòng)，吸引學(xué)生的注意力，使其更積極地參與編程學(xué)習(xí)［3］。智能技術(shù)還可以用于制作導(dǎo)學(xué)案和微課視頻，輔助教師進(jìn)行教學(xué)。導(dǎo)學(xué)案可以結(jié)合多媒體、動(dòng)畫等形式，對(duì)編程知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)化和生動(dòng)化的呈現(xiàn)，幫助學(xué)生更好地理解和掌握知識(shí)點(diǎn)。而微課視頻則可以通過圖文并茂、生動(dòng)形象的方式，向?qū)W生展示編程實(shí)踐的過程和技巧，幫助他們?cè)谡n堂外進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)。

（二）探索“未來課堂”理念在課堂教學(xué)中的應(yīng)用

1.以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，強(qiáng)化知識(shí)整合

在小學(xué)圖形化編程“未來課堂”的打造過程中，以學(xué)生核心素養(yǎng)為導(dǎo)向并強(qiáng)化知識(shí)間的整合，是提升學(xué)生學(xué)習(xí)效果、培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的關(guān)鍵。在教學(xué)中，教師應(yīng)設(shè)計(jì)真實(shí)情境的應(yīng)用任務(wù)，創(chuàng)設(shè)與學(xué)生日常生活相關(guān)的編程項(xiàng)目，通過解決實(shí)際問題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望，使編程學(xué)習(xí)更具現(xiàn)實(shí)意義。教師可將編程知識(shí)與數(shù)學(xué)、科學(xué)、藝術(shù)等學(xué)科相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生利用編程解決數(shù)學(xué)問題、模擬科學(xué)實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)作數(shù)字藝術(shù)等，鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)來解決編程中遇到的挑戰(zhàn)，培養(yǎng)他們的跨學(xué)科思維能力。在教學(xué)過程中，教師要強(qiáng)調(diào)信息意識(shí)、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新和信息社會(huì)責(zé)任的培養(yǎng)，通過編程練習(xí)和問題解決活動(dòng)，訓(xùn)練學(xué)生分析問題、創(chuàng)建抽象模型、設(shè)計(jì)解決方案的能力。教師還可以利用在線編程平臺(tái)、教學(xué)視頻、編程游戲等多種資源，豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和探究，根據(jù)自己的興趣和需求選擇學(xué)習(xí)資源。

以“小猴加法器”的編程教學(xué)為例，教師可以通過整合信息編程的算法、繪圖功能以及條件判斷指令等內(nèi)容，來提升學(xué)生的計(jì)算思維能力。首先，通過教授算法和編程邏輯，讓學(xué)生學(xué)習(xí)如何編寫一個(gè)加法器的程序，并理解程序的運(yùn)行原理［4］。其次，引入繪圖功能，引導(dǎo)學(xué)生從美術(shù)的角度設(shè)計(jì)加法器的外觀和界面，增強(qiáng)程序的視覺吸引力和用戶體驗(yàn)。最后，引導(dǎo)學(xué)生利用條件判斷指令，讓加法器程序更加智能化，如設(shè)置提示信息、錯(cuò)誤處理等功能，提高程序的實(shí)用性和交互性。在整個(gè)教學(xué)過程中，教師要注重將這些知識(shí)點(diǎn)有機(jī)地結(jié)合起來，讓學(xué)生在實(shí)際操作中感受到知識(shí)的整合和應(yīng)用。通過引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)、調(diào)試、完善加法器程序，教師不僅能夠加深學(xué)生對(duì)編程知識(shí)的理解，還能夠培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維和解決問題的能力。

2.加強(qiáng)師生互動(dòng)，優(yōu)化小組合作

在小學(xué)圖形化編程“未來課堂”的打造過程中，教師應(yīng)該成為學(xué)生學(xué)習(xí)的引領(lǐng)者和指導(dǎo)者，而非簡(jiǎn)單的知識(shí)傳授者。教師可以利用智能技術(shù)設(shè)計(jì)出富有啟發(fā)性和互動(dòng)性的教學(xué)內(nèi)容，引發(fā)學(xué)生的思考和討論。通過提出問題、引導(dǎo)探究、激發(fā)好奇心，教師可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生積極參與編程學(xué)習(xí)。借助小組合作的形式，教師可讓學(xué)生展開合作性學(xué)習(xí)。在小組內(nèi)，學(xué)生可以相互交流思想，分享經(jīng)驗(yàn)，共同解決問題，從而加深對(duì)編程知識(shí)的理解和掌握。通過共同完成編程任務(wù)和項(xiàng)目，學(xué)生不僅能夠培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神和溝通能力，還能夠?qū)W會(huì)有效地分工合作，協(xié)調(diào)資源，提升解決問題的能力。

以“小麥走迷宮”的編程教學(xué)為例，在教學(xué)開始前，教師可以提出一系列引導(dǎo)性問題，如“迷宮有哪些特點(diǎn)？”“小麥在迷宮中可能會(huì)遇到什么困難？”等，以此激發(fā)學(xué)生的思考，并為后續(xù)的編程教學(xué)做好鋪墊。在學(xué)生完成編程項(xiàng)目的過程中，教師應(yīng)巡回指導(dǎo)，及時(shí)給予學(xué)生反饋。當(dāng)學(xué)生遇到問題時(shí)，教師可以通過提問、提示等方式引導(dǎo)學(xué)生自主解決問題，而不是直接給出答案。在分組時(shí)，教師應(yīng)考慮學(xué)生的編程基礎(chǔ)、性格特點(diǎn)等因素，確保每個(gè)小組內(nèi)都有不同層次的學(xué)生，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。每個(gè)小組成員都應(yīng)有明確的角色和分工，如有的負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)迷宮，有的負(fù)責(zé)編寫代碼，有的負(fù)責(zé)測(cè)試，等等。這樣可以確保每個(gè)學(xué)生都能有效參與活動(dòng)。此外，教師還要鼓勵(lì)小組成員之間互相協(xié)作，共同探討迷宮的設(shè)計(jì)邏輯、樣式等，在保證迷宮具有一定難度的同時(shí)，增加迷宮的趣味性。

（三）基于“未來課堂”拓展深度多元評(píng)價(jià)模式

1.過程性評(píng)價(jià)

過程性評(píng)價(jià)強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)和成長(zhǎng)，而不僅僅是最終成果的評(píng)價(jià)。教師可以通過觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，包括學(xué)生的思考方式、解決問題的方法、合作情況等，實(shí)時(shí)給予反饋。過程性評(píng)價(jià)可以通過教師的觀察、小組討論時(shí)的監(jiān)督以及在線學(xué)習(xí)平臺(tái)的數(shù)據(jù)分析等方式進(jìn)行［5］。學(xué)生可以記錄自己在學(xué)習(xí)過程中的收獲、困難和體會(huì)，形成學(xué)習(xí)日志。通過定期反思，學(xué)生可以更深入地了解自己的學(xué)習(xí)狀態(tài)，教師也可以根據(jù)學(xué)生的反饋進(jìn)行個(gè)性化指導(dǎo)。在完成編程項(xiàng)目的過程中，學(xué)生可以定期進(jìn)行項(xiàng)目展示，互相進(jìn)行評(píng)議和交流。這樣不僅可以促進(jìn)學(xué)生之間的互動(dòng)與學(xué)習(xí)，還可以提供多元化的評(píng)價(jià)視角，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足之處并加以改進(jìn)。在小組合作的編程項(xiàng)目中，學(xué)生所展現(xiàn)出的問題解決能力和合作精神也是過程性評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)。教師可以根據(jù)學(xué)生在團(tuán)隊(duì)中的表現(xiàn)，評(píng)價(jià)其解決問題的能力、溝通協(xié)作能力以及團(tuán)隊(duì)精神等。

2.形成性評(píng)價(jià)

形成性評(píng)價(jià)側(cè)重于持續(xù)地評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，幫助學(xué)生了解自己的學(xué)習(xí)狀態(tài)，并及時(shí)調(diào)整學(xué)習(xí)策略，以促進(jìn)學(xué)習(xí)效果的提升。其有助于定期對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行反饋和指導(dǎo)，可通過個(gè)別討論、小組會(huì)議或是在線學(xué)習(xí)平臺(tái)的交流功能來實(shí)現(xiàn)。教師應(yīng)該針對(duì)學(xué)生的具體表現(xiàn)，給予及時(shí)的肯定和建議，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到自己的優(yōu)勢(shì)和不足，并提供相應(yīng)的學(xué)習(xí)支持和指導(dǎo)。教師要基于學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和興趣特點(diǎn)，為每個(gè)學(xué)生制定個(gè)性化的學(xué)習(xí)路徑，如選擇適合學(xué)生學(xué)習(xí)水平的學(xué)習(xí)資源、設(shè)計(jì)個(gè)性化的學(xué)習(xí)任務(wù)以及提供針對(duì)性的輔導(dǎo)和支持等，通過個(gè)性化的學(xué)習(xí)路徑，更好地滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，促進(jìn)其學(xué)習(xí)效果的提升。學(xué)生應(yīng)該定期記錄自己的學(xué)習(xí)過程和成果，形成學(xué)習(xí)檔案。這些學(xué)習(xí)檔案可以包括學(xué)習(xí)日志、作品展示、項(xiàng)目報(bào)告等。通過整理學(xué)習(xí)檔案，學(xué)生不僅可以回顧自己的學(xué)習(xí)歷程，還可以對(duì)自己的學(xué)習(xí)進(jìn)行評(píng)價(jià)和總結(jié)，發(fā)現(xiàn)不足之處并加以改進(jìn)。學(xué)生之間也可以進(jìn)行互評(píng)，對(duì)彼此的學(xué)習(xí)成果和表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)和反饋。

3.真實(shí)性評(píng)價(jià)

真實(shí)性評(píng)價(jià)強(qiáng)調(diào)的是將學(xué)習(xí)與實(shí)踐相結(jié)合，評(píng)價(jià)學(xué)生在真實(shí)環(huán)境中應(yīng)用所學(xué)知識(shí)和技能的能力。在學(xué)習(xí)編程的過程中，學(xué)生應(yīng)該有機(jī)會(huì)參與真實(shí)的項(xiàng)目實(shí)踐，并將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際項(xiàng)目中，如參與社區(qū)服務(wù)項(xiàng)目、解決實(shí)際生活中的問題或是參加編程競(jìng)賽等。通過項(xiàng)目實(shí)踐，學(xué)生可以感受到編程知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，培養(yǎng)解決實(shí)際問題的能力。完成編程任務(wù)后，學(xué)生應(yīng)該能夠設(shè)計(jì)出可用的作品或產(chǎn)品，并將其應(yīng)用到實(shí)際生活中。例如，設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的小程序、制作一個(gè)交互式動(dòng)畫或是編寫一個(gè)簡(jiǎn)單的游戲等。通過實(shí)際使用自己的作品，學(xué)生可以更好地感受到編程的價(jià)值和意義。學(xué)生在真實(shí)環(huán)境中的行為表現(xiàn)和社交技能也是真實(shí)性評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)。教師可以觀察學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)踐中的表現(xiàn)，包括溝通協(xié)作能力、團(tuán)隊(duì)合作精神、解決問題的能力等，這些方面的評(píng)價(jià)可以更全面地反映學(xué)生的真實(shí)水平和能力。

4.表現(xiàn)性評(píng)價(jià)

表現(xiàn)性評(píng)價(jià)側(cè)重于評(píng)價(jià)學(xué)生在特定任務(wù)或項(xiàng)目中的表現(xiàn)，包括動(dòng)手能力、創(chuàng)造性思維、問題解決能力等。完成編程項(xiàng)目后，學(xué)生可以通過數(shù)字平臺(tái)向同學(xué)、家長(zhǎng)以及其他相關(guān)人員展示自己的成果。通過項(xiàng)目成果展示，學(xué)生可以展示自己的編程技能和創(chuàng)意能力，同時(shí)接受他人的評(píng)價(jià)和反饋，從而促進(jìn)自身的成長(zhǎng)和進(jìn)步。教師可以組織作品評(píng)比和評(píng)議活動(dòng)，讓學(xué)生對(duì)彼此的作品進(jìn)行評(píng)價(jià)和交流。通過作品評(píng)比和評(píng)議，學(xué)生可以從不同的角度來審視自己的作品，并借鑒他人的優(yōu)點(diǎn)，改進(jìn)自己的作品。在學(xué)生完成編程任務(wù)或項(xiàng)目的過程中，教師可以對(duì)其實(shí)際操作和表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，包括學(xué)生在編程過程中的思考邏輯、代碼設(shè)計(jì)、問題解決能力等方面的表現(xiàn)。通過實(shí)踐任務(wù)評(píng)價(jià)，教師可以更直觀地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和水平。除了編程技能，教師還可以評(píng)價(jià)學(xué)生的綜合素質(zhì)，包括溝通能力、團(tuán)隊(duì)合作精神、創(chuàng)新能力等，這些方面的評(píng)價(jià)可以更全面地反映學(xué)生的表現(xiàn)性，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

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