小學Scratch教學中的跨學科融合初探

季嫻

摘 要：Scratch是現代科技的產物，在大力倡導steam課程的今天，如何更好地進行跨學科融合，提高學生的綜合素養，應該成為教師用心思考、勤于實踐的一個問題。Scratch作為一款培養學生創造力、開發力的編程軟件，應在教學過程中得到重視。文章從Scratch與數理知識、Scratch與語文情境、Scratch與藝術創作三個方面來探討Scratch與其他學科的融合。

關鍵詞：Scratch教學;學科融合;創造力

Scratch是一款由麻省理工學院設計開發的適合所有年齡階段學習的編程工具。它構成程序的命令和參數是通過積木形狀的模塊來實現的，用鼠標拖動木快到腳本區就可以了。Scratch雖然操作簡單，但卻是基于計算機語言的編程軟件，其積木堆積、使用的過程中，涉及邏輯順序，可與變量、循環、字符串等相結合。因此，它的功能很強大，包括繪制幾何圖形、模擬數學題目、創作音樂、制作單機小游戲等。

在大力倡導steam課程的今天，如何更好地跨學科融合，應該成為老師用心思考、勤于實踐的一個問題。Scratch作為一款培養學生創造力、開發力的編程軟件，應在教學過程中得到重視，讓學生在Scratch課堂中真正感知編程的思維，跳出課堂也能編出基于課本的游戲、繪畫等程序，并將其與數學、美術、音樂等學科相結合，以此來豐富Scratch課程。在此課程的基礎之上，促進學科之間的融合，激發學生對計算機編程學習的愛好，提高學生的綜合實力。

一、Scratch與數理知識

數學是計算機學科的基礎，無論是簡單的還是復雜的程序，其背后都體現著數學思維。在Scratch中將舞臺看作一個X、Y坐標系，X坐標為（-240，240），Y坐標為（-180，180）。在給角色定位時，以坐標系為基準，以向上為0度、向下為180度的角度為定向，其積木模塊還包括數字和邏輯運算。在創作的過程中，無論是繪畫、動畫還是其他，都以數學知識為支撐。

例如，“神奇的多邊形”一課，以繪制正四邊形為例。首先以X、Y坐標的形式給角色定位，接著定義一個畫筆，然后重復執行四次移動100步、逆時針旋轉90度的命令。這里需要讓學生知道，90度旋轉的是正四邊形外角的度數。

那么如何在這段腳本的基礎上繪制出正多邊形呢？這里需要明確三個知識點：1.重復執行的次數實際是正四邊形的邊數;2.移動的步數是正四邊形的邊長;3.左轉的度數為360度除以邊數。總結出以上規律之后，在繪制正四邊形腳本的基礎上，將想要繪制的正多邊形的邊長、邊數帶入即可。此處在講解時與正多邊形的外角度數的求解方式相結合，總結出正多邊形的通用繪制腳本。

又如，“模擬時鐘”一課，制作腳本分析如下。

角色Sec：秒針轉動60次為1分鐘，1分鐘內秒針轉動了360度，那么秒針每轉動一下為6度。當前秒數乘以6度，即為秒針轉動時面向的方向。角色Min：分針轉動60次為1小時，一小時內分針轉動了60次，每次轉動6度，當前分鐘數乘以6度，即為分針指向的方向。角色Hour：時針轉動一周，即360度，為12小時，每小時是30度，每分鐘0.5度，時針所對應的度數為當前小時乘以30度，加上當前分針數除以2的度數。

綜上所述，角色Sec的腳本設置為：當綠旗被點擊，重復執行（面向當前秒數*6的方向和等待1秒）;角色Min的腳本設置為：當綠旗被點擊，重復執行（面向當前分針數*6的方向和等待1秒）;角色Hour的腳本設置為：當綠旗被點擊，重復執行（將變量時針設定為當前小時數*30的角度，再將變量時針的值加上當前分鐘數除以2的角度，面向時針方向并且等待60秒）。

在這個案例中，涉及了時、分、秒的知識點，準確地模擬出了時鐘隨時間變化轉動的過程。

Scratch亦能把數學題目用不同形式加以表示。比如，雞兔同籠、計算梯形、菱形的面積等數學問題，都可用Scratch來呈現和解決。將這些實例，以不同的形式應用到數學課堂當中，可以幫學生化抽象為直觀，激發學生學習的欲望。

二、Scratch與語文情境

情境教學，對激發學生的學習興趣、集中學生的注意力、維持良好的課堂秩序有著畫龍點睛的作用。教師根據情境創設鮮明的動畫，輔之生動的文學言語，并借助音樂渲染氣氛，再現情景，使學生如臨其境。由此，師生就可以在這種情境中進行情景交融的教學活動。

Scratch可以創作出各種各樣的蘊含故事情節的動畫，在創作過程中對主題的表達采用不同的材料。如何將Scratch制作的動畫、游戲和語文素材相結合，在Scratch課程中體現文學的韻味和美感呢？出于這樣的思考，筆者將毛澤東《卜算子·詠梅》的情境用于“初識Scratch”一課，部分教學環節如下。

課前準備：觀看微課。

情境導入：播放《經典詠流傳》節目中的《卜算子·詠梅》片段。

師：這個節目有同學看了嗎？（中央一臺撒貝寧主持的《經典詠流傳》，主要是用歌曲的方式傳唱中國古典詩詞）

生：回答。

師：剛才節目中詠唱的是？（毛澤東《卜算子·詠梅》）

生：回答。

師：（播放事先用Scratch制作好的《卜算子·詠梅》朗誦動畫）

生：同學們，你們知道制作這個動畫的軟件是什么嗎？

生：回答。

師：（出示“初識Scratch”演示文稿）本節課，我們就一起來認識一下Scratch軟件，并且使用它制作出剛才的動畫。

導入環節以《經典詠流傳》的視頻，引出《卜算子·詠梅》的情境，帶出Scratch小游戲，揭示本節課要學習的內容。此過程層層相扣，逐漸引導學生進入新授內容的學習。在搭建腳本環節，制作作者在當時的環境下吟誦詩歌的動畫，教學環節如下。

師：講了這么多，同學們應該有想要通過Scratch來制作動畫的沖動了吧？請同學們根據桌面《卜算子·詠梅》文件夾中的微視頻和素材完成腳本的搭建和作品的保存，老師要提醒大家，在視頻的最后給大家布置了一個任務，即嘗試拖動不同的積木給人物增加動畫效果，同學們可以一并嘗試一下。

1.自主操作（教師巡視操作情況）。

2.請學生上臺演示（教師補充）。

3.繼續完成操作。

整節課以《卜算子·詠梅》的情境為主線，認識Scratch軟件，了解Scratch軟件的主要界面和基本功能，掌握Scratch軟件編寫程序的基本方式，學習動畫腳本的搭建。在此過程中，提高了學生學習信息技術的熱情，培養了學生對Scratch軟件的興趣，讓學生感受到了中國古典詩詞以現代流行的方式傳唱的韻味，也體味到了中國古典文化的博大精深。

我們還可以通過Scratch來表現經典動畫故事，比如《龜兔賽跑》《烏鴉喝水》等，諸如此類的情節都可以在Scratch課堂上作為案例與學生探討和制作。在此過程中，教師可以引領學生交流作品，討論問題，分享創意，鼓勵大家完整表述，鍛煉學生的信息語言表達及邏輯思維能力。

三、Scratch與藝術創作

Scratch是數字化藝術創作工具，在書本中有專門講授聲音、畫筆工具的課程，這些課程可與音樂、美術等學科相融合。Scratch中的聲音模塊，能夠導入音頻文件，彈奏音符，模擬鼓聲和各種樂器演奏的聲音，制作、創作音樂作品等。

例如，使用Scratch模擬電子琴彈奏兩只老虎的聲音，腳本簡述如下：當綠旗被點擊，設定樂器為2（電子琴），重復執行2次（彈奏音符55，0.5拍;彈奏音符57，0.5拍;彈奏音符59，0.5拍;彈奏音符55，0.5拍），重復執行2次（彈奏音符59，0.5拍;彈奏音符60，0.5拍;彈奏音符62，1拍），重復執行2次（彈奏音符62，0.25拍;彈奏音符64，0.25拍;彈奏音符62，0.25拍;彈奏音符60，0.25拍;彈奏音符59，0.5拍;彈奏音符55，0.5拍），重復執行2次（彈奏音符55，0.5拍;彈奏音符50，0.5拍;彈奏音符55，1拍），每個重復執行分別模擬：兩只老虎、跑得快、一只沒有耳朵一只沒有尾巴、真奇怪這四句。

在課堂上播放優美的鋼琴曲、震撼的打鼓樂，享受一場音樂盛宴的同時，培養了學生欣賞的能力，提升了他們的信息技術技能。學生擁有數字樂器后，可彈奏自己喜歡的樂曲，也可將彈奏好的曲子發布到網上與同伴分享。

Scratch中的繪畫模塊，結合其他積木的功能，可以繪制出多邊形、小房子、花朵等各式各樣的圖形，也可以模擬繪圖工具。

例如，“花朵繽紛”一課，使用圖形編輯器和隨機函數實現花朵開滿花園的效果。腳本簡述如下：當綠旗被點擊，清空舞臺，將顏色特效增加25，移到X，在-240～240之間隨機選一個數，移到Y，在-180～180之間隨機選一個數，重復執行5次（右轉72度、圖章工具）放入重復執行的控件之中，完成花朵在舞臺隨機出現的效果。

課堂中，以合適的情景導入，欣賞切合主題的作品，以激發學生繪畫創作的潛能，在陶冶藝術情操的同時，讓學生學習了Scratch繪畫功能。

當然，除了將藝術學科融入進來，Scratch也能應用到美術、音樂等學科的教學環節中去。其設計仿畫圖軟件工具、制作歌曲等功能，都是信息技術輔助美術、音樂教學的體現。

課堂上，讓孩子游戲，是因為孩子喜歡游戲;教孩子創造，是因為創造是最佳的游戲。我們不太理解編程工作者的廢寢忘食，也和日益研究的教授不太熟悉，但是當孩子入神于用積木搭建城堡，陶醉于用樂高制作機器人，沉浸在用Scratch編寫有趣的程序時，無論是制作游戲還是模擬實驗，我們都能感受到孩子散發的快樂和創意。

Scratch是現代科技的產物，源于學生的學習和生活，又高于學習和生活，并且為它們服務。Scratch的兼容性比較強大，可以說與絕大多數學科都有關聯。由于筆者水平有限，以上只是初步探索，以后應廣泛學習，深入研究，進一步發掘應用Scratch的功能，使Scratch更好地成為培養學生想象力、發揮創造力、展示學生自我個性的平臺。

參考文獻

[1] Majed Marji.動手玩轉Scratch2.0編程——STEAM創新教育指南[M].于欣龍，李澤，譯. 北京：電子工業出版社，2015.

[2]劉輝明.淺談Scratch教學的情境創設[J].新課程（小學），2015（12）.