基于情境教學(xué)法的Scratch趣味編程教學(xué)設(shè)計(jì)研究

陳龍倩 田江雪 劉雪婷

摘要：研究者通過對Scratch編程教育市場的了解發(fā)現(xiàn)編程教育存在教學(xué)內(nèi)容沒有趣味性，師生互動少，學(xué)習(xí)效率低下等問題。基于情境教學(xué)法的Scratch趣味編程教學(xué)設(shè)計(jì)通過創(chuàng)設(shè)語言情境進(jìn)行故事分享、討論腳本等方式來促進(jìn)學(xué)生理解程序，增加師生交流互動，提升學(xué)生學(xué)習(xí)成效。Scratch趣味編程教學(xué)借助情境教學(xué)法，將編程用學(xué)生所能理解的語言表述出來。該研究設(shè)計(jì)了“螞蟻記憶王、螞蟻小故事、星球分析師、勤勞的小螞蟻、螞蟻檢察官、愛整理的小螞蟻”等教學(xué)環(huán)節(jié)，通過動態(tài)的體驗(yàn)來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成效。該研究是對Scratch編程教育的一次創(chuàng)新，也為少兒編程教育者提供一定的教學(xué)參考。

關(guān)鍵詞：情境教學(xué)法;Scratch趣味編程;教學(xué)設(shè)計(jì)

隨著工業(yè)4.0的到來，世界各國對創(chuàng)新人才、科技人才以及擁有計(jì)算機(jī)思維的人等人才的需求變得更加強(qiáng)烈。美國麻省理工學(xué)院為迎合時代需求而研發(fā)了Scratch軟件，讓孩子通過可視化圖形編程、代碼編程和機(jī)器人編程培養(yǎng)動手能力、邏輯思維能力、計(jì)算能力等，通過學(xué)習(xí)編程來串聯(lián)各個學(xué)科。[1]從2017年中國國務(wù)院頒發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》開始，少兒編程就在中國這片教學(xué)藍(lán)圖中大放色彩。其乃時代所趨，但怎樣用Scratch進(jìn)行教學(xué)仍是中國需要面對的現(xiàn)實(shí)問題。當(dāng)前有很多學(xué)者研究了情境教學(xué)法在語文、數(shù)學(xué)、英語甚至是音樂等科目的實(shí)施過程都取得了不錯的效果。同是編程類的Java語言也有相關(guān)論文證實(shí)了情境教學(xué)法的重要性以及可實(shí)施性。所以研究者將Scratch編程教育與情境教學(xué)法有機(jī)的融合在一起，研究了基于情境教學(xué)法的Scratch趣味編程教學(xué)設(shè)計(jì)，立志于讓學(xué)生快樂學(xué)習(xí)編程，培養(yǎng)計(jì)算機(jī)思維、創(chuàng)新思維等。

一、Scratch編程教育中存在的問題探究

自從2017年教育部發(fā)布的《普通高中課程方案和語文等學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)》中含有人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)處理等，讓少兒編程成為新課標(biāo)的亮點(diǎn)之一。目前中國市場的Scratch培訓(xùn)機(jī)構(gòu)已有數(shù)百所，但Scratch教育市場的根基并不牢靠。在教學(xué)上缺少適用于中國學(xué)生的教學(xué)手段，教學(xué)往往與學(xué)生所理解的程序有差別，導(dǎo)致學(xué)生不會做。教師常常使用直白的講解容易導(dǎo)致學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容不感興趣，而沉迷于課堂中的其他事物。以往的編程教學(xué)，脫離學(xué)生實(shí)際理解程序，基本是老師講一步，學(xué)生做一步，按圖索驥，枯燥呆板，缺少互動與實(shí)踐應(yīng)用，更沒有強(qiáng)勁的學(xué)習(xí)動力以及針對性的指導(dǎo)。[2]教師的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)不連貫，教學(xué)內(nèi)容沒有趣味性，教學(xué)手段不新穎，教學(xué)過程師生互動過少，易導(dǎo)致學(xué)生對課堂不感興趣，學(xué)習(xí)效率低下。可能導(dǎo)致學(xué)生對編程產(chǎn)生厭煩排斥的情感，同時還可能影響其他科目的學(xué)習(xí)。

二、情境教學(xué)法在Scratch趣味編程教學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值

情境教學(xué)法讓學(xué)生先感受后用語言表達(dá)，恰恰迎合了Scratch教學(xué)需要學(xué)生先思考后表達(dá)的教學(xué)思路，使學(xué)生的心理活動順利地開展以及深入地進(jìn)行。將情境教學(xué)法與Scratch課堂融合起來有助于學(xué)生在教學(xué)活動中加深對程序理解，增加師生互動交流，提高學(xué)習(xí)成效。

1.通過練習(xí)，促進(jìn)學(xué)生理解程序

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學(xué)生在各種教學(xué)活動中反復(fù)練習(xí)，加深對程序理解。使用情境教學(xué)法的Scratch課堂會設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)情境游戲、小組討論、趣味問答等活動來幫助學(xué)生理解教學(xué)內(nèi)容。教師在應(yīng)用情境教學(xué)法時會使用吸引學(xué)生練習(xí)的語言，讓學(xué)生在模仿、競爭、表揚(yáng)、鼓勵等教學(xué)氛圍中來促進(jìn)學(xué)生的動腦練習(xí)、動嘴練習(xí)、動手練習(xí)。知識便在學(xué)生情緒高漲時內(nèi)化于心。

2.通過參與，增加師生互動交流

學(xué)生在情境教學(xué)中可以增加師生互動、生生交流。情境教學(xué)法是讓學(xué)生多感官體驗(yàn)課堂的教學(xué)探索。使用情境教學(xué)法的Scratch課堂設(shè)計(jì)了適合有趣的場景，借助語言環(huán)境闡明教學(xué)的任務(wù)與要求。讓學(xué)生在語言環(huán)境中主動地進(jìn)行故事分享、講解腳本、說明看法等，并培養(yǎng)課堂自信心。在課堂能夠大膽地與教師和學(xué)生交流，以便教師了解學(xué)生并對其進(jìn)行針對性地指導(dǎo)。

3.通過教學(xué)，提升學(xué)生學(xué)習(xí)成效

學(xué)生在情境教學(xué)中能提高學(xué)習(xí)興趣并提高學(xué)習(xí)效率。情境教學(xué)法能夠?qū)⒔虒W(xué)的過程設(shè)置為場景，內(nèi)部包含了互動的內(nèi)容，依托語言環(huán)境，表達(dá)出教學(xué)的任務(wù)和要求，借此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。[3]教學(xué)活動豐富多彩，師生交流融洽，互動活躍，因此將情境教學(xué)法與Scratch課堂融合起來有助于帶動學(xué)生的學(xué)習(xí)情感，引起其無意注意并提升學(xué)生學(xué)習(xí)成效。

三、基于情境教學(xué)法的Scratch趣味編程教學(xué)設(shè)計(jì)研究

研究者將情境教學(xué)法與Scratch編程結(jié)合起來研究了Scratch趣味課程，希望學(xué)生能夠采取一種較輕松的學(xué)習(xí)形式，由點(diǎn)到面對知識進(jìn)行摸索與探究，強(qiáng)調(diào)過程勝于結(jié)果、制定主題而非制造挑戰(zhàn)、提供多元的范例、增加合作與探索的空間、鼓勵人際間的對話、提出問題而非答案、鼓勵反思等。[4]研究者為學(xué)生設(shè)計(jì)了具有連貫性、針對性、可行性的情境教學(xué)環(huán)節(jié)，給學(xué)生提供知、情、意、行合一的教學(xué)。

在Scratch趣味編程教學(xué)中將學(xué)習(xí)過程情境化為“螞蟻星際探險(xiǎn)”，將編程老師稱作“螞蟻老師”，將我們活躍淘氣的學(xué)生叫“小螞蟻”（情境起于螞蟻有兩點(diǎn)原因，一是螞蟻們團(tuán)結(jié)合作，堅(jiān)持不懈的優(yōu)秀品格。二是螞蟻暗含“編程代碼容易理解”的積極寓意。）同時研究者將編程課設(shè)計(jì)為“螞蟻記憶王、螞蟻小故事、星球分析師、勤勞小螞蟻、螞蟻檢察官、愛整理的小螞蟻”這六大環(huán)節(jié)，為學(xué)生提供生動形象的趣味編程課。

1.螞蟻記憶王

及時復(fù)習(xí)有利于對學(xué)生知識的鞏固。該研究中有“螞蟻小火車”“搬運(yùn)糧食”“喂養(yǎng)小螞蟻”“最佳記憶王”等十種復(fù)習(xí)游戲來供教師參考。復(fù)習(xí)游戲有利于促進(jìn)學(xué)生對上一節(jié)所學(xué)知識的回顧。帕普特指出讓兒童在游戲中盡早體驗(yàn)計(jì)算機(jī)編程，獲取編程經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)孩子們適應(yīng)信息技術(shù)得到普及的未來，也給未來帶去超強(qiáng)的創(chuàng)意和活力。[5]

2.螞蟻小故事

依據(jù)桑代克三大學(xué)習(xí)率中的準(zhǔn)備率原則，教學(xué)前教師需注意讓學(xué)生了解本節(jié)課的新學(xué)內(nèi)容。因此該研究用“講故事”的形式來調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。當(dāng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣升高后直接接觸程序有利于學(xué)生對程序腳本的主觀分析，幫助學(xué)生梳理清楚編碼程序的流程、訓(xùn)練學(xué)生的邏輯思維能力以及腳本梳理能力。

3.星球分析師

合作學(xué)習(xí)能增進(jìn)學(xué)生的感情，培養(yǎng)學(xué)生的人際交往能力。該研究要求同學(xué)們分小組進(jìn)行思考、討論、分析程序腳本，學(xué)會如何用頭腦思考、用眼睛觀察、用手來編碼。讓學(xué)生把心中的編碼程序思路用流程圖表現(xiàn)出來不僅有利于學(xué)生梳理清楚編碼思路還有利于幫助教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。繪制流程圖能為學(xué)生以后學(xué)習(xí)高階段的編程和數(shù)學(xué)打下

基礎(chǔ)。教師再次對流程圖的正誤進(jìn)行分析讓學(xué)生進(jìn)一步掌握程序腳本。

4.勤勞的小螞蟻

教師需要幫助學(xué)生在操作時其發(fā)揮創(chuàng)造力和想象力。高爾基曾說過，“如果學(xué)習(xí)只在模仿，那么我們就不會有科學(xué)，就不會有技術(shù)”。教師應(yīng)該鼓勵學(xué)生創(chuàng)新腳本，提倡學(xué)生更換角色、繪制角色、或是增加積木來制作獨(dú)一無二的作品，而不是按部就班地復(fù)制老師制作的程序。當(dāng)遇到自控力較差的同學(xué)時，教師應(yīng)用委婉鼓勵的語言使學(xué)生能夠重新完成教學(xué)任務(wù)，而不使學(xué)生產(chǎn)生反抗排斥心理。

5.螞蟻檢察官

如果教師只是沉迷于要求學(xué)生完成或做好這節(jié)課的程序，那學(xué)生就不會有提高和進(jìn)步。該研究中教師會將學(xué)生做的優(yōu)秀作品進(jìn)行分析幫助學(xué)生認(rèn)識到自己的優(yōu)處和劣處。其他的同學(xué)受到了間接地學(xué)習(xí)，同時教師的鼓勵也會激勵學(xué)生模仿其他被鼓勵了的同學(xué)。

6.愛整理的小螞蟻

根據(jù)艾賓浩斯遺忘曲線，復(fù)習(xí)的黃金階段則是初識后的十分鐘。該研究中教師通過提問、筆試或是“開小火車”的形式來幫助學(xué)生對整節(jié)課的知識點(diǎn)進(jìn)行回顧，并且理清新知與舊知的關(guān)系，幫助學(xué)生建立知識網(wǎng)絡(luò)，以及幫助學(xué)生養(yǎng)成及時復(fù)習(xí)的習(xí)慣。

愛爾維修說過“即使是最普通孩子，只要教育得法，也會成為不平凡的人”。情境教學(xué)法在Scratch趣味編程教學(xué)中能讓學(xué)生體驗(yàn)動態(tài)的情感課堂，讓學(xué)生在交流討論、答疑、構(gòu)思、模仿并創(chuàng)造、自我提升的過程中學(xué)習(xí)編程，培養(yǎng)自己的計(jì)算機(jī)思維。基于情境教學(xué)法的Scratch趣味編程教學(xué)設(shè)計(jì)符合“學(xué)生為中心”“創(chuàng)新教育”的教育改革方向，讓學(xué)生在Scratch課堂中鍛煉團(tuán)隊(duì)交流能力、創(chuàng)新能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳鵬，趙麗.少兒編程火爆背后的喜與憂[J].商業(yè)觀察，2019（03）：74-79.]

[2]肖妘.基于故事情境的Scratch趣味編程學(xué)習(xí)策略研究[J].中小學(xué)信息技術(shù)教育，2017（5）：57-62.]

[3]晨香凝.淺議情境教學(xué)法在《Java程序設(shè)計(jì)》課程中的應(yīng)用實(shí)踐[J].中國新通信，2018，20（10）.：195.]

[4]許惠美.Scratch教學(xué)研究熱點(diǎn)綜述[J].中國信息技術(shù)教育，2014（13）：5-8.]

[5]廖福林，周嵬.人工智能與兒童邏輯編程啟蒙教育[J].海峽教育研究，2017（03）：66-69.]

基金項(xiàng)目：

重慶市大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（201814388008）。