圖形化編程“五步驟”教學(xué)策略的實(shí)施

【摘 要】將圖形化編程軟件引入教學(xué)中，可以很好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，開拓學(xué)生的思維，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。本文根據(jù)教學(xué)實(shí)踐，對圖形化編程教學(xué)的實(shí)施策略進(jìn)行深入分析和研究，提出情境創(chuàng)設(shè)、模仿探究、創(chuàng)新實(shí)踐、拓展應(yīng)用、多維評價(jià)等教學(xué)策略。

【關(guān)鍵詞】信息科技；圖形化；教學(xué)策略；

【中圖分類號】G434" 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【論文編號】1671-7384（2022）011-058-02

《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》中有一條主線是人工智能和編程的教學(xué)，浙教版的新版教材中也大幅增加了這方面的內(nèi)容。許多平臺(tái)也開發(fā)了一些非常優(yōu)秀的課程，如STEM86平臺(tái)開發(fā)的圖形化編程課程，從易到難，循序漸進(jìn)，可以作為課堂教學(xué)內(nèi)容的補(bǔ)充。

為了讓課堂教學(xué)更具活力，讓學(xué)生更具創(chuàng)造性，教師需要改變傳統(tǒng)的側(cè)重于技能知識(shí)的教學(xué)。筆者根據(jù)教學(xué)實(shí)踐提出了“五步驟”的教學(xué)策略，以期學(xué)生在學(xué)到技能知識(shí)的基礎(chǔ)上提升綜合素質(zhì)。本文以STEM86平臺(tái)上圖形化編程課程中的“小貓捉老鼠”一課為例對編程教學(xué)“五步驟”進(jìn)行闡述。

步驟一：情境創(chuàng)設(shè)，激發(fā)興趣

學(xué)習(xí)最好的動(dòng)力是興趣。一旦學(xué)生對某一個(gè)事物感興趣，他們將會(huì)投入極大的熱情，全身心地去鉆研探索。創(chuàng)設(shè)情境是激發(fā)學(xué)生興趣的一個(gè)很好的方法。

1.請出主角，聊認(rèn)識(shí)

“小貓捉老鼠”一課的主角是小貓和老鼠。課程伊始，教師向?qū)W生拋出一個(gè)開放性問題：“關(guān)于貓和老鼠你有什么想說的嗎？”“我看過《貓和老鼠》的動(dòng)畫片”“我家有一只很可愛的小貓”“《舒克和貝塔》講的是兩只小老鼠的故事”“我們學(xué)過一篇課文《貓》”。學(xué)生們你一言我一語講述著貓和老鼠的故事，熱情高漲。

2.融入知識(shí)，想創(chuàng)意

“那我們今天用編程軟件來編輯貓和老鼠的一段小情境吧！”教師引出編程教學(xué)，并再次提出問題：“那設(shè)計(jì)一個(gè)怎樣的小情境呢？”引發(fā)學(xué)生討論。

為了學(xué)習(xí)用鼠標(biāo)控制角色運(yùn)動(dòng)這一知識(shí)點(diǎn)，教師創(chuàng)設(shè)的動(dòng)畫情境是“貓捉老鼠”。小貓?jiān)谖枧_(tái)中自由地行走、尋找老鼠，遇到老鼠就會(huì)把它吃掉。老鼠由學(xué)生來控制，老鼠跟隨鼠標(biāo)行走來逃避小貓。通過這樣的情境設(shè)計(jì)，學(xué)生的好奇心一下子被調(diào)動(dòng)了起來。學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情被激起，主動(dòng)探索的欲望被引發(fā)。

步驟二：模仿探究，深入領(lǐng)會(huì)

模仿是編程學(xué)習(xí)的途徑之一，可以比較快地讓學(xué)生熟悉指令代碼的用法。學(xué)生可以模仿后再加以嘗試，進(jìn)而掌握相關(guān)技能知識(shí)。教師要鼓勵(lì)學(xué)生在掌握樣例代碼的基礎(chǔ)上去修改、鞏固和熟悉，產(chǎn)生新的認(rèn)識(shí)。在研習(xí)過程中，對于學(xué)生提出的疑問，教師要進(jìn)行及時(shí)幫助、指導(dǎo)，讓學(xué)生的探究能順利進(jìn)行。

1.師生互動(dòng)，跟著學(xué)

為了引導(dǎo)學(xué)生快速進(jìn)入編程狀態(tài)，教師可以在與學(xué)生的一問一答中快速給出基礎(chǔ)代碼。如教師提問“小貓?jiān)趺催\(yùn)動(dòng)呢”，會(huì)有學(xué)生回答“隨機(jī)的”；“老鼠怎么運(yùn)動(dòng)”，會(huì)有學(xué)生回答“跟著鼠標(biāo)運(yùn)動(dòng)”；“那用怎樣的代碼呢”，會(huì)有學(xué)生馬上指出用“移到隨機(jī)位置”和“移動(dòng)鼠標(biāo)指針”。師生互動(dòng)把學(xué)生最初的想法呈現(xiàn)出來，所有學(xué)生都模仿嘗試。

2.提出疑問，探究學(xué)

在模仿操作后，有些學(xué)生就會(huì)提出疑問、想法。如有學(xué)生提出：“雖然小貓和老鼠都實(shí)現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)的功能，但是有點(diǎn)奇怪，小貓是瞬間移動(dòng)，不像巡邏；小老鼠好像鼠標(biāo)拎著走。”“那你們有什么好的方法能讓小貓和老鼠的運(yùn)動(dòng)更自然嗎？”這時(shí)讓學(xué)生自己去探究，教師給予適當(dāng)?shù)奶崾荆芸炀蜁?huì)出現(xiàn)很多的解決方案，而且都是學(xué)生深入思考過的，這樣他們對所編代碼理解得就比較深入了。

教師讓學(xué)生說想法、演示效果，最后確定最優(yōu)方案。全班學(xué)生再次改進(jìn)代碼，理解最優(yōu)編寫方案。教師讓學(xué)生對問題進(jìn)行深入探究，最后尋找出解決方法，學(xué)生的思維能力、創(chuàng)新性和探索意識(shí)得到培養(yǎng)。

步驟三：創(chuàng)新實(shí)踐，豐富作品

模仿探究環(huán)節(jié)，學(xué)生對樣例中涉及的知識(shí)點(diǎn)都已經(jīng)掌握得比較好了。接下來，學(xué)生需要發(fā)散思維，創(chuàng)新作品。

1.頭腦風(fēng)暴，出點(diǎn)子

“是否可以換舞臺(tái)背景？”“是否可以增加一只老鼠，讓鼠媽媽帶著小老鼠？”“老鼠碰到鼠標(biāo)在抖動(dòng)，能否解決這個(gè)BUG？”“貓的身體碰到老鼠也會(huì)把老鼠吃掉，能不能嘴巴碰到老鼠才能吃掉它呢？”……在經(jīng)過了一系列的頭腦風(fēng)暴后，一個(gè)個(gè)想法被提出，學(xué)生的創(chuàng)作欲望被激起。

2.互幫互學(xué)，編腳本

學(xué)生帶著想法去嘗試、去尋求幫助。這時(shí)他們的求知欲望是最強(qiáng)的，學(xué)習(xí)效果也是最好的，他們也會(huì)體驗(yàn)到成功帶來的喜悅感、成就感。這一環(huán)節(jié)強(qiáng)調(diào)小組的合作討論，不僅鞏固了技能知識(shí)、鍛煉了思維，還培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)。

步驟四：拓展應(yīng)用，提升能力

拓展應(yīng)用是一個(gè)開放性環(huán)節(jié)。它的核心任務(wù)是在學(xué)生掌握基礎(chǔ)作品相關(guān)知識(shí)技能的基礎(chǔ)上，通過擴(kuò)展任務(wù)的完成，為學(xué)生思維的提升和自主探索提供足夠的空間，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生想象力、創(chuàng)造力的發(fā)展，提升學(xué)生的自主探究能力。

1.理清思路，談收獲

學(xué)生回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，做了什么、學(xué)到了什么。學(xué)生在講述中、傾聽中再一次鞏固、再一次學(xué)習(xí)。在教學(xué)過程中，教師不僅要注重學(xué)生的實(shí)踐結(jié)果，也要培養(yǎng)學(xué)生說的能力。能做又能正確表述，學(xué)生對所涉及知識(shí)就會(huì)理解得比較透徹。

2.應(yīng)用知識(shí)，創(chuàng)作品

學(xué)完“貓捉老鼠”后，教師布置“反彈球”設(shè)計(jì)任務(wù)。“反彈球”涉及的部分知識(shí)點(diǎn)需要在“貓捉老鼠”相關(guān)代碼的基礎(chǔ)上進(jìn)行修改和創(chuàng)新。如“擋板移動(dòng)”的代碼可以參考“老鼠移動(dòng)”的代碼，“球運(yùn)動(dòng)”的代碼可以參考“貓移動(dòng)”的代碼。

這個(gè)環(huán)節(jié)需要教師的適當(dāng)引導(dǎo)和學(xué)生的耐心嘗試。在這樣的迭代設(shè)計(jì)過程中，學(xué)生們通過觀察、分析、假設(shè)、調(diào)試等探究過程，在發(fā)現(xiàn)和解決問題的過程中逐步實(shí)現(xiàn)從形象思維邁向邏輯思維的過渡，同時(shí)使學(xué)生的信息素養(yǎng)得到顯著的提升。

步驟五：多維評價(jià)，取長補(bǔ)短

在成果展示環(huán)節(jié)，學(xué)生通過清晰地表達(dá)，讓同伴了解自己的作品和創(chuàng)意。在評價(jià)環(huán)節(jié)，學(xué)生通過別人的評價(jià)知道不足，改進(jìn)作品。這些環(huán)節(jié)培養(yǎng)了學(xué)生的表達(dá)能力和傾聽能力。

1.展示成果，說思路

一個(gè)個(gè)優(yōu)秀作品誕生了，學(xué)生們也很愿意去分享自己的作品。教師要給學(xué)生充分展示的舞臺(tái)。每個(gè)學(xué)生都希望自己被肯定，當(dāng)他獲得了滿足感，就會(huì)激發(fā)再次學(xué)習(xí)的欲望。教師要讓學(xué)生保持這樣的學(xué)習(xí)激情。

2.多維評價(jià)，促進(jìn)步

師生根據(jù)評價(jià)表從趣味性、創(chuàng)意、美觀度、實(shí)現(xiàn)功能等多維度進(jìn)行作品評價(jià)。學(xué)生也會(huì)基于教師和其他小組的評價(jià)來進(jìn)行改進(jìn)和完善，并將作品的最終版本分享到班級群中。由于評價(jià)內(nèi)容多維，評價(jià)也較為科學(xué)公正，學(xué)生們在展示過程中積極性高漲，達(dá)到了預(yù)期成效。

“五步驟”教學(xué)模式，體現(xiàn)了學(xué)生的主體能動(dòng)性，能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，他們能夠以飽滿的熱情參與到創(chuàng)作中。

我國近年來對信息科技學(xué)科教育越來越重視，同時(shí)對學(xué)科教學(xué)也提出了更高的期望，特別是“人工智能”和“少兒編程”的內(nèi)容大幅增加。這就要求我們積極探索相關(guān)內(nèi)容的教育教學(xué)方法，以便促進(jìn)學(xué)生更好地掌握相應(yīng)的技能知識(shí)，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力和信息素養(yǎng)。