甕子江 四川省成都市同輝(國際)學(xué)校
本微課的特色在于通過流程圖,運用三種基本控制結(jié)構(gòu)及其組合,對“你畫我猜”的游戲進(jìn)行問題求解的算法描述,并基于描述的算法,對應(yīng)適當(dāng)?shù)膱D形化編程積木,進(jìn)行組合。其中,在重點知識點講解上,采用了生活化聯(lián)想和動畫演示的方法。
亮點1:在功能分析上,對“你畫我猜”游戲里的功能進(jìn)行了步驟分析,其中包括功能1畫筆的控制和功能2畫筆的繪制。
在對功能1和功能2的分析上,筆者均采用了流程圖的方式來嘗試求解問題,對功能進(jìn)行了逐步的分解。這樣的好處是,通過流程圖可以很清楚地將程序執(zhí)行的邏輯表達(dá)出來。
亮點2(如圖1):在動手實踐過程中,筆者采用了畫中畫的模式。筆者將流程圖固定在右側(cè),進(jìn)行操作演示,演示中解釋每一個執(zhí)行的目的。這樣做的好處是幫助學(xué)生更好、更直觀地理解編程邏輯,以及簡化了上手操作的難度。

圖1
亮點3(如圖2):為了將知識點講解清楚,筆者進(jìn)行了生活中的聯(lián)想和微動畫的演示兩部分的設(shè)定。

圖2
首先,在生活聯(lián)想中引導(dǎo)學(xué)生想象平時大家在畫畫的時候,把畫筆的筆尖落在紙上,便可以進(jìn)行繪畫,如果不想繪畫了,就可以把筆抬起來,筆尖觸碰不到紙上就無法進(jìn)行畫畫了。
其次,在微動畫演示模塊,筆者將抽象的落筆、抬筆模塊進(jìn)行了擬人化,即讓它們向?qū)W生介紹自己,包括介紹自己的姓名、使用方法和場合。這樣做的目的是通過生活中的案例幫助學(xué)生建立對畫筆模塊的自然認(rèn)知關(guān)聯(lián),且運用動畫的播放幫助學(xué)生更好地認(rèn)識抬筆、落筆模塊的使用方法。
本單元對應(yīng)新課標(biāo)第三學(xué)段第一模塊(身邊的算法)中的第二部分“算法的執(zhí)行”,屬于承上啟下的內(nèi)容。向上承接“算法的描述”里算法的理解和相關(guān)輔助工具的認(rèn)識使用,向下為“算法的效率”學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。根據(jù)課標(biāo)所示,“算法的執(zhí)行”在“身邊的算法”模塊內(nèi)容的要求對照(2)和(4)部分內(nèi)容(如圖3)。

圖3
根據(jù)上述內(nèi)容要求,可知在“算法的執(zhí)行”部分,著重培養(yǎng)的關(guān)鍵能力是運用算法解決問題的能力,因此,該關(guān)鍵能力的培養(yǎng)是本微課設(shè)計的重要出發(fā)點。
1.設(shè)計思路
(1)學(xué)情分析
在微課制作之前,筆者首先對該學(xué)習(xí)課程內(nèi)容學(xué)段的學(xué)生進(jìn)行了學(xué)情分析(認(rèn)知發(fā)展、知識基礎(chǔ)、能力基礎(chǔ)、需要注意的地方)。
①認(rèn)知發(fā)展。五、六年級的學(xué)生的思維處于具象思維到抽象思維的過渡階段,因此,在教學(xué)設(shè)計上筆者對具象內(nèi)容和抽象內(nèi)容進(jìn)行了關(guān)系和平衡的考量。
②知識基礎(chǔ)。學(xué)生在“算法的描述”部分已經(jīng)簡單地認(rèn)識了三種基本控制結(jié)構(gòu),并能夠使用自然語言和流程圖描述簡單的算法。
③能力基礎(chǔ)。學(xué)生已經(jīng)掌握了圖形化編程的基本知識,能夠簡單地組合運用事件、控制、運動等模塊做一些分支和循環(huán)結(jié)構(gòu)程序。
④需要注意的地方。學(xué)生對分支結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用存在一定的問題,如分支的誤判、循環(huán)的多余使用等;流程圖對編程起到的作用,學(xué)生尚未熟悉和掌握。
(2)教學(xué)目標(biāo)
根據(jù)新課標(biāo)的教學(xué)理念和學(xué)情分析,筆者將教學(xué)目標(biāo)定為以下四點。
①通過分析“你畫我猜”游戲,將“你畫我猜”游戲中的落筆和抬筆判斷問題與分支結(jié)構(gòu)相聯(lián)系,整理游戲背后的執(zhí)行步驟,設(shè)計游戲算法。(信息意識、計算思維)
②借助流程圖描述出“你畫我猜”游戲過程的算法,并進(jìn)行任務(wù)分解,即功能1和功能2的實現(xiàn),體會流程圖的重要性,利用流程圖表示“你畫我猜”游戲的算法。(信息意識、計算思維)
③運用圖形化編程工具中的“抬筆”“落筆”“如果…否則”“重復(fù)執(zhí)行”等模塊,編寫“你畫我猜”游戲的程序。(計算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新)
④體會分支結(jié)構(gòu)在程序設(shè)計和生活中的重要價值,提升利用數(shù)字化作品表達(dá)的能力。(信息意識、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會責(zé)任)。
(3)教學(xué)重難點
重點:“你畫我猜”游戲中落筆和抬筆模塊的認(rèn)識使用。(信息意識、計算思維)
難點:將“你畫我猜”游戲算法的流程圖描述,轉(zhuǎn)化為圖形化編程語言的過程,即建立算法和程序設(shè)計之間的邏輯關(guān)系。(信息意識、計算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新)。
2.內(nèi)容結(jié)構(gòu)
本微課選取的知識點的切口很小,即圖形化編程中畫筆模塊的落筆和抬筆。筆者通過學(xué)生生活中常玩的游戲“你畫我猜”引入,接著進(jìn)行游戲的分析和功能的實現(xiàn)。在實現(xiàn)的過程中使用動畫、流程圖、教師演示等一系列思維引導(dǎo)方式幫助學(xué)生認(rèn)識了畫筆模塊中的“落筆”和“抬筆”,促進(jìn)學(xué)生將新學(xué)的畫筆知識內(nèi)容和以往學(xué)習(xí)的條件判斷和重復(fù)執(zhí)行語句等進(jìn)行有效結(jié)合。在微課最后,展示畫筆的更多知識內(nèi)容并做出作品,激發(fā)學(xué)生對新知的主動探索欲望,從而完成你畫筆者猜的作品案例。
本微課旨在使學(xué)生經(jīng)歷抽象、分解、建模、算法設(shè)計等思維活動,基于學(xué)習(xí)者分析,根據(jù)維果茨基最近發(fā)展區(qū)理論,使用支架式教學(xué)策略開展教學(xué)活動。教師作為輔助者、引導(dǎo)者,根據(jù)問題需要為學(xué)生提供適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)支架,幫助學(xué)生學(xué)習(xí),因此教法采用任務(wù)驅(qū)動法、啟發(fā)式教學(xué)法,學(xué)法則采用自主探究實踐。
筆者將教學(xué)過程分為以下5個環(huán)節(jié):體驗游戲引出算法、分析問題設(shè)計算法(教學(xué)重點)、分解任務(wù)驗證算法(教學(xué)難點)、展示優(yōu)化算法、總結(jié)拓展體會算法。這樣設(shè)計的目的是讓學(xué)生經(jīng)歷分析問題、設(shè)計算法、驗證算法、優(yōu)化算法的完整過程。依據(jù)是新課標(biāo)中“算法的執(zhí)行”對應(yīng)的基本知識技能和關(guān)鍵能力。
(1)片頭部分
通過炫酷的開場動畫吸引學(xué)生的注意力,首頁標(biāo)注本次微課的名稱、學(xué)科,以及制作者姓名。(用時5秒)
(2)課程導(dǎo)學(xué)
展示內(nèi)容大綱,向?qū)W生介紹本次課的流程,包括規(guī)則了解、功能分析、動手實踐和總結(jié)擴展四大板塊。(用時20秒)
(3)規(guī)則了解
提前介紹“你畫我猜”的游戲規(guī)則和操作方法,讓學(xué)生能更好地體驗游戲過程。(用時20秒)
(4)功能分析
展示游戲運行的完整過程,引導(dǎo)學(xué)生提煉出該游戲的兩大功能,即功能1(控制畫筆)和功能2(畫筆繪制),接著引導(dǎo)學(xué)生理清每個功能的思路以及所運用到的知識、對應(yīng)的積木模塊,并繪制出流程圖。(用時2分30秒)
(5)嘗試編程
引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合流程圖進(jìn)行圖形化積木編程,在動手中發(fā)現(xiàn)問題,引發(fā)疑問,從而引出新的知識點。例如,功能1控制畫筆知識是學(xué)生以往學(xué)過的知識,可以通過動手解決(“重復(fù)執(zhí)行”和“移到鼠標(biāo)位置”模塊)。但是在實現(xiàn)功能2的時候,學(xué)生遇到了知識盲區(qū),這時進(jìn)行新知識的講解,即通過生活中的聯(lián)想和動畫的演示,讓學(xué)生了解“抬筆”和“落筆”的積木,并進(jìn)行實戰(zhàn)應(yīng)用,結(jié)合以往所學(xué)的“如果…否則”和“重復(fù)執(zhí)行”語句,完成功能2畫筆繪制。在完成功能1和功能2后,運行程序,在驗證程序沒問題后,便可以判定已經(jīng)完成“你畫我猜”的游戲制作。(用時3分鐘)
(6)片尾部分
筆者帶領(lǐng)學(xué)生對所學(xué)知識進(jìn)行總結(jié),通過對“畫筆”和“抬筆”的學(xué)習(xí)和應(yīng)用,結(jié)合所學(xué)知識,進(jìn)行了“你畫我猜”的游戲制作,隨后進(jìn)行了擴展,提出更多的畫筆功能用法,如畫彩色線條、畫多邊圖形,或畫自己想要的圖案,以激發(fā)學(xué)生的探索欲望。(用時1分10秒)
①微課里圖像的質(zhì)量是最重要的,為了保證視頻的高質(zhì)量,筆者在錄屏軟件上選擇了BANDICAM專業(yè)錄屏軟件,其在確保畫面1080P質(zhì)量和60幀率的同時,也支持標(biāo)注、變焦、提示等輔助教學(xué)功能。
②微課里聲音的傳遞尤為重要,為了使教學(xué)聲音沒有雜音、音色更為清晰明朗,筆者選用了大疆的MIC專業(yè)錄音設(shè)備,有效支持教學(xué)語言和內(nèi)容的傳遞。
③為了使內(nèi)容呈現(xiàn)形式較為新穎,吸引學(xué)生的注意力,筆者前期在PowerPoint方面的課件制作下了很多功夫,自學(xué)了構(gòu)圖、色彩搭配等知識,后期采用AE進(jìn)行了大量的逐幀動畫制作,并使用了專業(yè)的流程圖Process on。
④為了使講解內(nèi)容有一定的交互性,筆者使用源碼編輯器展示編程的過程,進(jìn)行每一步的直觀講解,幫助學(xué)生更好地進(jìn)行實踐。
⑤筆者增添了虛擬人物,虛擬人物的表情和動作都是根據(jù)教師的變化進(jìn)行還原,增添學(xué)習(xí)過程的趣味性。
⑥筆者用premier制作了時間軸的進(jìn)度提示條,將每段內(nèi)容的講解模塊進(jìn)行了標(biāo)注,學(xué)生可根據(jù)自己的學(xué)習(xí)掌握情況進(jìn)行斷點播放。
在最開始設(shè)計微課時,筆者根據(jù)先前所學(xué)的微能力點進(jìn)行了六個維度(包括講解清晰、內(nèi)容呈現(xiàn)、應(yīng)用合理、重點突出、注意交互、拍攝質(zhì)量這六個維度)的一一對照,從開始便給自己定下了高標(biāo)準(zhǔn)。
在設(shè)計微課的過程中,筆者深刻感受到,一節(jié)微課的總時長越少,對教師的專業(yè)知識能力的掌握程度要求就越高,一個短短7分鐘的微課,筆者花費了一周的時間制作。本節(jié)微課的每一小段內(nèi)容都制訂了對應(yīng)的鏡頭和腳本,方便后期修改和完善。