解穎 遠(yuǎn)新蕾

1 引言

小學(xué)編程知識(shí)所涵蓋的計(jì)算思維和編程思想是培養(yǎng)小學(xué)生信息素養(yǎng)的重要教育維度，符合社會(huì)信息化人工智能（Artificial Intelligence，縮寫AI）發(fā)展的新要求。在STEAM項(xiàng)目式教育中，兒童編程作為重要的環(huán)節(jié)，是STEAM教育最有效的載體，也是STEAM教育很好的切入點(diǎn)。因此著重于小學(xué)信息技術(shù)編程教學(xué)相關(guān)內(nèi)容的研究尤為重要。

2 學(xué)生發(fā)展特征分析

研究設(shè)計(jì)的教學(xué)模塊主要面對(duì)的是小學(xué)五年級(jí)的學(xué)生，年齡大多在10-12歲之間。國(guó)家對(duì)義務(wù)教育小學(xué)階段信息技術(shù)要求是從小學(xué)三年級(jí)開始學(xué)習(xí)，兩年的信息技術(shù)的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)也為五年級(jí)學(xué)習(xí)編程模塊打下良好的基礎(chǔ)。

在認(rèn)知水平方面，處于10-12歲的學(xué)生具有一定的邏輯性，可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的邏輯推理。運(yùn)算能力處于具體的運(yùn)算階段，具有明顯的符號(hào)性，但是其抽象思維能力不足。

在心理發(fā)展方面，喜歡可以直觀看到教學(xué)用具資料，如圖片、動(dòng)畫等;喜歡自己實(shí)際操作，尤其喜歡玩簡(jiǎn)單小游戲，因此對(duì)于可以利用編程進(jìn)行小游戲的制作有濃厚的興趣，但是對(duì)于編程沒有清楚的認(rèn)知;獨(dú)立思考能力較弱，容易被外界因素影響，思維跳躍，對(duì)新鮮事物充滿好奇，自我約束能力較弱。

3 相關(guān)內(nèi)容分析

3.1 對(duì)小學(xué)信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)分析

首先對(duì)小學(xué)信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析，從小學(xué)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)信息技術(shù)的學(xué)習(xí)興趣，有助于初中信息技術(shù)的學(xué)習(xí)，同時(shí)在學(xué)習(xí)信息技術(shù)知識(shí)的過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生使用信息技術(shù)對(duì)其他學(xué)科進(jìn)行探究學(xué)習(xí)的能力，淡化學(xué)科體系，多學(xué)科交互學(xué)，為適應(yīng)信息化社會(huì)的生活、學(xué)習(xí)夯實(shí)基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)，形成合法網(wǎng)民的信息意識(shí)。

3.2 對(duì)小學(xué)編程教學(xué)內(nèi)容分析

其次對(duì)小學(xué)編程教學(xué)內(nèi)容分析，通過(guò)查閱資料得知，現(xiàn)在小學(xué)編程模塊使用書分為義務(wù)教材、校本教材和選修教材三種。從現(xiàn)有小學(xué)編程教材內(nèi)容可以看出，教材內(nèi)容或偏重于基本操作，或偏重于理論知識(shí)，沒有將理論知識(shí)與實(shí)踐操作較好的融合，同時(shí)教學(xué)內(nèi)容缺少趣味性，知識(shí)點(diǎn)重復(fù)較少，到最后綜合制作游戲時(shí)會(huì)出現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)遺忘、時(shí)間不足以制作完整的編程游戲的情況。而新出版的AI教材尚處于試用階段，東北地區(qū)尚未普及。

3.3 對(duì)小學(xué)編程教學(xué)現(xiàn)狀分析

對(duì)小學(xué)編程教學(xué)現(xiàn)狀分析采用問(wèn)卷調(diào)查法與訪談法，對(duì)小學(xué)生采用問(wèn)卷調(diào)查分析，對(duì)教師進(jìn)行訪談分析。問(wèn)卷調(diào)查的數(shù)據(jù)說(shuō)明學(xué)生對(duì)編程的學(xué)習(xí)興趣不高，認(rèn)為編程知識(shí)難理解，對(duì)于編程基礎(chǔ)知識(shí)掌握不牢固;對(duì)于“如果有可能你想自己做一款編程游戲”，有高達(dá)87.5%的學(xué)生選擇非常期待，一方面說(shuō)明說(shuō)明學(xué)生對(duì)制作編程游戲的興趣非常高，另一方面說(shuō)明優(yōu)化編程教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生對(duì)編程的學(xué)習(xí)興趣有助于學(xué)生加深對(duì)編程知識(shí)的理解。通過(guò)對(duì)教師訪談了解編程模塊的教學(xué)現(xiàn)狀有編程內(nèi)容不受重視;編程內(nèi)容設(shè)置較難，學(xué)生難理解;教學(xué)效率不高的情況。

4 Scratch2.0編程教學(xué)模塊設(shè)計(jì)

4.1 將編程教學(xué)模塊設(shè)計(jì)為學(xué)習(xí)制作編程游戲

根據(jù)小學(xué)生發(fā)展特點(diǎn)及實(shí)際教學(xué)情況，將Scratch2.0編程教學(xué)模塊的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)為制作一款名為《星空保衛(wèi)戰(zhàn)》的編程游戲，通過(guò)游戲化的學(xué)習(xí)情景，以制作游戲角色提高學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)編程的興趣，將理論與實(shí)踐操作相融合，由淺入深，加深學(xué)生對(duì)編程知識(shí)的理解。

4.2 根據(jù)設(shè)計(jì)的編程游戲制定三維目標(biāo)：

知識(shí)與技能目標(biāo)：（1）對(duì)角色及背景的新建、造型改變、命名等設(shè)置熟練操作;

（2）理解Scratch2.0中各模塊的含義，并能根據(jù)要求在腳本區(qū)正確將模塊連接形成可運(yùn)行腳本;（3）理解編程概念;（4）理解基本算術(shù)運(yùn)算符和表達(dá)式;（5）理解基本結(jié)構(gòu)的含義;（6）基本完成編程游戲的制作。

過(guò)程與方法目標(biāo)：（1）通過(guò)教師的操作演示，學(xué)生明確模塊的拖拽方法，正確掌握操作步驟;（2）給學(xué)生創(chuàng)設(shè)制作游戲化的學(xué)習(xí)情景，使學(xué)生在創(chuàng)設(shè)的情景中建構(gòu)編程知識(shí)體系;（3）通過(guò)任務(wù)探究方法，充分發(fā)揮學(xué)生自主探究意識(shí)與創(chuàng)新能力，在制作編程游戲的過(guò)程中，逐漸理解基本的編程概念;（4）通過(guò)小組合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生合作交流的能力。

情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：（1）通過(guò)Scratch編程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維，提高其信息素養(yǎng);（2）在任務(wù)驅(qū)動(dòng)的探究學(xué)習(xí)過(guò)程中，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣與能力，培養(yǎng)其創(chuàng)新能力;（3）提高學(xué)生將計(jì)算思維轉(zhuǎn)換為解決實(shí)際問(wèn)題的能力;（4）在交流合作中共享學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，提高自我表達(dá)與合作的能力。

4.3 根據(jù)編程教學(xué)模塊設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容、學(xué)時(shí)數(shù)及學(xué)時(shí)數(shù)分配

教學(xué)內(nèi)容：理解編程的概念，程序設(shè)計(jì)的四個(gè)步驟;理解算法的概念、作用，以及流程圖的畫法;算數(shù)運(yùn)算符與表達(dá)式和關(guān)系運(yùn)算符和表達(dá)式;順序結(jié)構(gòu)的運(yùn)行順序，循環(huán)結(jié)構(gòu)和選擇結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的Scratch模塊。

教學(xué)重點(diǎn)：理解編程和算法概念及三種基本結(jié)構(gòu)的。

教學(xué)難點(diǎn)：會(huì)使用流程圖描述算法;理解三種基本結(jié)構(gòu)的運(yùn)行順序。

4.4 教學(xué)評(píng)價(jià)

為鞏固和拓展延伸每節(jié)課學(xué)習(xí)的編程知識(shí)，在課后設(shè)置思考練習(xí)部分。結(jié)合課程內(nèi)容用“說(shuō)一說(shuō)”的方式來(lái)啟發(fā)學(xué)生思考，適時(shí)地練習(xí);用“小知識(shí)” 開拓學(xué)生的知識(shí)面，用“課堂表現(xiàn)評(píng)價(jià)表”使學(xué)生掌握自我學(xué)習(xí)情況。

5 Scratch2.0編程教學(xué)模塊實(shí)踐

教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)依據(jù)情景認(rèn)知理論、游戲化學(xué)習(xí)理論，結(jié)合教和學(xué)的實(shí)際情況，將教學(xué)過(guò)程分為以下階段。

（1）編程理論知識(shí)學(xué)習(xí)。Scratch2.0編程教學(xué)模塊第一部分內(nèi)容是編程知識(shí)理論的學(xué)習(xí)，結(jié)合Scratch的簡(jiǎn)單操作，模塊含義講解加深對(duì)理論知識(shí)的理解。先學(xué)習(xí)概念定義，有助于后續(xù)編程游戲制作時(shí)模塊的連接應(yīng)用。

（2）熟練連接模塊。本次研究實(shí)施對(duì)象選擇的是學(xué)習(xí)過(guò)Scratch2.0軟件的五年小學(xué)生，關(guān)于軟件界面基本組成部分及相應(yīng)的基礎(chǔ)操作簡(jiǎn)單熟悉即可。在制作游戲的過(guò)程中，學(xué)生根據(jù)目的將模塊拖拽到腳本區(qū)，將各模塊組中的模塊正確連接，形成完整可運(yùn)行的編程程序。

（3）結(jié)合課后練習(xí)復(fù)習(xí)鞏固重點(diǎn)知識(shí)。在制作編程游戲的過(guò)程中，需要對(duì)不同角色進(jìn)行腳本編輯，因此每新建一個(gè)角色都需要用順序、選擇、循環(huán)結(jié)構(gòu)，在不斷重復(fù)學(xué)習(xí)的過(guò)程中，加以課后練習(xí)思考題，鞏固對(duì)知識(shí)的理解并能熟練運(yùn)用。

（4）鼓勵(lì)學(xué)生自主探究。區(qū)別于過(guò)往“填鴨式”教學(xué)，現(xiàn)代教學(xué)中著重強(qiáng)調(diào)“教師是引導(dǎo)者”這一身份，為學(xué)生指引正確的學(xué)習(xí)方向，提供解決問(wèn)題的思路而非將學(xué)生的思維禁錮在一個(gè)固定范圍之內(nèi)，或按照固有的教學(xué)步驟操作，充分發(fā)揮學(xué)生探究與創(chuàng)新的能力，將自主探究學(xué)習(xí)放在重要位置。

（5）調(diào)試游戲設(shè)置難度。對(duì)于一款游戲來(lái)講，游戲的可玩性至關(guān)重要，在本研究的編程游戲中，著重強(qiáng)調(diào)游戲的設(shè)置。游戲不能存在只贏不輸?shù)那闆r，反之亦然，不然游戲永遠(yuǎn)不會(huì)結(jié)束，少了些趣味性。學(xué)生根據(jù)自己對(duì)游戲的要求，對(duì)游戲輸贏條件進(jìn)行設(shè)置，比如游戲時(shí)長(zhǎng)為多少，即設(shè)置數(shù)據(jù)變量“游戲時(shí)間”，在此過(guò)程中加深對(duì)變量的理解。

（6）綜合各模塊完成游戲《星空保衛(wèi)戰(zhàn)》。經(jīng)過(guò)一學(xué)期Scratch2.0編程的學(xué)習(xí)，學(xué)生將所學(xué)知識(shí)進(jìn)行梳理運(yùn)用，把自己的創(chuàng)意融入其中，制作屬于自己的新角色、新的編程腳本，最終完成編程游戲《星空保衛(wèi)戰(zhàn)》。

（7）上傳平臺(tái)交流分享。編程游戲完成后，可將自己做的編程游戲上傳至Scratch交流平臺(tái)，進(jìn)行交流學(xué)習(xí)。同時(shí)可在課堂內(nèi)部展示，同學(xué)間學(xué)習(xí)互進(jìn)，促進(jìn)學(xué)生間的感情。

6 總結(jié)

在社會(huì)發(fā)展的大背景中，結(jié)合STEAM項(xiàng)目式教學(xué)及相關(guān)理論支撐下，根據(jù)小學(xué)生發(fā)展特點(diǎn)等方面的實(shí)際情況，將學(xué)習(xí)編程知識(shí)結(jié)合“制作游戲”的實(shí)踐操作加深對(duì)理論知識(shí)的理解。小學(xué)生處于培養(yǎng)邏輯思維的黃金期，仔細(xì)查找程序錯(cuò)誤，這在潛移默化中矯正學(xué)生的不良學(xué)習(xí)習(xí)慣，培養(yǎng)小學(xué)生的邏輯思考和對(duì)待知識(shí)謹(jǐn)慎的態(tài)度。教師在關(guān)注學(xué)生知識(shí)技能、動(dòng)作技能方面學(xué)習(xí)情況的同時(shí)，也承擔(dān)起培養(yǎng)學(xué)生信息素養(yǎng)的責(zé)任，同時(shí)學(xué)生的學(xué)習(xí)效率提高，教師的教學(xué)壓力也會(huì)相對(duì)減少。

具體結(jié)論如下：

（1）基于Scratch2.0小學(xué)信息技術(shù)編程教學(xué)模塊能夠培養(yǎng)小學(xué)生對(duì)編程學(xué)習(xí)的興趣?！白鲋袑W(xué)，玩中學(xué)”符合小學(xué)生的心理發(fā)展特點(diǎn)，游戲化情景的學(xué)習(xí)課堂，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師也通過(guò)游戲的多媒體資源吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)注意力，多數(shù)學(xué)生較期待下一節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容。

（2）基于Scratch2.0小學(xué)信息技術(shù)編程教學(xué)模塊能夠改善小學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。新課程改革的一個(gè)核心的觀念就是要改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，將以往學(xué)生的被動(dòng)接受式的學(xué)習(xí)形式轉(zhuǎn)變?yōu)樽灾鞑僮鳌⑻剿饔懻摰姆绞?，在教師講授和自主學(xué)習(xí)結(jié)合的過(guò)程中，獲得積極的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

（3）基于Scratch2.0小學(xué)信息技術(shù)編程教學(xué)模塊能夠培養(yǎng)小學(xué)生多方面能力。當(dāng)學(xué)習(xí)遇到問(wèn)題時(shí)，小學(xué)生的求知欲會(huì)讓他們自主嘗試解決問(wèn)題，或是與同學(xué)交流合作解決問(wèn)題，在自主探究中學(xué)會(huì)思考，在合作學(xué)習(xí)中吸取經(jīng)驗(yàn)，在開放的學(xué)習(xí)環(huán)境中嘗試創(chuàng)新，在教師的鼓勵(lì)下，對(duì)自己充滿信心，并將編程知識(shí)轉(zhuǎn)化為解決實(shí)際問(wèn)題的思維方式。

（4）基于Scratch2.0小學(xué)信息技術(shù)編程教學(xué)模塊能夠提高教學(xué)效率。編程教學(xué)模塊將整體分為若干小項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，小學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)編程游戲不僅能激發(fā)內(nèi)部動(dòng)機(jī)，同時(shí)提高外部動(dòng)機(jī)。小學(xué)生對(duì)編程知識(shí)學(xué)習(xí)的熱情使學(xué)習(xí)效率提高，而教師的教學(xué)效率也相對(duì)提高。

項(xiàng)目名稱：基于Scratch2.0小學(xué)信息技術(shù)編程教學(xué)模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)踐，項(xiàng)目編號(hào)：kjcx2018-101mdjnu。

（作者單位：牡丹江師范學(xué)院）