董麗鳳
摘?要 計算思維是思維方式的一種,周以真教授在2011年對計算思維進行重新定義,認為“計算思維是一種解決問題的思維過程,能夠清晰、抽象地將問題和解決方案用信息處理代理(機器或人)所能有效執(zhí)行的方式表述出來”。在小學階段信息技術(shù)學科中通過項目式學習的游戲編程助力計算思維的提升。
關(guān)鍵詞 項目式學習;游戲;計算思維
中圖分類號:A,G613.7 文獻標識碼:A 文章編號:1002-7661(2020)01-0163-01
我國在K-12教育階段計算思維培養(yǎng)的研究中,主要探討了在計算思維理念和培養(yǎng)目標之下,基礎(chǔ)教育階段信息技術(shù)課程的核心價值和主要任務(wù)以及在中小學信息技術(shù)教育中引入計算思維、強調(diào)了學生計算思維的重要性。作為信息技術(shù)教師如何在小學階段培養(yǎng)學生的計算思維,可通過合理的工具如Scratch、編程貓等可視化編程軟件+游戲+PBL(Project-Based Learning,項目式學習)的教學模式可更好地支撐教學,實現(xiàn)計算思維培養(yǎng)的目標。
下面結(jié)合一學生制作的《美化海洋之詩詞大挑戰(zhàn)》程序作品進行闡述。
創(chuàng)作背景
該作品創(chuàng)作起源以學校組織的古詩詞知識競賽有了《美化海洋之詩詞大挑戰(zhàn)》的初步想法及全國上下都在學習垃圾分類熱潮這個大背景下產(chǎn)生靈感。制作過程中引用了奧數(shù)作業(yè)時的一道題“20道數(shù)學題,做對一道得5分,做錯(或不做)一道扣3分,結(jié)果小紅得60分,她做對了多少道?”解題思路進行創(chuàng)作。由此,設(shè)計了這款益智游戲,將學習到的知識運用到游戲里,讓同學們在玩游戲的過程中掌握古詩詞。
創(chuàng)作目的:
1.警畏大家對環(huán)境的保護意識。2.激發(fā)同學們對古詩詞的熱愛。
游戲說明:
1.按下右下角的圖標前往游戲。
2.將鼠標指針面向炮臺方向。
3.點擊鼠標左鍵炮彈發(fā)出。
4.如果打中垃圾問題,題目那只能靠自己了。
5.打中章魚、海星、魚反扣5分。
切記:有倒計時,如果在時間內(nèi)答出所有題目有驚喜,沒有答出來也有驚喜。
一、游戲編程促進計算思維的提升
陳鶴琴先生曾說過:“游戲從教育方面說是兒童的優(yōu)良教師,他從游戲中認識環(huán)境、了解物性、從游戲中強健身體、鍛煉思想、學習做人……游戲是兒童的良師?!币虼?,在小學階段,則較多的采用游戲化教學的方式,以提升學生的學習興趣,培養(yǎng)學生一些簡單的計算思維能力。在游戲編程中,要懂得引導學生去觀察、分析,處理、解決問題有利于學生思維的發(fā)展,還可以促進學生學會獨立思考。游戲本身對孩子有著天然的吸引力,如果教師把學習過程變成玩游戲,學生能主動參與編寫程序,會把抽象、高深莫測的程序語言轉(zhuǎn)換成喜聞樂見感興趣的游戲,一方面可以促進計算思維的拓展,還可培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神,激發(fā)學生創(chuàng)作游戲的競爭意識,讓學生積極主動地投入到編程中,用滿腔的熱忱,創(chuàng)造出難度適當?shù)挠螒颉?/p>
二、項目學習方式,達到跨學科綜合培養(yǎng)計算思維的初衷
編程貓創(chuàng)始人兼CEO李天馳說:“編程貓非常注重對孩子‘計算思維的培養(yǎng),通過項目式的學習方式教授孩子編程知識,這是編程貓的特色?!倍睹阑Q笾娫~大挑戰(zhàn)》程序作品的“學習需求”的任務(wù)設(shè)計主要從學生的知識、操作、思維起點出發(fā),根據(jù)學生的真實生活、體驗的情境,通過畫流程圖、思維導圖等為幫助學生理清和建構(gòu)起學習支架,有助于游戲的設(shè)計和編寫,都可以培養(yǎng)學生的計算思維。
“美國計算機教師協(xié)會(CSTA)定義的中小學計算機科學標準在小學、初中、高中三個階段均倡導了計算思維與社會、語言藝術(shù)、數(shù)學與科學等課程的整合。關(guān)注于問題解決方案的形成過程,培養(yǎng)學生像計算機科學家那樣去思考問題,是計算思維培養(yǎng)的宗旨?!币虼?,大部分教師在培養(yǎng)計算思維時都會努力地去改變以往傳統(tǒng)的學習模式,不斷地推陳出新。從國際上的經(jīng)驗來看,可以通過多學科整合和不同教育階段共同關(guān)注,集中精力進行問題解決方案的分析、設(shè)計與邏輯驗證,將計算思維融入學生知識,為實現(xiàn)計算思維的培養(yǎng)奠定了良好的基礎(chǔ)。
在上面案例中,學生根據(jù)自己的生活經(jīng)驗把創(chuàng)作思路分成若干問題,游戲作品創(chuàng)作中把編程與數(shù)學、詩詞、音樂、美術(shù)、社會等多學科進行整合。
(1)學生能緊跟時代命脈,結(jié)合當下的垃圾分類等熱門話題進行選題創(chuàng)作。(社科類)
(2)搜集和制作垃圾的小圖標,學生運用繪圖軟件勾勒出自己心目中的炮彈圖樣,設(shè)計不同的垃圾圖樣。(美術(shù))
(3)考慮當垃圾被炮彈擊中后要等待多長時間消失的狀態(tài),如果沒有擊中繼續(xù)在水中漂浮。(思維辯證方法)
(4)當垃圾被擊中后會出現(xiàn)古詩詞,當答對題目后有一定的獎勵機制來激發(fā)學生的亢奮狀態(tài),一如繼往繼續(xù)前行。另外答對題目加3分并伴隨勝利的曲調(diào),答錯反扣2分失敗的聲音。(數(shù)學中的奧數(shù)題和中華經(jīng)典的古詩詞、音樂)
基于項目的學習方式和游戲的融合,讓學生真實的參與到問題情境的項目實踐,體驗從分析問題、程序創(chuàng)造到形成解決方案的完整流程,推進學生整體思維能力和問題解決能力的提升。對于小學階段的信息技術(shù)學科,能夠?qū)⒕幊痰撵`活性與多學科的高度整合,在一定程度上依賴于游戲,從而也進一步提升了學生的計算思維!
參考文獻:
[1]陳鵬,黃榮懷,梁躍,etal.如何培養(yǎng)計算思維——基于2006-2016年研究文獻及最新國際會議論文[J].現(xiàn)代遠程教育研究,2018(1):100-114.
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