劉偉蘭

摘要：在實施教育信息化2.0的時代，小學信息技術課程內(nèi)容也做了相應的更改，以適應學生核心素養(yǎng)培養(yǎng)尤其是計算思維培養(yǎng)的需要。《中小學信息技術課程指導綱要》指出：中小學生應了解程序設計的基本思想，有效培養(yǎng)邏輯思維能力。因此，推動少兒編程與計算思維培養(yǎng)尤為重要?；诖?，本文以粵教版小學信息技術第三冊上第7課《綜合活動一：小火龍大冒險》為例，對面向計算思維培養(yǎng)的少兒編程項目學習與案例設計進行探究。

關鍵詞：計算思維;少兒編程;項目學習

中圖分類號：G434 ?文獻標識碼：A ?論文編號：1674-2117（2021）S2-0029-03

前言

國務院頒發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》指出，在中小學設置人工智能相關課程，推廣編程教育。2020年，教育部發(fā)布《關于組織開展未來學校創(chuàng)新發(fā)展課題——編程課程體系與教學模式研究的通知》，通知指出，將有計劃推進編程教育在基礎教育領域的普及與開展，提升中小學在編程教育領域的研究與實踐水平。筆者所在小學信息技術課程已開設的圖形化編程有SCRATCH、源碼編輯器。學生經(jīng)過系統(tǒng)學習，能夠完成制作一款簡單的游戲、一幅精彩的動畫、一個生動有趣的故事等。在學完編程課程后，學生的邏輯思維和小組合作意識增強，學生綜合素養(yǎng)得到提高。

計算思維的定義及特征

1.計算思維的定義

周以真教授認為計算思維是運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統(tǒng)設計以及人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動。又有學者認為計算思維是一個問題解決的過程。在小學信息技術教學中，加強對學生計算思維培養(yǎng)，能夠激發(fā)學生的學習積極性，發(fā)揮小組團體合作的作用，有效培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。

2.計算思維的特征

計算思維的主要特征有：①實現(xiàn)積極分析問題和解決問題;②主動抽象問題、分解問題;③使用構(gòu)造解決問題的模型和算法;④善用迭代和優(yōu)化;⑤最后形成高效解決同類問題的范式。

少兒編程的特點

少兒編程屬于一種可視化的圖形編程，它的目的是培養(yǎng)小學生對編程的認識，提升學生的編程能力，能夠激發(fā)學生的學習興趣。

少兒編程具有以下特點：

（1）算法簡單化。讓學生通過有趣的圖形化編程模塊學習復雜的程序語言與邏輯，讓編程簡單得像搭積木。學生通過拖拽、拼接指令積木塊賦予角色命令，從而設計出有趣的游戲、故事、動畫等作品。

（2）內(nèi)涵豐富。在編程時，要考慮積木的邏輯、參數(shù)的設定等設計問題;在選角色、場景時，要考慮是否美觀;在設置角色的動作時，要考慮坐標和角度等數(shù)學問題。

（3）具有可控化。學生編寫的程序，大部分是自動運行的，如果適當增加控制程序的模塊，可提高學生的參與感、體驗感。

（4）具有開放的環(huán)境。做好的作品可以通過訪問少兒編程網(wǎng)站上傳并與他人分享，也可登錄知名的兒少編程網(wǎng)站進行編程學習。通過開放的網(wǎng)絡空間，培養(yǎng)學生自主探究的能力，加強學生的溝通和交流。

項目學習定義及特征

1.項目學習定義

項目學習強調(diào)的是以問題解決為中心、多種學習途徑相整合，實現(xiàn)向“學習者為中心”和“能力中心型”教育的轉(zhuǎn)變。在小學信息技術教材中，每節(jié)課程也是按照項目學習的教學模式來編排的，簡單的來說，項目學習是以任務為主線的教學模式。

2.項目學習的主要特征

①創(chuàng)設現(xiàn)實的問題情境;②布置一定數(shù)量的學習任務;③強調(diào)學習活動中的合作;④關注多學科交叉的知識;⑤最終完成一個或多個作品;⑥課堂評價多樣化。

面向計算思維培養(yǎng)的少兒編程項目學習與案例設計

下面筆者根據(jù)計算思維項目學習的定義及特征，以粵教版小學信息技術第三冊上第7課《綜合活動一：小火龍大冒險》為例，對面向計算思維培養(yǎng)的少兒編程項目學習與案例設計進行闡述。

1.教學目標

知識與技能目標：了解游戲設計的六個組成要素;學會使用“碰到角色”和“碰到顏色”兩個積木;能夠以玩家視角優(yōu)化游戲程序;學會根據(jù)游戲設計六要素分析程序、編寫程序。

過程與方法目標：通過欣賞“小火龍大冒險”游戲，了解游戲設計的六個要素;運用思維導圖分析“小火龍大冒險”，提高邏輯思維能力;通過搭建“小火龍”腳本，學會“碰到角色”和“碰到顏色”條件的合理使用;能夠優(yōu)化游戲程序。

情感、態(tài)度與價值觀目標：通過制作“小火龍大冒險”游戲，體會少兒編程的樂趣;引導學生正確對待網(wǎng)絡游戲。

2.教學內(nèi)容

制作一個用鍵盤光標鍵控制的“小火龍大冒險”游戲。

3.教學重難點

教學重點：了解游戲六要素，分析角色需求，理順腳本設計思路;學會設置碰到某種情況做出相應響應。

教學難點：學會分析和編寫程序，學會設置參數(shù)。

4.教學過程

（1）創(chuàng)設問題情境

①教師演示“小火龍大冒險”游戲，讓學生思考一個完整的游戲由哪些要素構(gòu)成。學生閱讀書本并回答，師生總結(jié)出游戲的六要素。②師生共同分析“小火龍大冒險”游戲的六要素并通過課件展示。

（2）算法設計

根據(jù)“小火龍大冒險”的六要素，各小組進行算法設計。學生可以共同討論和閱讀書本，嘗試書寫腳本程序。教師課件演示已學過的積木。

（3）實踐操作

①布置任務一：設置場景角色、行動。

要求：添加靜態(tài)場景和動態(tài)場景，并完成動態(tài)場景的設置——讓第一個螺旋電柱逆時針旋轉(zhuǎn)，讓第二個螺旋電柱順時針旋轉(zhuǎn)。

教師巡視并作個別輔導，記錄各小組的完成情況。學生匯報演示，教師小結(jié)搭建兩個螺旋電柱的技巧，強調(diào)調(diào)整合適的旋轉(zhuǎn)角度。師生通過課件演示編寫的腳本。教師課件演示已學過的積木。在游戲場景設置好后，能不能用鍵盤來控制“小火龍”移動呢？

②布置任務二：添加小火龍角色，用鍵盤“↑”“→”鍵控制小火龍向上、向右移動。

要求：從素材庫添加小火龍角色，編寫程序控制小火龍移動。

教師巡視并進行個別輔導，記錄各小組的完成情況。學生代表演示用鍵盤“↑”“↓”“←”“→”鍵控制小火龍向上、向下、向左、向右移動?，F(xiàn)在能用鍵盤控制小火龍移動了，而游戲的規(guī)則是小火龍在移動的過程中要避開電線和螺旋電柱，到達終點才能獲得勝利。師生課件演示設置角色碰到某種情況作出相應響應，學習使用“碰到角色”和“碰到顏色”兩個積木。

③布置任務三：添加“終點”角色，繼續(xù)搭建小火龍碰到電線、螺旋電柱、終點三種情況的響應。各小組合作完成，教師巡視進行個別輔導。學生匯報演示。

④布置任務四：添加“成功”角色，把角色隱藏起來。搭建“成功”程序，實現(xiàn)小火龍碰到終點一瞬間勝利的音樂響起，“成功”角色出現(xiàn)在舞臺中央。教師巡視并進行個別輔導，記錄各小組的完成情況。學生匯報演示。

（4）成果交流

經(jīng)過師生的共同努力，各小組完成了四個學習任務，完成了一個游戲的制作?，F(xiàn)在請各小組長評選本組最佳作品并將作品發(fā)送到教師機。教師用網(wǎng)絡教室向全體同學展示各小組作品，請大家投票評選六份優(yōu)秀作品。在全體同學的見證下最后請學生代表匯報優(yōu)秀的作品好在哪里，還有哪些需要改進的地方。師生共同評析作品，對優(yōu)秀作品給予獎勵，學生對照作品繼續(xù)完善自己的作品，學生可以嘗試修改參數(shù)，讓游戲更具挑戰(zhàn)性，實現(xiàn)優(yōu)化程序。

（5）活動評價

通過一節(jié)課的緊張學習和探究，請每位學生根據(jù)自己的學習情況填寫書本的“小盤點”，學生請一名同學給“小盤點”寫上評價意見，接著讓學生代表談談自己的收獲。師生共同回顧本節(jié)學習內(nèi)容，鞏固一個完整的游戲包含六大要素，提醒不能沉迷網(wǎng)絡游戲，培養(yǎng)學生從小樹立遠大的目標。

結(jié)束語

總之，在小學信息技術課堂實施項目學習有助于讓更多的學生參與體驗學習，學生通過創(chuàng)設問題情境設計學習方案，完成各個任務。學生可用小組合作等方式探究本節(jié)學習內(nèi)容，能夠完成一個或多個作品，在成果展示交流中學會欣賞、溝通、合作，促進全面發(fā)展。

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