體驗 實踐 創造
——基于“體驗學習圈”的小學Scratch課堂教學實踐研究
作者:孫曉辰
發布時間:2021-11-11 09:26:55 來源:陜西教育報刊社
信息化時代背景下,編程教學的普及已成為信息技術學科教學的大勢所趨,對青少年編程教育的重視,不僅是時代對人才的需求,也是學科核心素養的要求。2017年版的信息技術新課程標準把對學生編程、計算思維等能力的培養放在了重要位置。Scratch軟件因其可視化以及便于操作的特點受到青少年的喜愛,本文將結合“體驗學習圈”模型下的Scratch編程教學開展實踐研究,以期拓寬一線信息技術教師在Scratch編程教學中的視野。
在中小學信息技術課程實施過程中,我們需要時刻關注對學生的計算思維、批判性思維與創新思維的培養,其中對計算思維培養和Scratch編程教學中學生思維能力提升高度耦合。思維能力的提升比單純的掌握技能更為重要,發展學生計算思維就是要在信息化情境中不斷自我完善信息認知模型。
一、什么是“體驗學習圈”
“體驗學習圈”是美國學者大衛·庫伯在杜威、勒溫和皮亞杰經驗學習模式的研究基礎上提出的,分為四階段:具體體驗、反思觀察、抽象概括、主動檢驗。
“體驗學習圈”可以啟發教師根據體驗教學去了解學生的學習歷程,根據體驗學習模型來進行教學設計,從而適應學生的學習生活。在Scratch課堂教學中,各種類型的案例都可以用體驗學習的模式開展,比如在初次接觸Scratch軟件時,我會引入一些簡單的動畫來幫助學生快速了解Scratch的特點和功能,這些動畫效果的呈現即為模型中具體體驗階段,如讓蝴蝶在舞臺上從左到右飛舞的過程,學生通過單擊綠旗運行程序,此為“體驗學習圈”的具體體驗;蝴蝶飛舞的過程會激發學生進一步去思考,蝴蝶為什么會飛舞,此為反思觀察階段;通過對程序的觀察,學生發現通過“積木塊式”的腳本讓舞臺上的角色動起來,如怎么讓蝴蝶飛得快一些,學生嘗試后可以得出:改變參數的設置就能改變蝴蝶飛舞的速度,此為抽象概括階段;蝴蝶的飛行速度可以改變嗎?蝴蝶飛行的方向和飛行時的造型是否也能改變,以生活中蝴蝶飛舞的體驗為基礎,嘗試使用各種腳本去實現這些功能,學生的學習過程自然進入主動檢驗階段。值得關注的是,體驗學習不是經由具體體驗到主動檢驗一個循環就結束了,也不是一個單純的平面循環,而是螺旋上升的學習過程。
二、基于“體驗學習圈”的Scratch課堂模型設計
體驗學習圈闡釋了體驗學習的內在機制,以“體驗學習圈”為理論基礎,我們可以有針對性地進行教學設計。
(一)真實體驗,激發興趣
我們可以通過情景體驗和實例體驗兩種方式進行教學,選擇學生感興趣的情景和實例激發他們的學習興趣,再加上Scratch“積木塊式”的編程方式簡單易學,可以減少學生在學習初期的畏難情緒。
(二)引導反思觀察
通過問題的提出和對話交流引導學生觀察反思,根據學生體驗后的反饋,提出針對性的問題,在備課過程中盡可能地多預設,這樣在實際教學中也可以做到隨機應變。
(三)內化知識
學生在學習的過程中對所學內容沒有整體全局的概念,所以教師要通過引導幫助學生把握方向,多給他們留有思考的時間,有利于其知識的內化和學習檢驗的遷移。
(四)主動檢驗再創造
主動檢驗意味著將抽象概括得出的原理運用于新的情境,將獲得的經驗、知識、技能去解決新的問題。在Scratch教學中則體現為學生對作品的完善和再創造,優化作品的過程中加深了學生對知識的理解。
三、基于體驗學習圈的Scratch課堂教學應用
我們面對的是具有個性差異的學生,而現代社會的快節奏造就了他們個性化的學習方式。學生喜歡學習過程中有更強的體驗感和代入感,喜歡圖表說明勝過文字解釋,這些特性教師都需要在教學設計中得以體現。以蘇教版信息技術五年級“吃豆精靈”為例,深耕現有教材提供的案例素材,為學生打下堅實的程序設計學習基礎,必將使學生受用終身。
(一)體驗模仿,開啟思維之門
在我主持的校級課題《基于Scratch課程的校本化實踐研究》的問卷調查中,有一題就針對Scratch學習內容展開調查,超過85%的學生希望通過Scratch制作有趣的游戲,游戲類案例對這個年齡段學生是具有極高吸引力的,抓住這個特點,我們可以在Scratch指令代碼學習的初期開展游戲類案例教學,通過簡單的游戲建立起學生初步的學習興趣和學習自信。
通過對游戲的體驗,把學生快速帶入到學習的氛圍中,教師提供多款用Scratch制作的游戲打開學生的學習思路,在對現有程序有了直觀體驗后,讓學生思考如何設計游戲。“吃豆精靈”是學生在學習完“穿越迷宮”后接觸的第二個游戲類案例,通過鍵盤上的左右鍵或者自定義的兩個按鍵控制吃豆精靈,當吃豆精靈吃到舞臺上方隨機下落的豆子時,豆子消失。游戲涉及腳本編寫的是豆子和吃豆精靈兩個角色,有了對先前“穿越迷宮”的學習,學生已有了游戲類案例制作的學習基礎,但在完成程序的過程中依然會存在困境,比如豆子下落如何通過腳本實現,對于細節的把握他們還不能做到面面俱到。這一階段模仿學習依然是這一環節中主要的學習方式,通過分析現有程序的原理將自然語言轉換成程序語言,教師可以分角色由簡單到復雜地引導學生完成。
(二)反思實踐,突破思維困境
在完成了“吃豆精靈”的腳本后,學生自然會去思考豆子是如何下落的,但現有知識結構中學生對豆子下落的過程沒有前期的知識作為鋪墊,此時就會出現思維困境,教師作為學生的引導者,應當適時幫助學生突破困境。個別班級有學生會想到用坐標值減少的方式使豆子下落,但是豆子下落的過程是x坐標還是y坐標在變化呢?學生在實際操作中往往顧此失彼,所以手動讓豆子向下移動并提示學生仔細觀察y坐標的變化,通過慢鏡頭式的播放讓學生理解豆子下落的過程其實就是y坐標值不斷減少的過程。這一階段學生處在具像思維向抽象思維轉換的過渡期,在遇到的程序執行過程過于抽象時,教師將程序執行過程具體化是學生能夠順利完成程序的點睛之筆。學生反思自己思考過程中的漏洞,結合教師的提示就會目標明確。
(三)抽象概括,提高思維品質
“吃豆精靈”程序的難點是豆子下落的過程,在完成豆子下落以后,加入判斷語句,當吃豆精靈碰到豆子時,豆子隱藏,否則就繼續下落。如果課堂教學內容止步于此,那么學生掌握的僅僅是這個游戲的本身,在Scratch的游戲世界中,利用坐標變化實現角色移動從而衍生出的游戲還有很多,比如“飛揚的小鳥”“飛機大戰”等都可以作為拓展教學內容,學生通過“吃豆精靈”的學習理解了這一類程序的原理。此外,除了使用坐標變化實現豆子下落,面向命令加上移動命令同樣可以實現豆子下落的效果,多途徑解決同一問題不僅可以提高學生的思維廣度,還能改變學生的思維習慣。
(四)主動檢驗,形成思維迭代
主動檢驗意味著將抽象概括的原理運用于新的情景,同時對現有程序進行優化改進,思維的迭代在這里體現為對程序不斷優化和再創造,程序的優化離不開分享交流,博采眾長。這一環節也是對課堂的升華,如果把前期的學習比作是流水線上的生產作業,學生模仿學習的結果必然是沒有錯誤且千篇一律的程序代碼。這里思維的迭代與再創造就需要學生給作品加上屬于自己的元素,設計“吃豆精靈”2.0版本、3.0版本,我們會為學生的創造性思維驚嘆,他們會從游戲規則中有所突破,加入計時器變量等元素給游戲者設定時間和得分,也會對現有程序提出質疑,如“豆子落到舞臺底部后,如何再次從舞臺頂端出現并實現循環”。也有學生會通過闖關的形式,設定關卡和不同顏色的豆子,根據顏色的不同設定不同的分值,還加入炸彈角色讓游戲戛然而止的操作。通過卡搭在線平臺分享自己程序的優化版,得到點贊留言多的學生以此為驕傲,同伴之間的認同感和老師的肯定一樣重要。樂于分享,善于交流,信息技術課堂不僅是技術的學習,從情感態度價值觀的維度我們也是在培養能夠適應社會、具有健全人格的人。
Scratch圖形化編程是適應時代發展的產物,不同于以往程序設計復雜和枯燥,它讓程序設計變得十分有趣。基于“體驗學習圈”的Scratch課堂是對傳統課堂教學的改變,對培養學生的思維能力和創造力有重要意義。教學實踐中,我們要避免將體驗學習的四個過程機械放入課堂,如果在抽象概括環節中學生出現困難時,教師可以適時生成新的“體驗學習圈”,所以在一堂課中完全有可能會出現多個體驗學習的過程。如果學生對現有知識已經有了認知,那體驗過程也可以視情況而省略。希望在今后的教學中,我們能夠通過更多的案例去實踐和修正,優化“體驗學習圈”在Scratch課堂教學中的應用。
作者單位 江蘇省常州市怡康小學
