初中Scratch教学实践的实施策略

    倪凌云

    

    

    

    目前，江苏科学技术出版社出版的初中信息技术教材使用的程序设计语言是VB语言。VB学习需要一定的代码记忆，加上VB中对象、对象的属性、方法和事件更是抽象难懂的概念，整体教学情况不是很乐观。而早在2013年9月份，苏科版小学信息技术教材开始使用Scratch编程语言，从教学效果来看，Scratch编程软件以其友好生动的界面、简单明了的编程方式深受小学生的喜爱，虽然最后学生的作品水平参差不一，但仍能看出学生在计算思维、创意设计方面有所提升。我们认为学生在小学已经有了Scratch的基础，到了初中不必另起炉灶学习一种新的语言，可以继续利用Scratch进一步进行程序设计的学习。经过一个学期的试点，我们总结出Scratch教学应遵循以下策略。

    策略一：基于知识联系的单元设计

    在大多数教师的眼里，课堂设计就是一节课的设计，这种“只见树木不见森林”的设计思路必然缺乏全局观，容易造成学生知识结构的碎片化。钟启泉教授认为，“核心素养—课程标准—单元设计—课时计划”是环环相扣的教育活动基本环节，“课时计划（一节课的设计）”是最后一个环节。单元设计是课时计划的指引，是打通知识到素养的通道，没有单元设计，学科的核心素养无法实现，课时计划也只能是孤立的知识与技能的训练。

    初中Scratch试点没有统一的教材，所以通过基于知识联系的单元设计，明确该单元中的核心知识与技能，再将单元目标分解到各个课时，就显得尤为重要。

    在《江苏省义务教育信息技术课程纲要（2017年修订）》中，“算法与程序设计”单元的教学内容包括：了解算法设计的一般方法，了解一种程序设计语言，尝试利用一种程序设计语言实现简单的算法;了解利用计算机进行问题求解的基本思想、方法和过程。基于2017年版课程纲要的要求，我们将单元大主题确定为“Scratch趣味编程”，单元目标设定如下。

    知识与技能目标：借助Scratch了解算法设计的一般方法，掌握常用的控件，并能利用该软件制作完整的作品。

    过程与方法目标：通过案例的模仿，掌握Scratch的基本知识与技能;通过作品的制作，体验完整的创意设计过程，实现个性化创作和自我表达。

    情感态度与价值观目标：通过程序的调试，培养学生的恒心和耐心;通过程序的渐进迭代，培养学生精益求精、不断进取的精神;通过创意作品的制作，发展学生表达自我、创新思维能力。

    单元教学思路确定如下。

    第一阶段：回顾阶段。通过回顾，复习小学阶段所学知识与技能，如角色、背景的加入方法，最常用的控件等，此时使用的范例主要是动画类范例和故事类范例，如动画类范例“生日贺卡”、故事类范例“小蝌蚪找妈妈”等。

    第二阶段：模仿阶段。通过模仿，进一步学习角色之间的交互，通过引入变量实现计分、计时效果……此时使用的案例主要是游戏类范例，如测测你的反应速度、接苹果、植物大战僵尸、驱蚊大战等。

    第三阶段：创新阶段。通过综合作品的自由制作，体验“imagine->create->play->share->reflect->imagine……”反复循环、渐进迭代的过程，实现表达自我、大胆创新的目标。

    策略二：基于学情的教学范例选择

    一张空白的画布往往让人望而生怯，一组作品案例却能够激发学生的想象力。在学习Scratch时，教师要精选教学范例，以激发学生学习的兴趣和激情。卢梭曾说过：“你必须在了解了你的学生之后，才能对他说第一句话。”在课堂中，教师经常高估或者低估了学生，使得教学无法顺利或高效地展开，所以，准确的学情分析是范例选择的前提。初一年级学生已具备一定的计算机使用经验，除了常见的应用软件外，在本地上小学的学生已在五年级学习了Scratch语言，但间隔时间比较长，出现了不同程度的遗忘。我校初一年级学生除了当地生源外，还有不少是外地生源，因此学生自身的学习能力及知识基础存在很大差异。从思维发展的角度看，初一年级学生正处于感性思维向理性思维过渡的时期，很多时候仍需要感性思维的支撑。基于这样的學情，在教学范例的选择上，我们遵循以下原则。

    1.趣味化原则

    “兴趣是最好的老师”，它是学生学习和研究的不竭动力。当学生对内容、情景发生浓厚兴趣时，便会全身心投入，反之，如果学生在毫无兴趣的情况下进行学习，那么这种学习无疑是一种苦役。所以，趣味性是教学范例选择的重要原则之一，教师在课堂上安排的范例要新颖、有趣，要能激发学生的学习欲望。

    趣味化教学范例：测测你的反应速度（如图1）。

    程序说明：游戏开始，小猫隐藏后在随机位置出现，你需要快速指向并单击小猫，程序根据时间差判定你的反应速度。

    2.生活化原则

    社会是育人的大学校，是学生学习的大课堂。无论是杜威提倡的“教育即生活”，还是陶行知提倡的“生活即教育”，都表明教育与生活具有一致性。心理学研究同样表明，学习内容和学生的生活越贴近，学生接纳知识的自觉程度就越高。所以，教师要善于发现符合教学内容的生活化案例。

    生活化教学范例：自动驾驶（如图2）。

    程序说明：自动驾驶是人工智能领域的应用之一。本范例通过将左右两个车灯作为传感器模拟汽车沿着灰色路面自动行驶的效果。

    策略三：渐进迭代的构造程序过程

    初一年级学生的统筹规划能力和逻辑思维能力还有所欠缺，因此，如果把复杂程序的各种要求一下子抛给学生，他们很可能会产生畏难情绪。根据维果斯基的“最近发展区”理论，我们应该创设“学生跳一跳能摘到果实”的任务，果子高度恰当，学生跳起来后能进入“最近发展区”，一跳再跳，形成一个又一个“最近发展区”。这样学生自主学习的积极性就能得到充分调动，学生对学习也会产生极大的兴趣。所以，对于一些功能相对复杂的大程序的编写，应采用基于发展、渐进迭代的构造程序过程，将大程序的多个知识点拆分到不同的课时中，分阶段、循序渐进地完成各个部分的制作，最后回顾总结，梳理整个制作过程。

    在《驱蚊大战》程序制作中，我们设计了如下四个模块：

    第一模块：蚊子扰人（如下页图3）。

    游戏情节：夏日炎炎，蚊子可恶，扰人清梦。随着时间的推移，卧室中的蚊子越来越多。

    制作要点：角色与背景的加入;用随机数实现蚊子出现位置的随机;用克隆实现蚊子一变多的效果。

    第二模块：拿杀虫剂驱蚊（如图4）。

    游戏情节：拿到杀虫剂，按下即可喷出杀死蚊子的气体，被杀死的蚊子掉落地面消失。

    制作要点：利用“移到”控件，实现拿到杀虫剂的效果;利用“鼠标键被按下”控件实现喷射气体的效果;利用“碰到”控件实现杀死蚊的子效果……

    第三模块：计分和计时的加入（如图5）。

    游戏情节：杀死蚊子加分;设定游戏的时间限制。

    制作要点：新增“时间”变量，过1秒时间减1，如果时间为0游戏结束;新增“分数”变量，程序一开始分数清零，杀死蚊子，分数增加。

    第四模块：游戏说明的制作与加入（如图6）。

    游戏情节：游戏一开始出现游戏说明，单击“START”按钮说明消失，開始游戏。

    制作要点：利用Flash软件中的文字工具制作游戏说明，并导出生成PNG格式图片，最后用Scratch软件中的“从本地文件上传角色”按钮，将游戏说明图片以角色的身份加入程序。

    策略四：基于创新的个性化创作过程

    “创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力”，拥有创新精神的民族才是最具发展力的民族。少儿编程之父、Scratch语言的发明人米切尔·雷斯尼克（Mitchel Resnick）认为，“编程是一种语言，是未来孩子们表达创造力的一种方式”。所以，Scratch软件是创作工具，是表达工具，帮助学生游走于创意与现实之间。

    1.程序实现的一题多解

    在Scratch程序实现时，往往有多种解法。一题多解不仅有利于拓宽学生的思路，锻炼其思维的灵活性，而且有利于调动学生学习的积极性，还能使课堂成为学生争辩、探究、合作、交流的场所。

    例如，在“接苹果”程序中，利用多种方法判定苹果没有接到。方法一：用苹果的Y坐标进行判断，当Y坐标小于某个值时即认为没有接到。方法二：在背景上画一条用以代表地面的其他颜色的线，当苹果碰到这种颜色时即认为没有接到。方法三：将作为地面的线以角色的方式加入程序，当苹果碰到该角色时即认为没有接到。

    2.加入运用技术的恰当情境

    技术如果脱离了情境单独存在，就会干巴无趣。当技术和恰当的情景结合在一起时，技术便有了生命力。通过丰富的想象，学生在自己作品中加入了恰当的情境，让技术鲜活起来。

    教学范例：简单计算（如图7）。

    学生作品：走出魔幻森林（如图8、图9）。

    创意说明：加入魔幻森林的情景，只有正确回答幽灵的问题，“苹果重量和”才能离开。

    3.多个作品的融合创新

    自由创作阶段，学生会将所学的多个作品融合生成一个新的作品。对于学生而言，综合作品制作更有挑战性，需要将所学知识与技能融会贯通，创新运用。

    学生作品：植物大战僵尸口算版（如图10）。

    创意说明：将植物大战僵尸和计算结合在一起，只有计算正确才可以发射子弹。僵尸从右侧向左走，被打中减少生命值，当生命值为0时，僵尸被杀死;如果僵尸走到豌豆处，游戏失败。

    在人工智能时代，编程如阅读一样成为学生必须掌握的一种基本技能。希望Scratch能够撬动初中程序设计教学这一短板，希望学生们能像爱游戏一样爱上编程。