小學(xué)生Scratch課程設(shè)計(jì)分析

時(shí)間:2022-03-22 09:19:10

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小學(xué)生Scratch課程設(shè)計(jì)分析

1計(jì)算思維辨析

計(jì)算思維是計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域中的一系列思維活動(dòng)。需要傳統(tǒng)的技能,如閱讀、寫作和算術(shù),還需要新的能力———計(jì)算思維。它是基于計(jì)算機(jī)科學(xué)的基本概念和理論以解決問題、設(shè)計(jì)系統(tǒng),并了解人類行為。具體而言,計(jì)算思維包括并行處理、使用遞歸方法解決問題以及通過抽象和分解復(fù)雜任務(wù)或設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算。它使用簡潔的數(shù)學(xué)模型來描述系統(tǒng)的行為,并且可以確保用戶在不了解任何細(xì)節(jié)的情況下,安全使用、調(diào)整。計(jì)算思維是基于啟發(fā)式推理來解決問題,它還使用大量的數(shù)據(jù)來加速操作過程,并且可以平衡處理能力和存儲空間。1.1培養(yǎng)計(jì)算思維的意識。20世紀(jì)80年代,我國開始在部分中小學(xué)開設(shè)計(jì)算機(jī)課程,21世紀(jì)初在北京召開的“全國中小學(xué)信息技術(shù)教育會議”標(biāo)志著信息技術(shù)的全面發(fā)展。其后,普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))的制定進(jìn)一步促進(jìn)了信息技術(shù)課程的發(fā)展。然而,信息技術(shù)課程中信息素養(yǎng)的培養(yǎng)還沒有觸及計(jì)算機(jī)是工具還是觀念的深層次問題。在實(shí)踐教學(xué)中,人們認(rèn)為計(jì)算思維的訓(xùn)練僅僅是教學(xué)生編程,教學(xué)注重程序設(shè)計(jì)語言教學(xué)和算法細(xì)節(jié)的描述,強(qiáng)調(diào)使用編程語言解決實(shí)際問題的能力。其實(shí),這只是將大學(xué)新生計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的一部分委托給小學(xué),更不用說有多少學(xué)生能夠理解和學(xué)習(xí),小學(xué)生本身花費(fèi)在學(xué)習(xí)諸如語文、數(shù)學(xué)和英語等課程上的時(shí)間已經(jīng)很多,很難理解大學(xué)生計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的相關(guān)內(nèi)容,從而嚴(yán)重影響了小學(xué)教育中計(jì)算思維的培養(yǎng)。真正的計(jì)算思維的培養(yǎng)不是教學(xué)生編寫程序,相反,學(xué)生被引導(dǎo)像計(jì)算機(jī)科學(xué)家一樣思考,并把計(jì)算機(jī)思維中的分解、遞歸和建模的思想應(yīng)用到人的身上。這樣,學(xué)生在數(shù)學(xué)和其他課程的學(xué)習(xí)中,以及在日常生活中,能夠自覺地將復(fù)雜的問題分解,進(jìn)而解決。1.2制定計(jì)算思維訓(xùn)練標(biāo)準(zhǔn)。目前還沒有統(tǒng)一的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)和可操作性強(qiáng)的教學(xué)大綱來指導(dǎo)小學(xué)教師培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。在發(fā)達(dá)國家,如美國2011年頒布的《CSTAK-12計(jì)算機(jī)科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)(2011)》中,系統(tǒng)地描述了小學(xué)(K1-6)、初中(K6-9)、高中(K9-12)三個(gè)不同層次的物理要求。[1]2016年9月,該標(biāo)準(zhǔn)的修訂版正式,進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了計(jì)算思維在中小學(xué)教育中的地位及其實(shí)施方法。我國應(yīng)借鑒信息技術(shù)發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),組織有關(guān)教育機(jī)構(gòu)和知名學(xué)校的專家,由主管教育部門制定計(jì)算機(jī)專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)行動(dòng)計(jì)劃,在普及基礎(chǔ)教育的基礎(chǔ)上進(jìn)行廣泛的調(diào)查。行動(dòng)綱領(lǐng)應(yīng)體現(xiàn)從“身體本位”到“識字標(biāo)準(zhǔn)”的轉(zhuǎn)變,它不僅要在理科課程中開展計(jì)算思維,而且要把計(jì)算思維的培養(yǎng)擴(kuò)展到語文、數(shù)學(xué)、音樂、社會實(shí)踐等課程,使學(xué)生在多學(xué)科領(lǐng)域?qū)W習(xí)中實(shí)現(xiàn)這一標(biāo)準(zhǔn)。[2]1.3提高小學(xué)教師信息技術(shù)素養(yǎng)。培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維不僅是信息技術(shù)教師的責(zé)任,也是其他非信息技術(shù)課程的教師的責(zé)任。也就是說,各學(xué)科教師應(yīng)該共同承擔(dān)計(jì)算思維的教學(xué)任務(wù)。[3]然而,現(xiàn)實(shí)情況是,一方面全職IT教師短缺,另一方面非IT教師的信息技術(shù)素養(yǎng)較低。因此,一方面,國家應(yīng)繼續(xù)大力培養(yǎng)信息技術(shù)教師;另一方面,教育當(dāng)局需要制定政策,使計(jì)算思維學(xué)習(xí)成為教師專業(yè)發(fā)展的一部分,有效提高他們的IT素養(yǎng)。

2基于計(jì)算思維的小學(xué)信息技術(shù)課程設(shè)計(jì)分析

如何在有限的信息技術(shù)課堂上有效地培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維,是每一名小學(xué)信息技術(shù)教師都要研究思考的。計(jì)算思維的培養(yǎng)不是短時(shí)間就能完成的,需要信息技術(shù)教師投入充分的耐心和精力,要根據(jù)小學(xué)生的心理發(fā)展特點(diǎn)并結(jié)合新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行課程設(shè)計(jì)。只有這樣,才能實(shí)現(xiàn)對小學(xué)生計(jì)算思維的有效培養(yǎng),實(shí)現(xiàn)學(xué)生的全面發(fā)展。2.1scratch編程工具的選擇。劃痕是由麻省理工學(xué)院(MIT)設(shè)計(jì)和開發(fā)的兒童圖形化編程工具。該軟件的特點(diǎn)是:合成過程。序的命令和參數(shù)通過積木形狀的模塊來實(shí)現(xiàn),只要你會搭積木,就會使用此款軟件,從而創(chuàng)作出屬于自己的游戲、卡通、動(dòng)畫等作品,還可以將自己的作品上傳到官方網(wǎng)站與其他人分享。此款編程軟件有助于鍛煉學(xué)生的邏輯思維能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)意思維,幫助學(xué)生在掌握信息技術(shù)基本知識與技能的同時(shí)增強(qiáng)信息意識,樹立良好的信息社會意識和責(zé)任感。計(jì)算機(jī)語言可以培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和解決問題的能力,為了與計(jì)算機(jī)進(jìn)行“對話”,我們必須掌握這個(gè)“武器”;但是由于計(jì)算機(jī)語言本身的嚴(yán)謹(jǐn)性,學(xué)生第一次接觸時(shí)會感到神秘和無聊。如果他們沒有堅(jiān)定的信心和勇氣去面對困難,很容易厭倦學(xué)習(xí)。所以在教學(xué)中利用Scratch這一程序設(shè)計(jì)軟件能消除學(xué)生的畏難心理,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的信心。2.2任務(wù)驅(qū)動(dòng)法在。Scratch教學(xué)中的應(yīng)用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法在Scratch課堂中的特點(diǎn):2.2.1目的性。任務(wù)驅(qū)動(dòng)法在Scratch課堂教學(xué)中的運(yùn)用具有十分顯著的特點(diǎn),其具有較強(qiáng)的目的性。任務(wù)驅(qū)動(dòng)法作為一項(xiàng)全新的教學(xué)方法,其本身就帶有十分突出的目的性,而在Scratch課堂教學(xué)中,這種目的性得到了極大的增強(qiáng),使得學(xué)生和教師更為準(zhǔn)確地對課堂教學(xué)中所需要學(xué)習(xí)和傳授的內(nèi)容進(jìn)行了解,使得課堂教學(xué)的效率可以獲得更為顯著的提高。2.2.2主動(dòng)性。任務(wù)驅(qū)動(dòng)法的主動(dòng)性相對于傳統(tǒng)的教學(xué)方法也有著十分顯著的提高。任務(wù)驅(qū)動(dòng)法作為一項(xiàng)強(qiáng)調(diào)學(xué)生參與的教學(xué)方法,其在Scratch課堂中的運(yùn)用,使得學(xué)生可以參與到教學(xué)活動(dòng)中,對學(xué)生的學(xué)習(xí)起到了極為重要的幫助作用,發(fā)揮了學(xué)生的主體作用,并且響應(yīng)了國家的新課程改革。學(xué)生作為任務(wù)的提出者和解決者,可以更為深入地對所學(xué)知識進(jìn)行了解和認(rèn)知。2.2.3合作性。合作性也是任務(wù)驅(qū)動(dòng)法的作用之一。任務(wù)驅(qū)動(dòng)法的運(yùn)用可以有效地提高學(xué)生的自主合作性,Scratch課堂教學(xué)中往往會出現(xiàn)學(xué)生差距較大的現(xiàn)象,這種現(xiàn)象是學(xué)生的信息技術(shù)水平不同導(dǎo)致的,對教師的教學(xué)進(jìn)度產(chǎn)生了一定的影響。而任務(wù)驅(qū)動(dòng)法的運(yùn)用使得水平較差的學(xué)生可以得到水平較高的學(xué)生的幫助,能夠快速理解教師所傳授的知識,提高教學(xué)的整體效率,并且它還可以幫助學(xué)生建立團(tuán)結(jié)互助的理念。

3任務(wù)驅(qū)動(dòng)法在Scratch課堂教學(xué)中的實(shí)施步驟

3.1創(chuàng)設(shè)情景,激發(fā)學(xué)生的任務(wù)欲望。要想使任務(wù)驅(qū)動(dòng)法在Scratch課堂教學(xué)中得到有效的實(shí)施和落實(shí),教師就必須要具備良好的創(chuàng)設(shè)情景的能力,使學(xué)生的任務(wù)欲望可以得到有效的激發(fā)。在教學(xué)的過程中,教師的主要目的并不是采用填鴨式的教學(xué)方法將自身的知識傳授給學(xué)生,這種方法并不能對學(xué)生的成長起到良好的幫助,特別是在小學(xué)階段,學(xué)生的思維和成長具有極大的發(fā)展空間,如果使用填鴨式教學(xué)法,學(xué)生的本性就會被扼殺。同時(shí),這種方法也不符合我國當(dāng)前的新課程改革標(biāo)準(zhǔn)。教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生,鼓勵(lì)學(xué)生,發(fā)揮學(xué)生的自主性和培養(yǎng)其開放式思維,將學(xué)生的想象力和操作能力進(jìn)一步加強(qiáng)。學(xué)生在Scratch課堂中具備提出問題和解決問題的能力,但是提出的問題往往不適合學(xué)生的實(shí)際,此時(shí)就需要教師發(fā)揮作用,根據(jù)學(xué)生需要學(xué)習(xí)的知識創(chuàng)設(shè)不同的實(shí)際情境,引導(dǎo)學(xué)生提出符合當(dāng)前學(xué)習(xí)實(shí)際的任務(wù),為下一步的學(xué)習(xí)起到一定的鋪墊作用。3.2根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,對任務(wù)進(jìn)行分析和分解。教師在運(yùn)用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法時(shí),還要具備任務(wù)分析能力,將一些復(fù)雜的任務(wù)通過分析和分解變?yōu)楹唵蔚娜蝿?wù)。學(xué)生在實(shí)際的學(xué)習(xí)過程中,受自身能力的局限,面對一些復(fù)雜的問題,往往無法有效地提出問題和解決問題,此時(shí)就需要教師對復(fù)雜的任務(wù)進(jìn)行分析,使得學(xué)生對任務(wù)擁有初步的認(rèn)知和了解,然后教師將復(fù)雜的任務(wù)分解成較為簡單的任務(wù),分配給學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)。學(xué)生在對知識擁有初步的了解和任務(wù)簡單化以后,更有利于知識的學(xué)習(xí)和任務(wù)的完成。同時(shí),教學(xué)過程中常常會產(chǎn)生一些較為簡單的任務(wù),此時(shí)教師就應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,不僅要對能按時(shí)完成任務(wù)的學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)的鼓勵(lì)和表揚(yáng),還要對在基本任務(wù)完成后對任務(wù)作品進(jìn)行創(chuàng)新的同學(xué)給予獎(jiǎng)賞,可以將其作品展示給全班同學(xué),并讓其介紹創(chuàng)新的意圖和想法,使得全班同學(xué)都具有一定的創(chuàng)新思維。

4結(jié)語

隨著社會經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高,對小學(xué)生的教育重視程度也必將迎來一個(gè)全新的階段,同時(shí),新課程改革標(biāo)準(zhǔn)的落實(shí),對教師的教學(xué)也有了新的要求,傳統(tǒng)的教學(xué)模式和方法已經(jīng)無法適應(yīng)當(dāng)前社會的需要。計(jì)算思維的培養(yǎng)是一個(gè)長期的過程,基于可視化編程工具Scratch的編程教育將對計(jì)算思維的培養(yǎng)具有促進(jìn)作用。

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作者:楊佳慧 胡衛(wèi)星 單位:渤海大學(xué)