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基于計(jì)算思維的小學(xué)《有趣的Scratch創(chuàng)意編程》校本教材課例應(yīng)用探究

2020-08-16 13:20:06許紹麗
關(guān)鍵詞:校本教材計(jì)算思維應(yīng)用探究

許紹麗

摘? 要:在新時代教育理念下,學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)極為重要,而計(jì)算思維作為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造能力的有效思維路徑,在Scratch教學(xué)中是必不可少的。本文以計(jì)算思維作為理論基礎(chǔ),闡述了基于計(jì)算思維的小學(xué)《有趣的Scratch創(chuàng)意編程》校本教材的課例應(yīng)用的探究過程和教學(xué)案例反思,為Scratch創(chuàng)意編程教學(xué)提供了有效的教學(xué)實(shí)踐案例和學(xué)生創(chuàng)新能力、計(jì)算思維培養(yǎng)的有效途徑。

關(guān)鍵詞:計(jì)算思維;校本教材;課例;應(yīng)用探究

為了響應(yīng)國務(wù)院新印發(fā)的《關(guān)于新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》[1]文件中提及并建議的“實(shí)施全民智能教育項(xiàng)目,在中小學(xué)設(shè)置人工智能相關(guān)課程,逐步推廣編程教育,鼓勵社會力量參與寓教于樂的編程教學(xué)軟件、游戲的開發(fā)和推廣”。因此,筆者所在學(xué)校將Scratch創(chuàng)意編程引入到信息技術(shù)課堂中,在四、五年級開展Scratch編程教學(xué),為了更好地開展教學(xué),學(xué)校設(shè)計(jì)和開發(fā)了符合學(xué)生發(fā)展和學(xué)生特色的《有趣的Scratch創(chuàng)意編程》校本教材,以此培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)造力、計(jì)算思維并發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。

1 核心概念界定

1.1計(jì)算思維

計(jì)算思維(Computational Thinking,CT)[2]是指像計(jì)算機(jī)科學(xué)家一樣解決問題,或者像計(jì)算機(jī)科學(xué)家一樣思考問題,這是一個邏輯思維的過程,主要涉及對問題的理解用一種計(jì)算機(jī)可以表達(dá)的方式得出解決方案。換言之,計(jì)算思維是使用計(jì)算機(jī)科學(xué)中的算法概念和策略來制定、分析和解決問題。計(jì)算思維不僅僅涉及邏輯思維,還涉及到了合作與創(chuàng)造力培養(yǎng),這對于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是至關(guān)重要的。

1.2校本教材

校本教材[3]主要是指從學(xué)生的實(shí)際情況出發(fā),從各校的個性化發(fā)展需求出發(fā),結(jié)合學(xué)校的優(yōu)勢資源,以學(xué)校的校長和教師為開發(fā)主體,為了更好地達(dá)成校本課程的教學(xué)目標(biāo),為了提高校本課程的教學(xué)效率,圍繞校本課程的內(nèi)容和學(xué)校實(shí)際情況進(jìn)行組織和研發(fā),制定和形成的教與學(xué)的素材合集。本研究中的校本教材所指由筆者所在學(xué)校自主研發(fā)的Scratch編程校本教材——《有趣的Scratch創(chuàng)意編程》。

2 基于計(jì)算思維的《有趣的Scratch創(chuàng)意編程》校本教材課例應(yīng)用——以《妙筆生花——自定義繪制正多邊形花朵》為例

2.1 《妙筆生花——自定義繪制正多邊形花朵》教學(xué)目標(biāo)及教學(xué)重難點(diǎn)分析

本課是筆者所在學(xué)校開發(fā)的校本教材《有趣的Scratch創(chuàng)意編程》中畫筆模塊以及自定義模塊的提升應(yīng)用,主要講了scratch的畫筆模塊和自定義模塊的應(yīng)用,讓學(xué)生能夠?qū)?shù)學(xué)知識進(jìn)行遷移,繪制出正多邊形花朵。本課的教學(xué)目標(biāo)如下所示:

知識與技能:能夠清楚地分清畫筆顏色增加規(guī)律;利用畫筆模塊及移動、旋轉(zhuǎn)繪制正多邊形;找到正多邊形的規(guī)律并利用自定義模塊及簡單的運(yùn)算繪制正多邊形;通過簡單的旋轉(zhuǎn)和重復(fù)將繪制出正多邊形花朵。

過程與方法:通過自主探究,自主繪制多邊形;通過教師講解及師生共同探討,找出正多邊形繪制規(guī)律,能夠利用自定義模塊及簡單的運(yùn)算符繪制正多邊形;通過小組協(xié)作,能夠繪制漸變的正多邊形花朵。

情感態(tài)度價值觀:通過本課的學(xué)習(xí),讓學(xué)生能夠?qū)?shù)學(xué)知識進(jìn)行遷移,學(xué)會應(yīng)用所學(xué)知識,培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維和藝術(shù)修養(yǎng)。

根據(jù)《有趣的Scratch創(chuàng)意編程》校本教材內(nèi)容,本課的重難點(diǎn)分析如下所示:

重點(diǎn):利用畫筆模塊及移動旋轉(zhuǎn)繪制多邊形;找出多邊形繪制的規(guī)律;自定義模塊的應(yīng)用。

難點(diǎn):自定義模塊及運(yùn)算符的組合應(yīng)用;繪制漸變色多邊形花朵。

2.2 《妙筆生花——自定義繪制正多邊形花朵》教學(xué)流程探析

(1)展示圖片,激趣導(dǎo)入

教師展示Scratch繪制好的花朵圖片,問:同學(xué)們觀察下老師展示的花朵,你能想一想,這是用Scratch的畫筆模塊結(jié)合哪些模塊完成的嗎?學(xué)生回答教師提出問題。教師通過圖片激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

(2)開門見山,引出課題

教師在PPT展示課題,講解今天的學(xué)習(xí)內(nèi)容《妙筆生花——自定義繪制花朵》,學(xué)生思考繪制方法。

(3)任務(wù)一:繪制正三角形

①PPT展示任務(wù)圖形

教師講解知識點(diǎn):在繪制多邊形花朵之前,我們先繪制最簡單的正多邊形——正三角形,同學(xué)們可以用手進(jìn)行比劃,看看是怎樣繪制出來的?學(xué)生利用手進(jìn)行正三角形的繪制,并思考Scratch繪制方法。

②任務(wù)驅(qū)動,自主探索

布置任務(wù):自主探究,利用畫筆及動作模塊完成正三角形的繪制。學(xué)生自主探究,小組協(xié)作,教師巡視指導(dǎo)。

③師生合作,共同繪制

教師展示學(xué)生程序,講解繪制要點(diǎn)。師生共同繪制,突破教學(xué)難點(diǎn)。

(4)任務(wù)二:繪制正方形、正五邊形及正多邊形

①布置任務(wù),深入探究

教師布置任務(wù):自主探索正方形、正五邊形及正多邊形的繪制。學(xué)生自主完成任務(wù),完成任務(wù)者與同桌交流繪制正多邊形的方法。學(xué)生完成任務(wù)后,教師展示學(xué)生程序,講解演示易錯點(diǎn)操作。

②自定義模塊講解

師生共同探索正多邊形的繪制規(guī)律:a、重復(fù)的次數(shù)是正多邊形的邊數(shù);b、旋轉(zhuǎn)的角度是360°/邊數(shù)。

教師布置任務(wù):自主探索自定義模塊,完成正多邊形繪制的自定義程序。學(xué)生完成任務(wù),教師巡視指導(dǎo)。

(5)任務(wù)三:繪制絢麗的正多邊形花朵

觀察圖片,探索正多邊形花朵繪制方法。教師布置任務(wù):完成五朵花瓣的正三角形花朵。師講解漸變色的繪制方法。學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)造力,繪制更多漂亮的正多邊形花朵。

(6)總結(jié)與提升

教師展示點(diǎn)評學(xué)生作品。接著,師生共同總結(jié)本課所學(xué)知識。最后,教師布置課后探索作業(yè)。

2.3 《妙筆生花——自定義繪制正多邊形花朵》教學(xué)反思

本課是一節(jié)跨學(xué)科學(xué)習(xí)的課程,與數(shù)學(xué)學(xué)科相整合,主要讓學(xué)生通過編程尋找正多邊形規(guī)律,最終能夠利用自定義模塊繪制正多邊形花朵。

在本課中,主要采用的是PBL(Project Based Learning/Problem Based Learning)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)和基于問題式學(xué)習(xí)的方式進(jìn)行整個教學(xué)活動,通過多種教學(xué)方法和策略幫助學(xué)生解決問題,以學(xué)生為主體,突破教學(xué)中遇到的問題和教學(xué)重難點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生完成本課學(xué)習(xí)任務(wù),讓學(xué)生在做中學(xué),玩中學(xué),學(xué)中思,通過一個個活動讓學(xué)生學(xué)習(xí)新知,同時,突破教學(xué)重難點(diǎn),在本課中與數(shù)學(xué)學(xué)科整合,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)和計(jì)算思維。

3 總結(jié)

本文基于筆者所在學(xué)校自主設(shè)計(jì)和開發(fā)的信息技術(shù)校本教材《有趣的Scratch創(chuàng)意編程》,以計(jì)算思維作為理論基礎(chǔ),并以教材中的《妙筆生花——繪制正多邊形花朵》一課為例,探究了學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)的課例應(yīng)用教學(xué),該研究案例與多學(xué)科進(jìn)行整合,打破學(xué)科壁壘,采用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、任務(wù)驅(qū)動等多種教學(xué)方式,為《有趣的Scratch創(chuàng)意編程》校本教材的真實(shí)應(yīng)用提供了教學(xué)實(shí)踐案例,并提出了學(xué)生創(chuàng)新能力、創(chuàng)造力、小組協(xié)作能力和動手實(shí)踐能力的課堂培養(yǎng)教學(xué)模式,為創(chuàng)意編程的教學(xué)提供了參考和方向。

參考文獻(xiàn)

[1]? 國務(wù)院:新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃[J].重慶與世界,2018(02):5-17.

[2]? 黃紅偉.計(jì)算思維在Scratch程序設(shè)計(jì)教學(xué)中的實(shí)踐——以小車巡線為例[J].中國信息技術(shù)教育,2019(19):37-40.

[3]? 魏苗. 基于計(jì)算思維培養(yǎng)的Scratch編程校本課程的開發(fā)與實(shí)施[D].華中師范大學(xué),2018.

[4]? 張漢城.Scratch小學(xué)編程校本教材的開發(fā)[J].西部素質(zhì)教育,2019,5(01):232+234

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