潘淑婷

【摘 要】基于深度學(xué)習(xí)理論，在小學(xué)圖形化編程教學(xué)中，引領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷體驗(yàn)和挑戰(zhàn)、辨析和歸納、設(shè)計(jì)和分解、修改和完善、整理和創(chuàng)編等探究過程，可以加深學(xué)生對知識的理解，提高學(xué)生對知識的遷移和應(yīng)用能力，促進(jìn)其思維走向深刻，向更深層次的編程漫溯，從而進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生信息科技學(xué)科的核心素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】深度學(xué)習(xí) 圖形化編程 教學(xué)設(shè)計(jì) “吃豆精靈”

一、案例背景

深度學(xué)習(xí)是指在教師引領(lǐng)下，學(xué)生圍繞具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)主題，積極參與、體驗(yàn)成功、獲得發(fā)展的有意義的學(xué)習(xí)過程。它注重學(xué)生能在理解的基礎(chǔ)上進(jìn)行批判性反思，強(qiáng)調(diào)學(xué)生能主動建立新舊知識之間的聯(lián)系，靈活地遷移、運(yùn)用所學(xué)知識解決學(xué)習(xí)中的實(shí)際問題。

小學(xué)階段的圖形化編程學(xué)習(xí)，是以Scratch為載體，主要是在學(xué)習(xí)基本命令和方法的基礎(chǔ)上，通過搭建腳本創(chuàng)建表現(xiàn)自我的作品來培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維以及創(chuàng)新能力。

“吃豆精靈”是蘇科版信息科技學(xué)科五年級“圖形化編程”模塊中第8課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，學(xué)習(xí)任務(wù)是讓學(xué)生學(xué)會應(yīng)用按鍵控制角色，并結(jié)合隨機(jī)函數(shù)和偵測等知識來創(chuàng)作一個(gè)小游戲。游戲的初步效果是：豆子從舞臺上方隨機(jī)落下，精靈左右移動去吃豆子，吃到的豆子會消失，沒吃到的豆子會落到舞臺底端，直到豆子全部掉落完，游戲結(jié)束。

按照常規(guī)思路，教學(xué)中教師先帶學(xué)生分析腳本，然后學(xué)生模仿制作，創(chuàng)作出類似的作品，進(jìn)而完成本課的教學(xué)目標(biāo)。反思教學(xué)效果，有趣的游戲能迅速激發(fā)學(xué)生挑戰(zhàn)的欲望，在教師的講解下，教學(xué)效果達(dá)成度高。但這樣設(shè)計(jì)也有不足，學(xué)生僅僅是模仿制作，并沒有發(fā)揮其學(xué)習(xí)的主體性，也未在學(xué)習(xí)中實(shí)現(xiàn)知識遷移，缺乏實(shí)際應(yīng)用的積累，不利于學(xué)習(xí)的深入。因此，筆者將深度學(xué)習(xí)理念落實(shí)到本課的學(xué)習(xí)中，充分發(fā)掘教學(xué)內(nèi)容，注重發(fā)展學(xué)生思維，引導(dǎo)學(xué)生深度學(xué)習(xí)，培養(yǎng)其學(xué)科核心素養(yǎng)。

二、 案例描述

（一）體驗(yàn)和挑戰(zhàn)，讓學(xué)習(xí)主動一些

師：我們來挑戰(zhàn)一個(gè)新的游戲。舞臺上有一個(gè)精靈和幾顆豆子，游戲規(guī)則是要讓精靈吃到豆子。誰來嘗試一下？

（提示：用方向鍵左右移動吃豆子，點(diǎn)擊播放按鈕，讓學(xué)生看到游戲動態(tài)效果）

沒吃到豆子，學(xué)生著急嘆氣；吃到豆子，則激動興奮。學(xué)生躍躍欲試。

師：豆子不會那么輕松被吃掉，這才有挑戰(zhàn)的樂趣，今天我們就來完成這個(gè)游戲的設(shè)計(jì)。

【設(shè)計(jì)意圖】用源于生活、貼近學(xué)生實(shí)際感受的小游戲引入，學(xué)生會憑借已有的生活經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)這個(gè)游戲的內(nèi)在聯(lián)系，主動思考后續(xù)的學(xué)習(xí)任務(wù)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)。

（二）辨析和歸納，讓需求豐富一些

師：動手之前，我們先來分析一下這個(gè)游戲的需求有哪些？

學(xué)生小組討論填寫學(xué)習(xí)單，師生歸納呈現(xiàn)“需求”思維導(dǎo)圖（見圖1）。

【設(shè)計(jì)意圖】引導(dǎo)學(xué)生把生活中的體驗(yàn)、感悟遷移到問題解決的思考討論中，在辨析、歸納中，將設(shè)計(jì)需求以“思維導(dǎo)圖”的方式呈現(xiàn)，以此提升學(xué)生的思維品質(zhì)。

（三）設(shè)計(jì)和分解，讓構(gòu)建完整一些

1.游戲任務(wù)呈現(xiàn)

師：需求有了，我們就有了設(shè)計(jì)方案，下面我們來分析一下這個(gè)游戲的初步設(shè)計(jì)任務(wù)。

師生分析歸納設(shè)計(jì)任務(wù)（見圖2）。

【設(shè)計(jì)意圖】在需求分析的基礎(chǔ)上，按照初步的游戲方案，幫助學(xué)生構(gòu)建一個(gè)定位的游戲目標(biāo)框架，從做什么到怎么做，使思維逐步走向深刻。

2.分解任務(wù)，逐步搭建

任務(wù)一：設(shè)置舞臺和角色

師：同學(xué)們，請你們選擇背景，自己繪制精靈角色，要有兩個(gè)造型。

學(xué)生復(fù)制造型，進(jìn)行局部修改，完成精靈角色的創(chuàng)建。

任務(wù)二：讓精靈動起來

師：當(dāng)按下左移鍵，精靈往左移動；當(dāng)按下右移鍵，精靈往右移動，這要用到哪個(gè)控件模塊呢？

學(xué)生嘗試完成按鍵設(shè)置。

發(fā)現(xiàn)問題，合作討論：

（1）向左移動，倒退。原因：沒有設(shè)置“面向”。

（2）換方向時(shí)有跳躍。原因：中心位置發(fā)生了偏移。

【設(shè)計(jì)意圖】鼓勵學(xué)生根據(jù)實(shí)際的生活經(jīng)驗(yàn)，理解問題，尋找方法，主動解決問題。

任務(wù)三：精靈張嘴吃豆子

師：模仿吃的動作，要用到哪些控件？

生：偵測、判斷、造型切換……

學(xué)生參考書本，自學(xué)完成。

【設(shè)計(jì)意圖】引導(dǎo)學(xué)生整合舊知，遷移應(yīng)用，完成新的任務(wù)。

任務(wù)四：豆子從舞臺任意位置掉落

師：如何使豆子出現(xiàn)在舞臺的任意位置？

生：隨機(jī)函數(shù)。

師：豆子出現(xiàn)在舞臺的范圍是如何確定呢？

生：x軸是-240到240，y軸是0到180。

師：怎樣使豆子垂直下落？

生：面向180方向移動。

師：豆子被吃掉的原理是？

生：碰到精靈要隱藏。

發(fā)現(xiàn)問題，合作討論：

（1）豆子不能出現(xiàn)。原因：腳本開始沒有設(shè)置“顯示”。

（2）精靈吃豆子，嘴巴開合不自然。原因：等待時(shí)間長，要縮短。

【設(shè)計(jì)意圖】通過追問，借助學(xué)生已有的知識和經(jīng)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生深度思考，促使其知其然，更要知其所以然。

任務(wù)五：出現(xiàn)多顆豆子

師：一顆豆子不過癮，怎樣讓豆子變多呢？

生：復(fù)制。

發(fā)現(xiàn)問題，合作討論：

（1）精靈不是吃所有豆子時(shí)都能張嘴。原因：設(shè)置了精靈碰到豆子而不是碰到顏色。

（2）讓豆子變多的其他方法：重復(fù)，還可以用克隆。

【設(shè)計(jì)意圖】通過一個(gè)個(gè)相互銜接、層層推進(jìn)的腳本設(shè)計(jì)過程，搭建學(xué)生的思維支架，引導(dǎo)學(xué)生在體驗(yàn)和感悟中理解程序模塊之間的關(guān)聯(lián)和含義，為自己的實(shí)際需求主動建構(gòu)新知，促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的真實(shí)發(fā)生。

（四）完善和優(yōu)化，讓思維發(fā)散一些

師：你的游戲還存在哪些問題？你能用不一樣的思路解決嗎？我們還可以增加哪些環(huán)節(jié)，讓設(shè)計(jì)更有趣、更有挑戰(zhàn)力？

學(xué)生修改完善作品，教師組織學(xué)生分享作品。

解決問題：用“按鍵是否被按下”控件讓按鍵不卡頓，用發(fā)送“廣播”讓“吃豆”動作更連貫……

增加設(shè)計(jì)：豆子下落速度隨機(jī)，計(jì)數(shù)吃到了幾顆豆子，添加幽靈障礙物，控制兩個(gè)精靈吃豆子……

師：從剛才的反饋中，老師看出了大家收獲滿滿，下面請你們完成自我評價(jià)（見表1）。

【設(shè)計(jì)意圖】學(xué)生根據(jù)前面建構(gòu)的知識體系，愉悅地投入到自我創(chuàng)作中，并能根據(jù)已有的知識和經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行遷移，進(jìn)入高層次的思維系統(tǒng)，同時(shí)通過自我評價(jià)、學(xué)生之間互動評價(jià)，發(fā)現(xiàn)自身價(jià)值，同時(shí)形成互相學(xué)習(xí)的“腳手架”，在不斷地試錯中，以創(chuàng)新的思維方式靈活地解決問題。

（五）整理和創(chuàng)編，讓探究深入一些

師：今天我們設(shè)計(jì)了“吃豆精靈”的游戲，現(xiàn)在我們再來回顧一下這個(gè)游戲的關(guān)鍵點(diǎn)……

師生共同梳理，呈現(xiàn)知識結(jié)構(gòu)樹（見圖3）。

師：利用今天學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)思想，我們還可以創(chuàng)設(shè)出哪些作品呢？（如“接蘋果”“老鷹抓小雞”“搶紅包”“迷宮闖關(guān)”……）如果是你，又會設(shè)計(jì)什么呢？

生：……

在總結(jié)提升中，讓學(xué)生明白知識是無限的，探究是無限的，創(chuàng)意也是無限的。

【設(shè)計(jì)意圖】通過對“吃豆精靈”一課所學(xué)知識的系統(tǒng)梳理，幫助學(xué)生把建構(gòu)的知識條理化、結(jié)構(gòu)化。隨著學(xué)習(xí)情境和任務(wù)的變化，學(xué)生能融會貫通并應(yīng)用相同知識持續(xù)探究新的游戲，促使知識不斷建構(gòu)、遷移，學(xué)習(xí)得以不斷深入，解決問題的能力也得到了不斷提高。

三、案例反思

（一）構(gòu)建思維導(dǎo)圖，助推知識建構(gòu)和遷移

深度學(xué)習(xí)鼓勵在理解的基礎(chǔ)上進(jìn)行思考，本課不論在上課伊始對游戲需求的分析、對游戲功能任務(wù)的分析，還是最后對整體知識的梳理，都通過思維導(dǎo)圖讓思維可視化，以幫助學(xué)生更好地理解、思考、遷移，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，激發(fā)學(xué)生的好奇心，使其主動地將知識進(jìn)行內(nèi)化和應(yīng)用，促進(jìn)深度學(xué)習(xí)。

（二）借助集體智慧，促進(jìn)探究走向深入

基于深度學(xué)習(xí)視角，教學(xué)中教師要留給學(xué)生足夠的合作探究學(xué)習(xí)的機(jī)會，借助集體的智慧，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)打破個(gè)體差異的局限性，使他們的思維發(fā)生碰撞，在不斷試錯的過程中，讓思維從單一走向多維，從封閉走向開放。

在教學(xué)中，學(xué)生在用方向鍵控制精靈移動改變方向時(shí)，發(fā)現(xiàn)精靈會跳躍，查看代碼，腳本沒有任何問題。在學(xué)習(xí)共同體的研究下學(xué)生發(fā)現(xiàn)，原來是精靈的中心點(diǎn)發(fā)生了偏移，將中心點(diǎn)設(shè)置正確，就移動正常了。隨著豆子的增加，要讓精靈快速移動，學(xué)生又發(fā)現(xiàn)用最初的方法容易引起卡頓，學(xué)習(xí)小組又改變了策略，進(jìn)一步完善腳本，精靈就行走自如了。

（三）突破教材束縛，提升設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力

批判性思維是深度學(xué)習(xí)的特征之一，在教學(xué)中，教師要智慧引領(lǐng)，鼓勵學(xué)生在依托教材自學(xué)的基礎(chǔ)上，敢于向教材發(fā)起挑戰(zhàn)，發(fā)現(xiàn)教材腳本的不完美之處，從理解到感知再到比較，嘗試用新的算法，用不同的方式去解決問題，讓設(shè)計(jì)的作品得到優(yōu)化，從而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)創(chuàng)新能力。

本課中當(dāng)精靈碰到豆子時(shí)，精靈通過造型的切換表現(xiàn)出吃的動作，我們按照教材的建議搭建腳本，發(fā)現(xiàn)精靈的嘴巴張開動作不連貫，這時(shí)筆者鼓勵學(xué)生發(fā)現(xiàn)腳本的問題，要把等待的時(shí)間由1秒變?yōu)?.1秒，但仍然不是每次都能激活嘴巴張開。筆者繼續(xù)鼓勵學(xué)生探究，有學(xué)生改成豆子被碰到，發(fā)出廣播，精靈接收到廣播，改變造型，靈敏度就高，吃到豆子能張合。

【參考文獻(xiàn)】

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