索韶偉

摘? ?要：在《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡(jiǎn)稱《課標(biāo)》）中強(qiáng)調(diào)，信息科技是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中的重要部分，是提升學(xué)生科學(xué)精神和信息素養(yǎng)的關(guān)鍵課程。其中，項(xiàng)目式編程課程具有培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維、提高數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新的作用，有助于提升學(xué)生的專注力與邏輯思維能力，為今后的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。但項(xiàng)目式編程的教學(xué)過(guò)程和步驟往往是預(yù)設(shè)的、固定的，同時(shí)枯燥的代碼與嚴(yán)謹(jǐn)?shù)木幊陶Z(yǔ)言不利于學(xué)生的興趣培養(yǎng)?；诖?，通過(guò)創(chuàng)新教學(xué)方式，以學(xué)生喜聞樂(lè)見(jiàn)的真實(shí)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)開(kāi)展教學(xué)實(shí)踐，可提高學(xué)生的積極性與參與度，助力學(xué)生在“做中學(xué)、用中學(xué)、創(chuàng)中學(xué)”。

關(guān)鍵詞：小學(xué)信息科技；圖形化項(xiàng)目式編程；教學(xué)實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G623.58? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ?文章編號(hào)：1009-010X（2024）13-0046-04

信息科技是當(dāng)今社會(huì)的重要支撐力量，不僅影響著人們的生活、工作和學(xué)習(xí)，還對(duì)其思維方式、創(chuàng)新能力和價(jià)值觀產(chǎn)生了深刻的影響。因此，培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)，提高學(xué)生的信息技能，已成為教育的重要目標(biāo)之一?！墩n標(biāo)》以此為出發(fā)點(diǎn)，旨在培養(yǎng)學(xué)生的信息科技核心素養(yǎng)，包括信息意識(shí)、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新和信息社會(huì)責(zé)任四個(gè)方面。這些素養(yǎng)是學(xué)生學(xué)習(xí)信息科技的基礎(chǔ)，更是適應(yīng)未來(lái)社會(huì)的必備品質(zhì)。

一、項(xiàng)目式編程的優(yōu)勢(shì)與不足

項(xiàng)目式編程教學(xué)是以項(xiàng)目為載體，以問(wèn)題為導(dǎo)向，以編程為手段，以創(chuàng)造為目的的教學(xué)模式。它可以有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、創(chuàng)造性與合作性，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題與評(píng)價(jià)問(wèn)題的能力，從而全面提升學(xué)生的信息科技核心素養(yǎng)。

面向少年兒童的編程工具一般為圖塊式編程，相較于傳統(tǒng)教材，其操作性、趣味性、邏輯性更強(qiáng)，使程序編寫(xiě)更加簡(jiǎn)潔。以最具代表性的scratch編程軟件為例，學(xué)生只需將模塊中的指令通過(guò)類似于搭積木的方式拼接在一起，即可實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能，圖文并茂、操作簡(jiǎn)單，可以用來(lái)創(chuàng)造交互式故事情節(jié)、動(dòng)畫(huà)、游戲等，是一款十分適合小學(xué)生的編程學(xué)習(xí)入門軟件。項(xiàng)目式編程可以讓學(xué)生在獨(dú)立運(yùn)用和創(chuàng)作的過(guò)程中體會(huì)到編程的魅力，于潛移默化中培養(yǎng)并提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。因此，以圖塊式編程為代表的項(xiàng)目式編程受到了信息科技課程的廣泛青睞。

然而，在課程實(shí)施過(guò)程中，項(xiàng)目式編程教學(xué)也有不足之處，例如，在常規(guī)教學(xué)中，項(xiàng)目通常是由教師或教材提供的，學(xué)生很少有機(jī)會(huì)參與項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和選擇，而且項(xiàng)目的過(guò)程和結(jié)果往往是固定的或預(yù)設(shè)的，教師給出明確的步驟和標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)生只需按要求完成預(yù)設(shè)的任務(wù)，這對(duì)于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與核心素養(yǎng)是不利的。最后，項(xiàng)目的評(píng)價(jià)和反饋主要由教師進(jìn)行，且側(cè)重于對(duì)作品或成果的質(zhì)量和正確性進(jìn)行評(píng)價(jià)，不利于學(xué)生的綜合能力發(fā)展。

二、《課標(biāo)》理念下項(xiàng)目式編程的改進(jìn)思路和教學(xué)策略

在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，由于學(xué)生在編程第三階段所需要的自身觀察能力、自然語(yǔ)言描述能力、數(shù)學(xué)建模能力、算法構(gòu)造能力、抽象思維能力等方面還有所欠缺，且短時(shí)間內(nèi)難以提升。所以一旦課程設(shè)計(jì)冗長(zhǎng)乏味，忽視學(xué)生個(gè)性化、多樣化的學(xué)習(xí)和發(fā)展需求，便會(huì)使部分學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到重重困難，甚至失去興趣與信心。

因此，基于對(duì)課程特點(diǎn)和學(xué)情的分析，小學(xué)項(xiàng)目式編程課程應(yīng)該契合《課標(biāo)》的教學(xué)理念，創(chuàng)新教學(xué)方式，以真實(shí)問(wèn)題或項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)原理運(yùn)用過(guò)程、計(jì)算思維過(guò)程和數(shù)字化工具應(yīng)用過(guò)程，來(lái)建構(gòu)知識(shí)，并提升解決問(wèn)題的能力。注重創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，引入多元化數(shù)字資源，可提高學(xué)生的參與度，凸顯學(xué)生的主體性。

筆者結(jié)合《課標(biāo)》的教學(xué)理念，以培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)為目的，以“做中學(xué)”“用中學(xué)”“創(chuàng)中學(xué)”為指導(dǎo)思想，以一節(jié)名為《打蝙蝠》的項(xiàng)目式編程課程為例，展開(kāi)論述。課程內(nèi)容為通過(guò)鼠標(biāo)的移動(dòng)和點(diǎn)擊，控制瞄準(zhǔn)鏡角色，消滅舞臺(tái)中隨機(jī)飛行的蝙蝠角色。課程的主要任務(wù)是面向角色對(duì)象，完成“蝙蝠”和“瞄準(zhǔn)鏡”兩個(gè)角色的程序編寫(xiě)，而后進(jìn)行自由創(chuàng)作。

由于學(xué)生處在編程學(xué)習(xí)的初級(jí)階段，不具備自主編寫(xiě)程序的能力，因此，教師結(jié)合小學(xué)生身心發(fā)展的特點(diǎn)，并盡力擺脫固定步驟和規(guī)范操作的窠臼，對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)都設(shè)計(jì)制作了相應(yīng)的編程游戲，布置任務(wù)后，不再進(jìn)行演示與講解，而是引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)各個(gè)游戲環(huán)節(jié)自行找出本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)。通過(guò)這樣的嘗試來(lái)創(chuàng)新教學(xué)方式，以游戲驅(qū)動(dòng)課堂教學(xué)。以“蝙蝠”角色、“瞄準(zhǔn)鏡”角色和“自由創(chuàng)作”三部分內(nèi)容，分別對(duì)應(yīng)“做中學(xué)”“用中學(xué)”“創(chuàng)中學(xué)”的教學(xué)理念。課程整體以培養(yǎng)學(xué)生數(shù)字素養(yǎng)與技能為目的，以學(xué)生已有知識(shí)、技能和經(jīng)驗(yàn)為起點(diǎn)，遵循學(xué)習(xí)規(guī)律，系統(tǒng)地設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)活動(dòng)，以培養(yǎng)和提升學(xué)生的核心素養(yǎng)，收到了良好的效果。

三、課例呈現(xiàn)

（一）創(chuàng)設(shè)情境，引入課程

一個(gè)好的引入環(huán)節(jié)可以在極短的時(shí)間內(nèi)激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，吸引其注意力，使其快速進(jìn)入課程的情感體驗(yàn)當(dāng)中，并對(duì)課程產(chǎn)生價(jià)值認(rèn)同和求知欲望。為契合《課標(biāo)》當(dāng)中倡導(dǎo)引入多元化數(shù)字資源的教育理念，教師制作了分頁(yè)（場(chǎng)景）的MG動(dòng)畫(huà)來(lái)引入課程內(nèi)容、介紹游戲玩法，相比較于教師演示或?qū)W生體驗(yàn)，其更加高效，也更加多元化。

（二）創(chuàng)新內(nèi)容，遞進(jìn)教學(xué)

1.做中學(xué)。本環(huán)節(jié)以編程的三個(gè)主要環(huán)節(jié)“程序分析——搭建腳本——測(cè)試反饋”為主線，通過(guò)創(chuàng)新教學(xué)方式，以真實(shí)的項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)、多元化的數(shù)字資源引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷原理運(yùn)用過(guò)程、計(jì)算思維過(guò)程，體驗(yàn)完整的程序編寫(xiě)流程，讓學(xué)生從中體會(huì)項(xiàng)目式編程首先應(yīng)該怎樣去“做”。

首先是程序分析，它類似于編程當(dāng)中的需求分析，是對(duì)程序要解決什么問(wèn)題、實(shí)現(xiàn)什么功能的前瞻性、決策性表達(dá)，是程序制作中的重要環(huán)節(jié)，也是必經(jīng)環(huán)節(jié)，程序分析的結(jié)果和細(xì)節(jié)將決定程序制作的效果。程序分析的能力受到多方面的影響，包括自身觀察能力、自然語(yǔ)言描述能力、數(shù)學(xué)建模能力、算法構(gòu)造能力等，這些能力在短時(shí)間內(nèi)難以提升。同時(shí)，在學(xué)習(xí)編程的初始階段，學(xué)生極易被程序中引人注目的動(dòng)作或效果所吸引，而無(wú)法觀察到其他不易察覺(jué)的細(xì)節(jié)。例如，教師說(shuō)“向左走”，那么學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，會(huì)將其作為一個(gè)連貫的整體動(dòng)作，而不是將其分成“向左”和“走”兩個(gè)部分。又例如，在課程實(shí)例中，學(xué)生看到蝙蝠，會(huì)說(shuō)，“蝙蝠在飛”，而忽略其位置、方向、時(shí)間等方面的因素。所以，在編程初期，為了提升學(xué)生分析程序的興趣，促使學(xué)生養(yǎng)成細(xì)致觀察、準(zhǔn)確描述的習(xí)慣，教師便在程序分析階段設(shè)計(jì)了闖關(guān)游戲。在游戲的第一關(guān)會(huì)出現(xiàn)各種各樣的動(dòng)作氣球，例如“扇翅膀、變?cè)煨?、變位置”等，學(xué)生首先要通過(guò)觀察來(lái)判斷哪些動(dòng)作是蝙蝠角色所具備的，然后將其選出。在第二關(guān)中，學(xué)生點(diǎn)擊之前選出的動(dòng)作氣球，便會(huì)出現(xiàn)更加詳細(xì)、完善的描述，之后需要進(jìn)一步分析、判斷蝙蝠角色的動(dòng)作特點(diǎn)與細(xì)節(jié)，其目的是將程序分析的方法與案例當(dāng)中的細(xì)節(jié)相結(jié)合，通過(guò)游戲的方式，讓學(xué)生體會(huì)程序分析的方法，明確“需求”。從課堂效果來(lái)看，通過(guò)這種方式引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察，把“蝙蝠在飛”這樣籠統(tǒng)的描述拆分成條理清晰的邏輯性描述，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維大有裨益。

其次是搭建腳本。隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言也在不斷進(jìn)步，從最初的機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言，到后來(lái)出現(xiàn)的面向過(guò)程、面向?qū)ο蟮母呒?jí)編程語(yǔ)言，其目的都是使人和計(jì)算機(jī)能夠更好地交流。圖形化的編程軟件也不例外，作為一款面向少兒的編程軟件，其使用者與程序進(jìn)行交流的方法簡(jiǎn)潔明了，學(xué)生只需拖動(dòng)模塊當(dāng)中的指令并像搭積木一樣進(jìn)行組合，即可實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。在這一環(huán)節(jié)中，教師設(shè)計(jì)了情境動(dòng)畫(huà)片“小明的旅行”，講述了小明同學(xué)環(huán)游世界，與各國(guó)人民交流，途中遇到了游戲中的角色，因不懂編程語(yǔ)言而無(wú)法與其交流，通過(guò)學(xué)習(xí)，小明成功地掌握了編程語(yǔ)言的故事。通過(guò)這個(gè)動(dòng)畫(huà)，旨在讓學(xué)生了解編程語(yǔ)言和人類所講的語(yǔ)言一樣，只不過(guò)是人與機(jī)器進(jìn)行交流的過(guò)程。而后學(xué)生進(jìn)行小組合作，尋找符合要求的模塊指令并完成腳本搭建，由此體驗(yàn)自然語(yǔ)言向邏輯語(yǔ)言過(guò)渡的過(guò)程，感受程序執(zhí)行的邏輯，掌握與角色“交流”的方法。

最后是試錯(cuò)調(diào)整環(huán)節(jié)。在程序編寫(xiě)當(dāng)中，幾乎不存在一次編寫(xiě)就完成的可能，所以程序測(cè)試在編程中有著舉足輕重的地位，測(cè)試者們?cè)谝?guī)定的條件下對(duì)程序進(jìn)行測(cè)試，以發(fā)現(xiàn)程序錯(cuò)誤，衡量軟件質(zhì)量，并對(duì)其是否滿足設(shè)計(jì)要求進(jìn)行評(píng)估，以此來(lái)完善程序。教師將程序測(cè)試的概念引入課堂當(dāng)中，引導(dǎo)學(xué)生分析未能實(shí)現(xiàn)預(yù)計(jì)效果的原因并加以調(diào)整，以此培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，并體驗(yàn)完整的程序編寫(xiě)過(guò)程。例如，對(duì)于本節(jié)課的重難點(diǎn)——“確定隨機(jī)數(shù)范圍”，學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己創(chuàng)作的“蝙蝠”角色沒(méi)有實(shí)現(xiàn)隨機(jī)飛行的效果，經(jīng)過(guò)思考、討論，發(fā)現(xiàn)是因?yàn)椤膀稹泵嫦虻姆较驍?shù)值范圍有問(wèn)題。此時(shí)，教師出示課前制作的“旋轉(zhuǎn)蝙蝠”小游戲，引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)和觀察方向和角度之間的關(guān)系，完成隨機(jī)數(shù)范圍的選取，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了與數(shù)學(xué)的跨學(xué)科融合應(yīng)用。

2.用中學(xué)。本環(huán)節(jié)將課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容由“做中學(xué)”變?yōu)椤坝弥袑W(xué)”。“用中學(xué)”是基于認(rèn)知心理學(xué)和教育哲學(xué)的研究成果而提出的。大量研究表明，記憶提取的操作起到了“記憶修改器”的作用，一個(gè)曾經(jīng)被調(diào)用過(guò)的知識(shí)與從未被調(diào)用過(guò)的知識(shí)相比，在今后更有可能被再次調(diào)用。因此，只有通過(guò)實(shí)踐才能把所學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為自己內(nèi)在的能力和品格。它倡導(dǎo)學(xué)生在真實(shí)豐富的情境中，通過(guò)觀察、操作、設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)，體驗(yàn)并感悟?qū)W科的思想內(nèi)容和探究方式，形成知行合一的學(xué)習(xí)習(xí)慣和創(chuàng)新精神。

同時(shí)，“用中學(xué)”也是《課標(biāo)》所呼喚的新的育人方式。核心素養(yǎng)是人們具備的可以真實(shí)而持續(xù)地表現(xiàn)出來(lái)的素質(zhì)，它的形成本質(zhì)上是一種實(shí)踐的過(guò)程?！墩n標(biāo)》強(qiáng)調(diào)，以學(xué)科實(shí)踐為抓手，構(gòu)建以實(shí)踐為中心的教學(xué)活動(dòng)，尊重并彰顯學(xué)科的獨(dú)特育人價(jià)值。

在本環(huán)節(jié)中，學(xué)生以小組合作的方式，按照“程序分析——搭建腳本——運(yùn)行試錯(cuò)”的步驟完成本角色程序的編寫(xiě)，教師主要負(fù)責(zé)評(píng)價(jià)與指導(dǎo)。為了凸顯學(xué)生的主體地位，滿足其個(gè)性發(fā)展需求，本設(shè)計(jì)增強(qiáng)了課程的適宜性，在學(xué)生實(shí)踐時(shí)，并無(wú)規(guī)范步驟或既定答案，而是由學(xué)生利用任務(wù)單、流程圖、合作記錄表與評(píng)價(jià)量表等工具自主完成，從而實(shí)現(xiàn)了計(jì)算思維第三學(xué)段的學(xué)段目標(biāo)所要求的能用自然語(yǔ)言、流程圖等方式描述算法，以及采用不同方法解決同一問(wèn)題時(shí)在時(shí)間效率上的差別。增強(qiáng)了內(nèi)容與育人目標(biāo)的聯(lián)系，帶動(dòng)課程綜合化實(shí)施，強(qiáng)化了實(shí)踐性的要求，體現(xiàn)了學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體的發(fā)展性，提升了課程層次。

3.創(chuàng)中學(xué)。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展以及知識(shí)經(jīng)濟(jì)與信息社會(huì)的來(lái)臨，社會(huì)迫切需要高素質(zhì)的全面發(fā)展的創(chuàng)新型人才，而教育正是有目的、有計(jì)劃地培養(yǎng)人才的活動(dòng)。因此，創(chuàng)新歸根結(jié)底是教育的創(chuàng)新?！墩n標(biāo)》在關(guān)于發(fā)揚(yáng)創(chuàng)新精神的總目標(biāo)中強(qiáng)調(diào)，要利用信息科技平臺(tái)，開(kāi)展協(xié)同創(chuàng)新，在數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境中發(fā)揮自主學(xué)習(xí)能力，主動(dòng)探索新知識(shí)與新技能，從不同的視角思考和分析問(wèn)題，設(shè)計(jì)和創(chuàng)作具有個(gè)性化的作品。

學(xué)生通過(guò)前兩個(gè)環(huán)節(jié)的遞進(jìn)，經(jīng)過(guò)項(xiàng)目式編程的實(shí)踐，在第三個(gè)環(huán)節(jié)“創(chuàng)中學(xué)”環(huán)節(jié)中，為了契合《課標(biāo)》中關(guān)于創(chuàng)新精神的總目標(biāo)，進(jìn)一步提升課程的遞進(jìn)性和層次感，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維、引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)更加獨(dú)立和完整的項(xiàng)目式編程，教師設(shè)置了自由創(chuàng)作的任務(wù)，學(xué)生圍繞“如何將‘打蝙蝠游戲變得更加富有趣味性”這一主題，展開(kāi)討論、制定方案，并自行結(jié)成合作小組，利用小組合作記錄單進(jìn)行分工，自由創(chuàng)作。最終學(xué)生好似“八仙過(guò)海”一般，各顯身手，做出了許多富有創(chuàng)意的作品，在這些作品中，有的“蝙蝠”碰到舞臺(tái)中的綠色草叢會(huì)自動(dòng)隱藏；有的“蝙蝠”飛到半途會(huì)自動(dòng)加速或轉(zhuǎn)向；還有的“蝙蝠”會(huì)不定時(shí)的改變大小；“瞄準(zhǔn)鏡”角色有時(shí)會(huì)啞火等等。這些充滿個(gè)性化的作品，充分體現(xiàn)了學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體的自主性、能動(dòng)性和超越性。

四、總結(jié)

項(xiàng)目式編程的入門難度低，可操作性強(qiáng)，但有時(shí)過(guò)于固定和規(guī)范，如果在課程設(shè)計(jì)和實(shí)施過(guò)程中選擇合適案例并使用開(kāi)放式教學(xué)設(shè)計(jì)，將學(xué)生可能遇到的情況進(jìn)行預(yù)設(shè)并做好相對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)方案，創(chuàng)設(shè)出具有針對(duì)性的任務(wù)情境，則可以強(qiáng)化課程的綜合性和實(shí)踐性、提升課程的適宜性，讓學(xué)生于潛移默化中得到熏陶。同時(shí)，項(xiàng)目式編程教學(xué)應(yīng)以提升學(xué)生核心素養(yǎng)為導(dǎo)向、以培養(yǎng)學(xué)生數(shù)字素養(yǎng)與技能為目標(biāo)，以學(xué)生已有的知識(shí)、技能和經(jīng)驗(yàn)為起點(diǎn)，融合《課標(biāo)》的教學(xué)理念，鼓勵(lì)“做中學(xué)”“用中學(xué)”“創(chuàng)中學(xué)，凸顯學(xué)生的主體性，遵循學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律，系統(tǒng)地設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)活動(dòng)，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)自主、合作、探究的學(xué)習(xí)情境和知、情、意、行融合發(fā)展的成長(zhǎng)環(huán)境。

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