劉偉蘭

摘要：在實(shí)施教育信息化2.0的時(shí)代，小學(xué)信息技術(shù)課程內(nèi)容也做了相應(yīng)的更改，以適應(yīng)學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)尤其是計(jì)算思維培養(yǎng)的需要?！吨行W(xué)信息技術(shù)課程指導(dǎo)綱要》指出：中小學(xué)生應(yīng)了解程序設(shè)計(jì)的基本思想，有效培養(yǎng)邏輯思維能力。因此，推動(dòng)少兒編程與計(jì)算思維培養(yǎng)尤為重要?；诖?，本文以粵教版小學(xué)信息技術(shù)第三冊(cè)上第7課《綜合活動(dòng)一：小火龍大冒險(xiǎn)》為例，對(duì)面向計(jì)算思維培養(yǎng)的少兒編程項(xiàng)目學(xué)習(xí)與案例設(shè)計(jì)進(jìn)行探究。

關(guān)鍵詞：計(jì)算思維;少兒編程;項(xiàng)目學(xué)習(xí)

中圖分類(lèi)號(hào)：G434 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?論文編號(hào)：1674-2117（2021）S2-0029-03

前言

國(guó)務(wù)院頒發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》指出，在中小學(xué)設(shè)置人工智能相關(guān)課程，推廣編程教育。2020年，教育部發(fā)布《關(guān)于組織開(kāi)展未來(lái)學(xué)校創(chuàng)新發(fā)展課題——編程課程體系與教學(xué)模式研究的通知》，通知指出，將有計(jì)劃推進(jìn)編程教育在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域的普及與開(kāi)展，提升中小學(xué)在編程教育領(lǐng)域的研究與實(shí)踐水平。筆者所在小學(xué)信息技術(shù)課程已開(kāi)設(shè)的圖形化編程有SCRATCH、源碼編輯器。學(xué)生經(jīng)過(guò)系統(tǒng)學(xué)習(xí)，能夠完成制作一款簡(jiǎn)單的游戲、一幅精彩的動(dòng)畫(huà)、一個(gè)生動(dòng)有趣的故事等。在學(xué)完編程課程后，學(xué)生的邏輯思維和小組合作意識(shí)增強(qiáng)，學(xué)生綜合素養(yǎng)得到提高。

計(jì)算思維的定義及特征

1.計(jì)算思維的定義

周以真教授認(rèn)為計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問(wèn)題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及人類(lèi)行為理解等涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)。又有學(xué)者認(rèn)為計(jì)算思維是一個(gè)問(wèn)題解決的過(guò)程。在小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，發(fā)揮小組團(tuán)體合作的作用，有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。

2.計(jì)算思維的特征

計(jì)算思維的主要特征有：①實(shí)現(xiàn)積極分析問(wèn)題和解決問(wèn)題;②主動(dòng)抽象問(wèn)題、分解問(wèn)題;③使用構(gòu)造解決問(wèn)題的模型和算法;④善用迭代和優(yōu)化;⑤最后形成高效解決同類(lèi)問(wèn)題的范式。

少兒編程的特點(diǎn)

少兒編程屬于一種可視化的圖形編程，它的目的是培養(yǎng)小學(xué)生對(duì)編程的認(rèn)識(shí)，提升學(xué)生的編程能力，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

少兒編程具有以下特點(diǎn)：

（1）算法簡(jiǎn)單化。讓學(xué)生通過(guò)有趣的圖形化編程模塊學(xué)習(xí)復(fù)雜的程序語(yǔ)言與邏輯，讓編程簡(jiǎn)單得像搭積木。學(xué)生通過(guò)拖拽、拼接指令積木塊賦予角色命令，從而設(shè)計(jì)出有趣的游戲、故事、動(dòng)畫(huà)等作品。

（2）內(nèi)涵豐富。在編程時(shí)，要考慮積木的邏輯、參數(shù)的設(shè)定等設(shè)計(jì)問(wèn)題;在選角色、場(chǎng)景時(shí)，要考慮是否美觀;在設(shè)置角色的動(dòng)作時(shí)，要考慮坐標(biāo)和角度等數(shù)學(xué)問(wèn)題。

（3）具有可控化。學(xué)生編寫(xiě)的程序，大部分是自動(dòng)運(yùn)行的，如果適當(dāng)增加控制程序的模塊，可提高學(xué)生的參與感、體驗(yàn)感。

（4）具有開(kāi)放的環(huán)境。做好的作品可以通過(guò)訪問(wèn)少兒編程網(wǎng)站上傳并與他人分享，也可登錄知名的兒少編程網(wǎng)站進(jìn)行編程學(xué)習(xí)。通過(guò)開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)空間，培養(yǎng)學(xué)生自主探究的能力，加強(qiáng)學(xué)生的溝通和交流。

項(xiàng)目學(xué)習(xí)定義及特征

1.項(xiàng)目學(xué)習(xí)定義

項(xiàng)目學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)的是以問(wèn)題解決為中心、多種學(xué)習(xí)途徑相整合，實(shí)現(xiàn)向“學(xué)習(xí)者為中心”和“能力中心型”教育的轉(zhuǎn)變。在小學(xué)信息技術(shù)教材中，每節(jié)課程也是按照項(xiàng)目學(xué)習(xí)的教學(xué)模式來(lái)編排的，簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)，項(xiàng)目學(xué)習(xí)是以任務(wù)為主線的教學(xué)模式。

2.項(xiàng)目學(xué)習(xí)的主要特征

①創(chuàng)設(shè)現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題情境;②布置一定數(shù)量的學(xué)習(xí)任務(wù);③強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)活動(dòng)中的合作;④關(guān)注多學(xué)科交叉的知識(shí);⑤最終完成一個(gè)或多個(gè)作品;⑥課堂評(píng)價(jià)多樣化。

面向計(jì)算思維培養(yǎng)的少兒編程項(xiàng)目學(xué)習(xí)與案例設(shè)計(jì)

下面筆者根據(jù)計(jì)算思維項(xiàng)目學(xué)習(xí)的定義及特征，以粵教版小學(xué)信息技術(shù)第三冊(cè)上第7課《綜合活動(dòng)一：小火龍大冒險(xiǎn)》為例，對(duì)面向計(jì)算思維培養(yǎng)的少兒編程項(xiàng)目學(xué)習(xí)與案例設(shè)計(jì)進(jìn)行闡述。

1.教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)與技能目標(biāo)：了解游戲設(shè)計(jì)的六個(gè)組成要素;學(xué)會(huì)使用“碰到角色”和“碰到顏色”兩個(gè)積木;能夠以玩家視角優(yōu)化游戲程序;學(xué)會(huì)根據(jù)游戲設(shè)計(jì)六要素分析程序、編寫(xiě)程序。

過(guò)程與方法目標(biāo)：通過(guò)欣賞“小火龍大冒險(xiǎn)”游戲，了解游戲設(shè)計(jì)的六個(gè)要素;運(yùn)用思維導(dǎo)圖分析“小火龍大冒險(xiǎn)”，提高邏輯思維能力;通過(guò)搭建“小火龍”腳本，學(xué)會(huì)“碰到角色”和“碰到顏色”條件的合理使用;能夠優(yōu)化游戲程序。

情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：通過(guò)制作“小火龍大冒險(xiǎn)”游戲，體會(huì)少兒編程的樂(lè)趣;引導(dǎo)學(xué)生正確對(duì)待網(wǎng)絡(luò)游戲。

2.教學(xué)內(nèi)容

制作一個(gè)用鍵盤(pán)光標(biāo)鍵控制的“小火龍大冒險(xiǎn)”游戲。

3.教學(xué)重難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)：了解游戲六要素，分析角色需求，理順腳本設(shè)計(jì)思路;學(xué)會(huì)設(shè)置碰到某種情況做出相應(yīng)響應(yīng)。

教學(xué)難點(diǎn)：學(xué)會(huì)分析和編寫(xiě)程序，學(xué)會(huì)設(shè)置參數(shù)。

4.教學(xué)過(guò)程

（1）創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境

①教師演示“小火龍大冒險(xiǎn)”游戲，讓學(xué)生思考一個(gè)完整的游戲由哪些要素構(gòu)成。學(xué)生閱讀書(shū)本并回答，師生總結(jié)出游戲的六要素。②師生共同分析“小火龍大冒險(xiǎn)”游戲的六要素并通過(guò)課件展示。

（2）算法設(shè)計(jì)

根據(jù)“小火龍大冒險(xiǎn)”的六要素，各小組進(jìn)行算法設(shè)計(jì)。學(xué)生可以共同討論和閱讀書(shū)本，嘗試書(shū)寫(xiě)腳本程序。教師課件演示已學(xué)過(guò)的積木。

（3）實(shí)踐操作

①布置任務(wù)一：設(shè)置場(chǎng)景角色、行動(dòng)。

要求：添加靜態(tài)場(chǎng)景和動(dòng)態(tài)場(chǎng)景，并完成動(dòng)態(tài)場(chǎng)景的設(shè)置——讓第一個(gè)螺旋電柱逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，讓第二個(gè)螺旋電柱順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。

教師巡視并作個(gè)別輔導(dǎo)，記錄各小組的完成情況。學(xué)生匯報(bào)演示，教師小結(jié)搭建兩個(gè)螺旋電柱的技巧，強(qiáng)調(diào)調(diào)整合適的旋轉(zhuǎn)角度。師生通過(guò)課件演示編寫(xiě)的腳本。教師課件演示已學(xué)過(guò)的積木。在游戲場(chǎng)景設(shè)置好后，能不能用鍵盤(pán)來(lái)控制“小火龍”移動(dòng)呢？

②布置任務(wù)二：添加小火龍角色，用鍵盤(pán)“↑”“→”鍵控制小火龍向上、向右移動(dòng)。

要求：從素材庫(kù)添加小火龍角色，編寫(xiě)程序控制小火龍移動(dòng)。

教師巡視并進(jìn)行個(gè)別輔導(dǎo)，記錄各小組的完成情況。學(xué)生代表演示用鍵盤(pán)“↑”“↓”“←”“→”鍵控制小火龍向上、向下、向左、向右移動(dòng)。現(xiàn)在能用鍵盤(pán)控制小火龍移動(dòng)了，而游戲的規(guī)則是小火龍?jiān)谝苿?dòng)的過(guò)程中要避開(kāi)電線和螺旋電柱，到達(dá)終點(diǎn)才能獲得勝利。師生課件演示設(shè)置角色碰到某種情況作出相應(yīng)響應(yīng)，學(xué)習(xí)使用“碰到角色”和“碰到顏色”兩個(gè)積木。

③布置任務(wù)三：添加“終點(diǎn)”角色，繼續(xù)搭建小火龍碰到電線、螺旋電柱、終點(diǎn)三種情況的響應(yīng)。各小組合作完成，教師巡視進(jìn)行個(gè)別輔導(dǎo)。學(xué)生匯報(bào)演示。

④布置任務(wù)四：添加“成功”角色，把角色隱藏起來(lái)。搭建“成功”程序，實(shí)現(xiàn)小火龍碰到終點(diǎn)一瞬間勝利的音樂(lè)響起，“成功”角色出現(xiàn)在舞臺(tái)中央。教師巡視并進(jìn)行個(gè)別輔導(dǎo)，記錄各小組的完成情況。學(xué)生匯報(bào)演示。

（4）成果交流

經(jīng)過(guò)師生的共同努力，各小組完成了四個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)，完成了一個(gè)游戲的制作?，F(xiàn)在請(qǐng)各小組長(zhǎng)評(píng)選本組最佳作品并將作品發(fā)送到教師機(jī)。教師用網(wǎng)絡(luò)教室向全體同學(xué)展示各小組作品，請(qǐng)大家投票評(píng)選六份優(yōu)秀作品。在全體同學(xué)的見(jiàn)證下最后請(qǐng)學(xué)生代表匯報(bào)優(yōu)秀的作品好在哪里，還有哪些需要改進(jìn)的地方。師生共同評(píng)析作品，對(duì)優(yōu)秀作品給予獎(jiǎng)勵(lì)，學(xué)生對(duì)照作品繼續(xù)完善自己的作品，學(xué)生可以嘗試修改參數(shù)，讓游戲更具挑戰(zhàn)性，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化程序。

（5）活動(dòng)評(píng)價(jià)

通過(guò)一節(jié)課的緊張學(xué)習(xí)和探究，請(qǐng)每位學(xué)生根據(jù)自己的學(xué)習(xí)情況填寫(xiě)書(shū)本的“小盤(pán)點(diǎn)”，學(xué)生請(qǐng)一名同學(xué)給“小盤(pán)點(diǎn)”寫(xiě)上評(píng)價(jià)意見(jiàn)，接著讓學(xué)生代表談?wù)勛约旱氖斋@。師生共同回顧本節(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容，鞏固一個(gè)完整的游戲包含六大要素，提醒不能沉迷網(wǎng)絡(luò)游戲，培養(yǎng)學(xué)生從小樹(shù)立遠(yuǎn)大的目標(biāo)。

結(jié)束語(yǔ)

總之，在小學(xué)信息技術(shù)課堂實(shí)施項(xiàng)目學(xué)習(xí)有助于讓更多的學(xué)生參與體驗(yàn)學(xué)習(xí)，學(xué)生通過(guò)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)方案，完成各個(gè)任務(wù)。學(xué)生可用小組合作等方式探究本節(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容，能夠完成一個(gè)或多個(gè)作品，在成果展示交流中學(xué)會(huì)欣賞、溝通、合作，促進(jìn)全面發(fā)展。

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