羅玉霞

摘要：將兒童編程教育與小學(xué)學(xué)科教學(xué)融合，是推廣兒童編程教育的的一個重要舉措。Scratch具有的工具性和教育性，為編程教育得以實施打下了基礎(chǔ)。本文主要簡單的描述Scratch軟件、以及將編程教育與小學(xué)科學(xué)課程相融合的重要性、分析義務(wù)教育階段的兒童在編程課上的特點、選擇冀教版小學(xué)科學(xué)六年級上冊《地球繞著太陽轉(zhuǎn)》這一課進行程序設(shè)計，探究這種教學(xué)方式是否提高了教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：Scratch，編程教育;小學(xué)科學(xué);程序設(shè)計

1.引言

在大數(shù)據(jù)時代背景下，科技無處不在，素質(zhì)教育的提出，各方都在爭取能夠培養(yǎng)出更多的科學(xué)技術(shù)綜合型人才。在小學(xué)階段就為學(xué)生開設(shè)了科學(xué)課程提出要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，為科技型人才的輸出做準(zhǔn)備，在義務(wù)教育階段中強調(diào)編程教育，Scratch與小學(xué)科學(xué)課程進行資源整合的是很有必要性，有利于培養(yǎng)培養(yǎng)計算機思維，為以后的計算機人才的輸出打下基礎(chǔ)。

2.簡單介紹Scratch 軟件

Scratch 是由麻省理工學(xué)院的“終身幼兒園團隊”（Lifelong Kingdergarten Group）開發(fā)的面向兒童的一款開源軟件[1]，是一種簡易的圖形化編程工具，孩子們可以像玩 LEGO 玩具一樣來玩Scratch ，通過拖拽積木塊、將積木塊進行組合的方式，創(chuàng)作出生動有趣的動畫，甚至是編寫一個游戲。就Scratch3.0來說，其 一共有九個大模塊，不同的模塊具有不同的功能，如外觀、聲音、偵測等，按照目標(biāo)產(chǎn)物的設(shè)想用鼠標(biāo)將相應(yīng)模塊拖動到程序編輯欄，并按照一定邏輯順序棑列，就可以實現(xiàn)程序設(shè)計。Scratch的角色庫內(nèi)容豐富，其中有大量的人物、動物角色以及不同的背景圖供小朋友們選擇，有的角色自帶代碼可以做一些簡單的動作。當(dāng)然，這并不是一成不變的，如果孩子們不喜歡使用角色庫里的角色，也可以創(chuàng)作自己的角色和背景，給自創(chuàng)的角色加上代碼保存在角色庫里，方便之后的使用。目前，我們很多學(xué)校教師和學(xué)生使用的 scratch 是 Scratch3.0版本，其界面包括工作區(qū)、舞臺和角色區(qū)三個部分。

3.兒童編程教育融入小學(xué)科學(xué)的必要性

3.1培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計思維

對于學(xué)生來說，學(xué)會發(fā)現(xiàn)問題并解決問題是很重要的，而設(shè)計思維是解決問題的一種思考方式。通過信息教育，不是讓學(xué)生獲得某種技巧，而是讓學(xué)生習(xí)得一種終身學(xué)習(xí)分析問題和解決問題的能力。小學(xué)科學(xué)中有的知識點比較抽象，學(xué)生難以準(zhǔn)確把握，運用編程模擬相應(yīng)的科學(xué)知識，可以讓抽象的內(nèi)容具體化。

3.2幫助兒童應(yīng)對信息化社會的挑戰(zhàn)

大數(shù)據(jù)時代的到來，不管是學(xué)校、家庭還是社會，對教育的要求也越來越高，小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)提出要促進學(xué)生全面發(fā)展，教師致力于培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)造能力、培養(yǎng)學(xué)生的計算思維，而計算思維的培養(yǎng)與編程密切聯(lián)系，與其他的的素養(yǎng)一樣應(yīng)當(dāng)受到重視。

3.3助力編程教學(xué)與學(xué)科知識的相互融合

將兒童編程教育與小學(xué)科學(xué)課程融合，改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式，通過編程教育創(chuàng)設(shè)一個虛擬的教學(xué)情境，利用教學(xué)手段和技術(shù)，將兒童吸引到教學(xué)情境中，參與到課堂當(dāng)中。

4.編程課上的兒童特點

4.1.個性特點

根據(jù)皮亞杰的兒童認(rèn)知發(fā)展理論，7、8-12周歲的學(xué)習(xí)者的認(rèn)知發(fā)展由具體運算向形式運算過渡，這個階段的孩子對事物充滿求知欲和好奇心、思維開始具有較大的變易性、好勝心和表現(xiàn)欲增強等。

4.2.技術(shù)基礎(chǔ)

現(xiàn)在是信息化社會，電腦和智能手機的普及，他們從小就接觸虛擬世界，他們很喜歡玩網(wǎng)絡(luò)游戲，利用游戲獲得身份的認(rèn)同感，有基礎(chǔ)的計算機運用技能。而且通過對各個學(xué)科的學(xué)習(xí)，例如在數(shù)學(xué)課中學(xué)到的坐標(biāo)和幾何知識，語文課中學(xué)到的故事分析等方面的積累，這些都為編程的學(xué)習(xí)做鋪墊。

4.3.學(xué)習(xí)困難

義務(wù)教育階段的兒童的注意力是多變的，易受其他情境的影響，在過了學(xué)習(xí)的新鮮期后，有更難的學(xué)習(xí)任務(wù)等著他們，那么在Scratch的教學(xué)當(dāng)中，尤其是在學(xué)習(xí)算法變量模塊，學(xué)生容易產(chǎn)生畏難情緒。

5.教學(xué)案例設(shè)計

5.1 Scratch 與小學(xué)科學(xué)的結(jié)合

Scratch 有助于幫助學(xué)生掌握信息技術(shù)培養(yǎng)設(shè)計思維。小學(xué)科學(xué)新課標(biāo)中著重強調(diào)技術(shù)與工程領(lǐng)域與其他學(xué)科知識融合的學(xué)習(xí)。探究式學(xué)習(xí)是小學(xué)科學(xué)中的一個重要的學(xué)習(xí)方式，但是對于一些實踐時間長且不利于學(xué)生參與體驗的活動不好展開，達(dá)不到想要的教學(xué)效果。因此，基于Scratch 開展小學(xué)科學(xué)教學(xué)的為新時代的信息教育注入新鮮的血液，豐富小學(xué)科學(xué)的教學(xué)模式，優(yōu)化教學(xué)手段。

5.2教學(xué)內(nèi)容及學(xué)情分析

冀教版小學(xué)科學(xué)六年級上冊《地球繞著太陽轉(zhuǎn)》的內(nèi)容目標(biāo)是：使學(xué)生了解地球是怎樣圍繞太陽轉(zhuǎn)的、地球自轉(zhuǎn)、地球公轉(zhuǎn)等概念，能用Scratch模擬地球圍繞太陽轉(zhuǎn)的運動軌跡，進行程序設(shè)計，運用到畫筆等工具，清晰的描繪出地球的運動軌跡。該年齡段的學(xué)生有了一定的知識儲備，動手能力比較強，邏輯推理能力正在慢慢的形成，渴望動手設(shè)計出動畫，這些都為編程教學(xué)與學(xué)科知識結(jié)合提供了前提條件。

5.3程序設(shè)計-地球的公轉(zhuǎn)

設(shè)置地球圍繞太陽進行公轉(zhuǎn)，利用太陽的X、Y坐標(biāo)來設(shè)置地球公轉(zhuǎn)的運動軌跡，并且用“畫筆”記錄下運動軌跡;需要用到的積木塊有事件中的重復(fù)執(zhí)行積木塊和開始積木塊，以及運動中的運動積木塊、外觀積木塊和畫筆等。

5.4交流展示

在完成了程序設(shè)計之后，通過交流討論的方式，展示最后完成的作品，對自己的作品進行補充和優(yōu)化，多聽聽學(xué)生有什么其他的見解和看法。創(chuàng)設(shè)一個故事情境，讓學(xué)生在課后進行知識點的鞏固和練習(xí)。

6.結(jié)語

學(xué)科之間并不是孤立的，跨學(xué)科的融合是當(dāng)前教育的發(fā)展趨勢，如何創(chuàng)新兒童編程教育，讓小學(xué)科學(xué)課程真正的得以開展有待研究。Scratch 作為圖形化編程工具的代表，其理論背景夯實且容易操作。但是將編程教育與小學(xué)科學(xué)知識進行融合對小學(xué)科學(xué)教師的素養(yǎng)要求很高，教師對Scratch和小學(xué)科學(xué)相關(guān)知識點的掌握都會影響到兩者的融合，融合的時間節(jié)點以及硬件的技術(shù)設(shè)備、師生本身的信息素養(yǎng)等因素都應(yīng)該加以考慮。將編程教育與小學(xué)科學(xué)融合需要更加深入的實踐探究，不斷地優(yōu)化整合。

參考文獻(xiàn)：

[1]石晉陽. 兒童編程學(xué)習(xí)體驗研究[D].南京師范大學(xué)，2018.

福建師范大學(xué)光電與信息工程學(xué)院 350007