《Scratch編程對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的優(yōu)勢(shì)及教學(xué)建議》 論文

Scratch編程對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的優(yōu)勢(shì)及教學(xué)建議【摘要】當(dāng)今社會(huì)的競(jìng)爭(zhēng)，是創(chuàng)新能力的競(jìng)爭(zhēng)。創(chuàng)新是一個(gè)民族進(jìn)步的靈魂，是國(guó)家興旺發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)力。隨著信息化2.0時(shí)代的到來(lái),人工智能和編程教學(xué)已經(jīng)步入小學(xué)的課堂中。作為一名信息技術(shù)教師，應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)，不斷創(chuàng)新，在教學(xué)中不斷探索培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，努力做到能夠恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用Scratch編程教學(xué)向?qū)W生滲透編程思想，提高學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)造能力?！娟P(guān)鍵詞】創(chuàng)新能力Scratch教學(xué)編程創(chuàng)新能力是技術(shù)和各種實(shí)踐活動(dòng)領(lǐng)域中不斷提供具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值、社會(huì)價(jià)值、生態(tài)價(jià)值的新思想、新理論、新方法和新發(fā)明的能力，是擁有通過(guò)發(fā)散性思維而表達(dá)出獨(dú)特的解決問(wèn)題的能力[1]。當(dāng)今時(shí)代是高速發(fā)展的信息化社會(huì)，信息技術(shù)學(xué)科的自身特點(diǎn)決定了它在創(chuàng)新能力教育方面擁有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。作為一名信息技術(shù)教師，我一直在嘗試和探索如何在信息技術(shù)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。Scratch編程是小學(xué)信息技術(shù)五年級(jí)的教學(xué)內(nèi)容，是麻省理工學(xué)院的"終身幼兒園團(tuán)隊(duì)"開(kāi)發(fā)的圖形化編程工具，Scratch趣味編程以簡(jiǎn)單、易懂、輕松的故事、動(dòng)畫、游戲等形式帶領(lǐng)兒童進(jìn)入到編程世界中，讓枯燥難懂的編程變得生動(dòng)有趣。Scratch平臺(tái)的使用，為信息技術(shù)課堂教學(xué)注入了新的活力，為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力提供了一個(gè)良好的環(huán)境和平臺(tái)。一、現(xiàn)階段小學(xué)信息技術(shù)存在的教學(xué)問(wèn)題在科技高速發(fā)展的今天，信息技術(shù)課程作為小學(xué)階段的一門綜合實(shí)踐性課程，應(yīng)該著重于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，努力提高學(xué)生的信息素養(yǎng)和信息水平?？v觀目前的小學(xué)信息技術(shù)課堂教學(xué)，只重視知識(shí)的講授，而忽略了信息素養(yǎng)的培養(yǎng)，普遍存在過(guò)多地注重技術(shù)的培養(yǎng)，而忽略對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。存在部分教師將理論與實(shí)踐知識(shí)分離，單一的認(rèn)為理論就是在教室講，實(shí)踐就是在機(jī)房操作，完全忽略理論與實(shí)踐相結(jié)合，仍然按照傳統(tǒng)的教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)，信息素養(yǎng)被解讀為僅僅是知識(shí)的傳授與技能的掌握這一教學(xué)目標(biāo)，忽略學(xué)生的個(gè)體學(xué)習(xí)需求，沒(méi)有轉(zhuǎn)變自己的教學(xué)思想，缺乏一定的創(chuàng)新意識(shí)。久而久之，學(xué)生逐步失去對(duì)信息技術(shù)的學(xué)習(xí)興趣，會(huì)導(dǎo)致創(chuàng)新意識(shí)薄弱，他們的創(chuàng)新能力也得不到很好的培養(yǎng)。二、Scratch編程在培養(yǎng)創(chuàng)新能力方面有著明顯的優(yōu)勢(shì)Scratch是美國(guó)麻省理工學(xué)院開(kāi)發(fā)的為兒童設(shè)計(jì)的一款圖形化開(kāi)源編程軟件，語(yǔ)言的設(shè)計(jì)主要是針對(duì)8歲以上兒童。Scratch操作簡(jiǎn)單，趣味性極強(qiáng)，并以其形象、直觀的積木式指令代替了枯燥的代碼指令[2]。由于它是“積木式”的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，所以學(xué)生在學(xué)習(xí)Scratch編程時(shí)不需要記大量的命令和代碼，編程就像搭積木，只要用鼠標(biāo)拖動(dòng)需要的指令就能編寫程序，免除了學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的“編譯”負(fù)擔(dān)，也不用輸入晦澀難懂的“命令”，這樣大大降低了學(xué)生學(xué)習(xí)編程的門檻[3]，使學(xué)生容易上手，創(chuàng)作方便，讓學(xué)生擁有更多的時(shí)間來(lái)進(jìn)行自由創(chuàng)作，可隨心所欲地用Scratch來(lái)設(shè)計(jì)作品，為課堂教學(xué)提供創(chuàng)造的空間，為學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了良好的環(huán)境和平臺(tái)，Scratch編程在以下幾個(gè)方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)。1.Scratch編程極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣在小學(xué)階段，學(xué)生的思維是很活躍的，這樣更容易培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識(shí)，提高創(chuàng)新能力。在之前的教學(xué)中，學(xué)生學(xué)習(xí)PowerPoint、Word、金山打字通等軟件時(shí)學(xué)習(xí)興趣不高，但是在Scratch編程教學(xué)中，由于學(xué)生剛接觸編程類的學(xué)習(xí)，加之Scratch編程具有即編即用，立即可見(jiàn)的效果，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)他們創(chuàng)作的欲望。比如，在講解運(yùn)用偵測(cè)和判斷控制創(chuàng)編游戲時(shí)，采用了賽車比賽游戲，學(xué)生就非常好奇賽車怎么能夠在規(guī)定的賽道上行駛而不偏離賽道呢？并且怎么來(lái)判斷哪輛汽車行駛的最快？通過(guò)一個(gè)動(dòng)畫的播放，勾起了學(xué)生躍躍欲試的欲望，極大地激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，大大激發(fā)了學(xué)生創(chuàng)作的欲望。在整個(gè)教學(xué)課堂中，學(xué)生在自由創(chuàng)作中體會(huì)到了快樂(lè)，Scratch極大地滿足了學(xué)習(xí)的欲望。2.操作簡(jiǎn)便，具有極強(qiáng)的趣味性相比小學(xué)階段其它的編程軟件，Scratch具有操作簡(jiǎn)單、趣味性強(qiáng)、即編即用等特點(diǎn)。學(xué)生在進(jìn)行創(chuàng)作時(shí)，根本不需要對(duì)大量的代碼指令和編寫格式進(jìn)行反復(fù)記憶，只需要根據(jù)作品需要來(lái)選擇指令并使用鼠標(biāo)進(jìn)行拖拽到舞臺(tái)上即可看到效果。這樣的操作學(xué)生很容易操作，也很感興趣。這種編寫模式降低了學(xué)生學(xué)習(xí)的門檻，學(xué)生們學(xué)習(xí)起來(lái)的難度也明顯小很多，學(xué)習(xí)的興趣大大提高。不僅如此，Scratch軟件還支持豐富的媒體導(dǎo)入，它可以將視頻、音頻、圖片等素材進(jìn)行導(dǎo)入，在創(chuàng)作上更加方便，使創(chuàng)作出的作品更加生動(dòng)，更加多樣性。學(xué)生們使用起來(lái)也更加得心應(yīng)手。3.Scratch編程易于提高學(xué)生的想象力、創(chuàng)造力學(xué)以致用，現(xiàn)代社會(huì)需要靈活變通的未來(lái)建設(shè)者，只有靈活應(yīng)用，大膽想象才能適用于未來(lái)社會(huì)的各種需要。Scratch編程軟件所呈現(xiàn)出來(lái)的效果直觀生動(dòng)，極大地滿足了學(xué)生求新、求異和求變的個(gè)性創(chuàng)作需要，學(xué)生自然也會(huì)被深深吸引。在學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生通過(guò)激發(fā)自己的想象力，設(shè)計(jì)出自己的創(chuàng)意作品，極大地提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。在創(chuàng)新創(chuàng)造性思維中，想象力是至關(guān)重要的。在用Scratch創(chuàng)作作品中，學(xué)生必須要經(jīng)歷先想象、后創(chuàng)作的過(guò)程。學(xué)生在創(chuàng)作作品之前，首先需要通過(guò)想象在自己的腦中粗略的設(shè)計(jì)出劇本，然后在實(shí)際創(chuàng)作過(guò)程之中，劇本作為自己創(chuàng)作作品的參考標(biāo)準(zhǔn)。比如，在學(xué)生完成“動(dòng)物表演”這一個(gè)教學(xué)內(nèi)容后，學(xué)生學(xué)會(huì)使用“廣播控件”和“接收控件”，教師可以適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)學(xué)生進(jìn)行想象，能不能根據(jù)本節(jié)課所學(xué)的知識(shí)設(shè)計(jì)“才藝大比拼”要實(shí)現(xiàn)這個(gè)程序需要哪些指令？讓游戲更加精彩。如改變?cè)煨?、改變出?chǎng)順序等。在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生逐步想象作品的場(chǎng)景并聯(lián)想需要使用的指令，很快能夠創(chuàng)作出“才藝大比拼”作品。在創(chuàng)造一個(gè)個(gè)動(dòng)畫的過(guò)程中又一次使學(xué)生發(fā)揮了想象力。4.Scratch編程極大地培養(yǎng)學(xué)生積極思考的能力在小學(xué)階段的教學(xué)中，Scratch軟件編程教學(xué)主要是讓學(xué)生進(jìn)行不斷思考。小學(xué)階段的學(xué)生的思維是很活躍的，加之Scratch圖形化的編程模式的特點(diǎn)，為學(xué)生的思維從具體走向抽象搭建了良好的平臺(tái)。學(xué)生在課上完成具體的任務(wù)過(guò)程中，通過(guò)自主探索或者小組合作探究的方式來(lái)分析編程任務(wù)。先分析任務(wù)中各角色及各個(gè)造型之間的邏輯關(guān)系，再根據(jù)編程對(duì)象的邏輯關(guān)系對(duì)指令進(jìn)行搭建、測(cè)試與調(diào)整。在搭建與測(cè)試的過(guò)程中不斷地對(duì)現(xiàn)有的程序產(chǎn)生質(zhì)疑，繼而提出新的想法與思路，一步一步尋找最理想的答案，這一過(guò)程就是在不斷假設(shè)嘗試總結(jié)：提出假設(shè)、驗(yàn)證假設(shè)、產(chǎn)生疑問(wèn)、提出新的假設(shè)、繼續(xù)探索新假設(shè)的過(guò)程，這樣的解決問(wèn)題的過(guò)程就是在培養(yǎng)學(xué)生積極思考的能力和提高創(chuàng)新意識(shí)的過(guò)程。Scratch編程是面向?qū)ο蟮?，這就要求學(xué)生在完成每個(gè)編程對(duì)象腳本的編寫，都需要經(jīng)歷提出假設(shè)想象、分析對(duì)象、調(diào)試腳本、產(chǎn)生疑惑、進(jìn)行反思、不斷嘗試，在想象與思考間不斷探索，最終解決問(wèn)題。比如學(xué)生在學(xué)習(xí)“花朵繽紛”后，如何根據(jù)教師的教授內(nèi)容來(lái)讓花園更美麗呢？學(xué)生先假設(shè)想象：花園里隨機(jī)出現(xiàn)不同的花，每朵花都是獨(dú)一無(wú)二的，而且每朵花的花瓣都不一樣；接著學(xué)生嘗試畫出花朵的樣子，再進(jìn)行調(diào)試腳本，如何用隨機(jī)函數(shù)和圖形編輯器來(lái)讓花園開(kāi)滿美麗的鮮花；在調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)效果不是自己想象的，再進(jìn)行反思自己編寫的腳本，進(jìn)行重復(fù)嘗試和調(diào)試，最終會(huì)呈現(xiàn)花園五彩繽紛。這一過(guò)程每個(gè)環(huán)節(jié)都在促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行積極思考，極大地培養(yǎng)學(xué)生積極思考的能力。三、如何利用Scratch教學(xué)啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維在Scratch教學(xué)中，作為信息技術(shù)教師如何利用Scratch編程來(lái)啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維？這是我一直思考的。在教學(xué)中，我們不僅要完成課標(biāo)要求的教學(xué)任務(wù)，更重要的是啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維不僅只是依靠Scratch編程工具，更重要的是信息技術(shù)教師要發(fā)揮自己的創(chuàng)新思維，不斷學(xué)習(xí)新的教學(xué)方式，不斷創(chuàng)新課堂教學(xué)模式，努力為學(xué)生搭建一個(gè)良好的平臺(tái)，運(yùn)用有限的課堂時(shí)間來(lái)提高學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。在課堂中教師應(yīng)該注重學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，改變教學(xué)方式讓學(xué)生成為課堂的主人、強(qiáng)化合作學(xué)習(xí)、開(kāi)展交流展示。1.讓學(xué)生成為課堂小主人，加強(qiáng)學(xué)生的發(fā)散性思維訓(xùn)練發(fā)散思維，又稱輻射思維、發(fā)散思維是創(chuàng)造性思維的最主要的特點(diǎn)，是測(cè)定創(chuàng)造力的主要標(biāo)志之一[4]。發(fā)散性思維是從多方面尋求答案的思維方式。在有限的時(shí)間內(nèi)來(lái)訓(xùn)練學(xué)生的發(fā)散性思維需要讓學(xué)生做課堂小主人，讓學(xué)生在課堂上主動(dòng)積極的參與課堂，而不是以老師為主體。在Scratch教學(xué)中，要利用同一個(gè)問(wèn)題用多種解決方法的教學(xué)素材。如Scratch編程創(chuàng)作中，學(xué)生會(huì)采用不同的腳本程序?qū)崿F(xiàn)相同的創(chuàng)作效果。如“隱藏對(duì)象”這一問(wèn)題中，大多采用的是“碰到邊緣”就隱藏，而有些學(xué)生則采用“坐標(biāo)”來(lái)實(shí)現(xiàn)隱藏效果，采取的解決問(wèn)題的思路也是多種多樣的。學(xué)生利用Scratch編程進(jìn)行作品創(chuàng)作時(shí)，發(fā)散的內(nèi)容很多，比如學(xué)生在學(xué)習(xí)“吃豆子游戲”后，老師讓學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)作“吃水果游戲”，學(xué)生為了完成該游戲，設(shè)計(jì)了不同的水果，有香蕉、西紅柿、蘋果、橙子等等，吃水果的對(duì)象也是多種多樣的，有的是猴子，有的是大猩猩，還有的是小雞等等。學(xué)生通過(guò)Scratch軟件編程實(shí)現(xiàn)作品的創(chuàng)作，創(chuàng)作的作品充滿創(chuàng)意。通過(guò)已學(xué)的知識(shí)進(jìn)行二次創(chuàng)造，發(fā)散性思維得到充分的開(kāi)發(fā)，創(chuàng)新能力得到有效提升。2.在課堂中提供交流展示的平臺(tái)在課堂上教師可以通過(guò)各種方式來(lái)讓學(xué)生展示自己的作品，在展示和交流中找出優(yōu)缺點(diǎn)，進(jìn)一步激勵(lì)學(xué)生提高學(xué)習(xí)的興趣和創(chuàng)造力。小學(xué)生都有愛(ài)表現(xiàn)的特征，他們?cè)谂ν瓿梢粋€(gè)作品時(shí)，往往需要讓別人也來(lái)欣賞他的作品，教師在課堂應(yīng)該盡量的留出時(shí)間來(lái)讓他們展示。可以通過(guò)廣播方式讓學(xué)生展示，并在展示過(guò)程中讓他們說(shuō)出自己創(chuàng)作的想法，然后再讓其他同學(xué)進(jìn)行評(píng)價(jià)。教師也可以通過(guò)讓學(xué)生表演的方式來(lái)展示作品，這樣在不同思想的碰撞下學(xué)生能夠積極思考，開(kāi)發(fā)思維，提高創(chuàng)新力。3.課堂上留有綜合實(shí)踐的時(shí)間在課堂上，作為信息技術(shù)教師不能只想著把本節(jié)課的內(nèi)容給講授完了，認(rèn)為這節(jié)課就結(jié)束了，而是要通過(guò)本節(jié)課所講的內(nèi)容讓學(xué)生完成相應(yīng)的綜合實(shí)踐，學(xué)生在完成綜合實(shí)踐的過(guò)程中能夠腦袋大開(kāi)，積極思考，把教師講授的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際生活之中，解決生活之中遇到的問(wèn)題。教師呈現(xiàn)給學(xué)生的綜合實(shí)踐都是開(kāi)放性的，教師不指定學(xué)生用什么代碼，也不指定學(xué)生的創(chuàng)作的對(duì)象，學(xué)生根據(jù)自己的想象去創(chuàng)作作品，從而能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。四、總結(jié)基于Scratch軟件的特征，教師可以從多個(gè)方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。通過(guò)學(xué)習(xí)Scratch編程軟件，讓學(xué)生利用該軟件創(chuàng)作自己的作品，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，同時(shí)強(qiáng)化創(chuàng)新力量，在作品展示和交流過(guò)程中，學(xué)生能夠獲得更多的創(chuàng)作靈感，