小學(xué)編程教學(xué)對高年級學(xué)生能力提升的探索與研究

《中小學(xué)信息技術(shù)課程指導(dǎo)綱要》中對小學(xué)生的信息素養(yǎng)提出了更高的要求，即：了解程序設(shè)計的基本思想，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力?；诖?，小學(xué)信息技術(shù)不僅僅要重視編程教學(xué)，還應(yīng)從傳統(tǒng)的教學(xué)模式下解放出來，引導(dǎo)學(xué)生在信息編程的學(xué)習(xí)中，開闊自己的思維，并促進(jìn)創(chuàng)新、信息能力的全面發(fā)展，真正提升學(xué)生的信息素養(yǎng)。因此，本課題在研究的過程中，以Scratch編程軟件為例，對其在小學(xué)高年級教學(xué)中的具體應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的研究。一、小學(xué)編程教學(xué)對高年級學(xué)生能力提升的分析編程教育主要是借助編程游戲啟蒙、可視化圖形編程等課程，培養(yǎng)學(xué)生的計算思維、創(chuàng)新解難能力等，真正提升學(xué)生的信息素養(yǎng)。Scratch編程是由麻省理工學(xué)院的“終身幼兒團(tuán)隊”開發(fā)的一種編程工具，以圖形為主，與小學(xué)階段學(xué)生的學(xué)習(xí)特點相契合，是拓展小學(xué)生思維、能力發(fā)展的關(guān)鍵。具體來說，集中體現(xiàn)在以下幾個方面：首先，喚醒了學(xué)生的信息技術(shù)學(xué)習(xí)興趣，徹底激活了小學(xué)信息技術(shù)課堂教學(xué)。以往，受到應(yīng)試教學(xué)理念的束縛，多數(shù)信息技術(shù)教師在開展信息技術(shù)教學(xué)時，都是按照教材上的內(nèi)容進(jìn)行知識灌輸，嚴(yán)重束縛了學(xué)生的思維，也導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生一定的抵觸、厭惡情緒。而通過圖形化的Scratch編程教學(xué)，學(xué)生只需要在軟件界面選擇指令，就可以完成簡單的編程學(xué)習(xí)。如此，不僅喚醒了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使其體驗中感悟到編程的樂趣，并積極主動參與到信息技術(shù)相關(guān)知識的學(xué)習(xí)中。其次，在任務(wù)驅(qū)動的過程中培養(yǎng)和發(fā)展小學(xué)生的想象力、創(chuàng)造力。核心素養(yǎng)下，小學(xué)信息技術(shù)教師在優(yōu)化課堂教學(xué)時，還應(yīng)培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生的想象力、創(chuàng)造力，真正提升小學(xué)生的綜合素養(yǎng)。在Scratch編程教學(xué)中，將小學(xué)生從傳統(tǒng)的“滿堂灌”教學(xué)中解放出來，徹底轉(zhuǎn)變學(xué)生被動學(xué)習(xí)狀態(tài)，充分借助軟件的作用，引導(dǎo)學(xué)生展開想象和自主創(chuàng)作，最終促使其在學(xué)習(xí)的過程中，逐漸提升自身的想象力、創(chuàng)造力。最后，有助于培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)字化學(xué)習(xí)習(xí)慣。目前，雖然小學(xué)沒有專門的編程教材，但是在網(wǎng)絡(luò)上卻存在大量的教學(xué)案例。尤其是在信息技術(shù)背景下，小學(xué)生的學(xué)習(xí)方式也隨之發(fā)生轉(zhuǎn)變，更加傾向于網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)。在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前小學(xué)生更加青睞網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，在網(wǎng)上進(jìn)行相互分享、相互學(xué)習(xí)等。如此一來，可促使小學(xué)生在編程學(xué)習(xí)的過程中，對數(shù)字化資源進(jìn)行有效的利用，真正提升信息技術(shù)課堂教學(xué)的效果［1］。二、小學(xué)高年級編程教學(xué)現(xiàn)狀第一，忽視編程教學(xué)。素質(zhì)教育背景下，小學(xué)依然束縛在應(yīng)試教學(xué)理念中，將人才培養(yǎng)的重點、主要精力都集中在語文、數(shù)學(xué)、英語等文化科目教學(xué)中，認(rèn)為信息技術(shù)教學(xué)可有可無。在這種情況下，小學(xué)信息技術(shù)課時安排比較少，一周只有一節(jié)課，難以真正保證信息技術(shù)的教學(xué)效果。即便如此，小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)還常常被其他文化課程所占用，嚴(yán)重影響了小學(xué)信息技術(shù)課堂教學(xué)質(zhì)量。第二，重理論教學(xué)，輕實踐教學(xué)。核心素養(yǎng)背景下，信息技術(shù)教師在開展編程教學(xué)的時候，不僅僅要關(guān)注理論知識教學(xué)，還應(yīng)結(jié)合編程的教學(xué)內(nèi)容，開展相關(guān)的實踐活動，引導(dǎo)學(xué)生在實踐活動的過程中，強(qiáng)化理論知識學(xué)習(xí)，解決實際生活中出現(xiàn)的問題等，真正實現(xiàn)小學(xué)生的全面發(fā)展。但在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，受到應(yīng)試教學(xué)理念的束縛，信息技術(shù)教師在開展課堂教學(xué)時，基本上都是按照現(xiàn)行的信息技術(shù)教材，按部就班進(jìn)行知識灌輸，忽視了學(xué)生實踐操作這一環(huán)節(jié)。在這種情況下，導(dǎo)致學(xué)生的動手實踐操作能力低下，難以真正提升學(xué)生的信息素養(yǎng)。第三，學(xué)生存在極強(qiáng)的畏難情緒。小學(xué)生在信息技術(shù)編程學(xué)習(xí)的過程中，必須要熟悉一些編程語言。但是對小學(xué)生來說，由于其英文基礎(chǔ)知識比較薄弱，難以掌握這些編程語言。甚至部分學(xué)生一看到英文字母，就會出現(xiàn)怯步的現(xiàn)象，甚至認(rèn)為自己根本沒有辦法學(xué)好編程。同時，由于小學(xué)生的英文知識薄弱，在日常編程學(xué)習(xí)中，常常出現(xiàn)字母混亂、單詞搞錯等現(xiàn)象，致使整個程序出現(xiàn)了明顯的錯誤。第四，信息技術(shù)教師知識能力有限。作為課堂的主要參與者，教師自身的知識水平、專業(yè)素養(yǎng)直接決定了課堂教學(xué)效果。尤其是面臨編程教學(xué)的要求，小學(xué)信息技術(shù)教師不僅僅要具備一定的專業(yè)能力，還應(yīng)具備較強(qiáng)的問題解決能力、問題解決經(jīng)驗等。但在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前小學(xué)信息技術(shù)教師自身的專業(yè)能力低下，沒有“一桶水”，難以給學(xué)生“一杯水”，無法實現(xiàn)小學(xué)高年級編程的高效教學(xué)［2］。三、提升小學(xué)高年級編程教學(xué)效果的主要路徑（一）喚醒小學(xué)生的編程學(xué)習(xí)興趣正所謂“知之者不如好之者，好之者不如樂之者”，喚醒小學(xué)生的編程學(xué)習(xí)興趣，是提升小學(xué)高年級學(xué)生編程學(xué)習(xí)質(zhì)量的基礎(chǔ)和關(guān)鍵?；诋?dāng)前小學(xué)生編程學(xué)習(xí)興趣低下的現(xiàn)狀，教師應(yīng)從以下兩個方面進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)：一方面，創(chuàng)設(shè)編程學(xué)習(xí)情境，激發(fā)學(xué)生的編程學(xué)習(xí)熱情。具體來說，小學(xué)信息技術(shù)教師可結(jié)合既定的教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生的實際情況等，運用實際生活中的場景進(jìn)行課堂導(dǎo)入。如此，學(xué)生在生活化的編程學(xué)習(xí)情境中，降低知識的陌生感，并在熟悉的環(huán)境中進(jìn)行學(xué)習(xí)，真正喚醒自身的編程學(xué)習(xí)興趣。例如，在“DIY日歷桌面”的教學(xué)中，為了喚醒學(xué)生的編程學(xué)習(xí)興趣，教師就借助了多媒體技術(shù)，將日常生活中常見的日歷形式進(jìn)行了展示，并將其與紙質(zhì)日歷進(jìn)行了對比。接著，教師提出問題：“你喜歡生活中的紙質(zhì)日歷，還是電腦上的動態(tài)日歷呢？電腦上的動態(tài)日歷存在什么優(yōu)勢呢？”如此一來，通過生活化的情境，縮短了理論知識與實際生活的距離，促使學(xué)生在熟悉的場景中，積極主動參與到本課的學(xué)習(xí)中。同時，也活躍了課堂氛圍，真正喚醒了小學(xué)生的編程學(xué)習(xí)興趣。另一方面，實施游戲教學(xué)法，喚醒小學(xué)生的編程學(xué)習(xí)興趣。針對小學(xué)生這一特殊的群體來說，將游戲教學(xué)法融入編程教學(xué)中，可在寓教于樂的過程中，喚醒其編程學(xué)習(xí)興趣，并促使其在趣味的游戲中，積極主動參與到課堂學(xué)習(xí)中。例如，在“走迷宮”這一編程內(nèi)容學(xué)習(xí)中，教師就結(jié)合學(xué)生喜歡游戲的天性，利用編程給學(xué)生設(shè)計了一個迷宮畫面，引導(dǎo)學(xué)生開展游戲競爭，使得學(xué)生以編程作為載體，以坐標(biāo)為核心，通過增加坐標(biāo)、移動坐標(biāo)等方式，對迷宮的位置進(jìn)行偵測。如此一來，通過游戲在編程教學(xué)中的應(yīng)用，激發(fā)了學(xué)生的探究興趣，也提升了學(xué)生的動手操作能力，促使其在編程學(xué)習(xí)的過程中，逐漸形成了科學(xué)探究的習(xí)慣。（二）以探究為核心，訓(xùn)練學(xué)生的思維和能力素質(zhì)教育背景下，信息技術(shù)教師在優(yōu)化小學(xué)編程教學(xué)時，還應(yīng)關(guān)注學(xué)生的思維、能力的發(fā)展，使其在學(xué)習(xí)的過程中，發(fā)現(xiàn)問題、思考和分析問題、解決問題等，拓展自身的思維，并促進(jìn)問題解決能力、創(chuàng)新能力的發(fā)揮，真正實現(xiàn)核心素養(yǎng)下的編程教學(xué)目標(biāo)?；诖?，小學(xué)編程教師應(yīng)從以下兩個方面進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)：一方面，強(qiáng)化學(xué)生自主探究。面對新課改下的教學(xué)目標(biāo)，小學(xué)信息技術(shù)教師在優(yōu)化編程教學(xué)時，應(yīng)將自己從課堂“主導(dǎo)者”的地位下解放出來，尊重學(xué)生的課堂主體地位，結(jié)合既定的教學(xué)內(nèi)容，科學(xué)設(shè)計出具有探究性的問題。接著，指導(dǎo)學(xué)生圍繞問題進(jìn)行思考、探究，最終在探究的過程中完成知識的內(nèi)化，并促進(jìn)思維和能力的發(fā)展。例如，在“DIY日歷桌面”教學(xué)中，教師在開展課堂教學(xué)時，就結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生的知識掌握情況、認(rèn)知思維特點、學(xué)習(xí)能力等，設(shè)計出具有探究價值的問題：“怎樣通過編程DIY屬于自己的桌面日歷呢？”接著，為了促使學(xué)生更好地參與到問題解決中，又對這一中心問題進(jìn)行了細(xì)化，使其成為一系列的小問題，即：明確圖片選擇的要素、顏色要求，自主設(shè)計創(chuàng)新模式，在設(shè)計的過程中可能會用到哪些程序結(jié)構(gòu)……如此一來，可促使學(xué)生在一系列問題的引導(dǎo)下，積極思考，分析問題，解決問題，真正促使學(xué)生在探究的過程中，拓展自身的思維，提升自身的探究能力、編程能力等［3］。另一方面，合作探究。在具體的編程教學(xué)中，由于小學(xué)生本身知識能力有限，單純地依靠學(xué)生個人很難完成學(xué)習(xí)任務(wù)的探究學(xué)習(xí)。面對這一現(xiàn)狀，小學(xué)信息技術(shù)教師在優(yōu)化編程教學(xué)時，必須要堅持合作學(xué)習(xí)的原則，對某一個任務(wù)進(jìn)行分解，引導(dǎo)學(xué)生以小組合作的模式，圍繞編程任務(wù)展開思考、交流，共同完成編程任務(wù)的探究學(xué)習(xí)。例如，在“小鳥在空中自由飛翔的程序”設(shè)計中，教師就將這一編程任務(wù)進(jìn)行了分解，使其成為：小鳥重復(fù)執(zhí)行前進(jìn)程序、控制小鳥飛翔的角度。接著，將全班學(xué)生劃分為幾個學(xué)習(xí)小組，引導(dǎo)學(xué)生以小組的形式，圍繞編程任務(wù)進(jìn)行交流，最終促使學(xué)生在合作探究的過程中，完成既定的探究學(xué)習(xí)任務(wù)。在這一過程中，由于學(xué)生的知識能力有限，在合作探究的過程中常常面臨諸多問題。面對這一現(xiàn)狀，教師必須要給予相關(guān)的指導(dǎo)，才能真正保證合作學(xué)習(xí)任務(wù)的順利開展。（三）運用思維導(dǎo)圖強(qiáng)化程序結(jié)構(gòu)設(shè)計小學(xué)信息技術(shù)作為一門技術(shù)型的課程，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中，需要切實的動手操作，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行判斷分析，才能精準(zhǔn)掌握編程的語言概念、語言特點、語法基礎(chǔ)，使得編程語言設(shè)計更加有效。面對這一現(xiàn)狀，小學(xué)信息技術(shù)教師在優(yōu)化課堂教學(xué)時，必須要靈活運用思維導(dǎo)圖，使得學(xué)生在思維導(dǎo)圖的幫助下，提升思維的敏捷性，并對各個語句之間的關(guān)聯(lián)進(jìn)行充分認(rèn)識，切實掌握語言設(shè)計的程序，精準(zhǔn)掌握編程程序的設(shè)計結(jié)構(gòu)等。例如，在“比較大小”這一編程教學(xué)中，教師就以“Scratch編程”為中心，構(gòu)建思維導(dǎo)圖，以比較大小作為主體，在界面中輸入“如果數(shù)字1＞數(shù)字2，說明……；否則，如果數(shù)字1=數(shù)字2，說明……”作為一級知識點，構(gòu)建思維導(dǎo)圖。如此一來，在思維導(dǎo)圖的幫助下，學(xué)生對會Scratch編程中條件語句設(shè)計程序形成全面的認(rèn)識，最終真正掌握程序設(shè)計結(jié)構(gòu)，為學(xué)生更好地開展編程學(xué)習(xí)奠定堅實的基礎(chǔ)。（四）實施分層教學(xué)，實現(xiàn)所有學(xué)生的發(fā)展在小學(xué)信息技術(shù)課堂教學(xué)中，由于學(xué)生的信息技術(shù)知識、學(xué)習(xí)能力、思維能力之間存在顯著的差異性，如果按照統(tǒng)一的教學(xué)模式，很難滿足所有學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。面對這一現(xiàn)狀，小學(xué)信息技術(shù)教師在優(yōu)化課堂教學(xué)時，應(yīng)尊重學(xué)生之間存在的個體差異性，設(shè)計出層次化教學(xué)方案。首先，教師在開展課堂教學(xué)時，應(yīng)對學(xué)生的抽象思維、理解能力、信息知識進(jìn)行全面的調(diào)查、分析；其次，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計出層次化的教學(xué)目標(biāo)，針對不同層次的學(xué)生實施差異化的教學(xué)方案。如此一來，使得小學(xué)編程教學(xué)更加具有層次化，兼顧了所有學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，真正實現(xiàn)了所有學(xué)生的發(fā)展。綜上所述