STEAM 项目学习下的 Scratch 创意编程教学模式探究
一、STEAM 项目学习
STEAM 是 Science (科学)、Technology (技术)、Engineering (工程)、Mathematics (数学)、Art (艺术) 的缩写简称,多个学科相融合从而得到 STEAM 教育。STEAM 教育是一种综合性的课程,强调各科知识的有机交叉融合,通过自主设计、探索解决问题和实践等方式促进设计能力和知识的融合与综合运用能力的提高,培养知识迁移应用于解决实际问题的能力,培养学生动手实践、创新创造精神与能力和交流协作能力。
STEAM 教育的基本形式是基于项目、围绕问题解决的学习活动,项目教学法是其最基本的形式,鲁道夫普法伊费尔在《项目教学的理论与实践》一书中对项目教学是这样定义的:项目教学是指在教师的指导下,由学生在特定的学习集体(项目小组)中,根据学习兴趣和生活经验提出问题或活动的愿望(项目创意), 对活动的可行性做出决策(是否立项),并围绕既定的目标(项目成果)决定学习内容和学习方式,自行计划、实施和评价学习活动的教学活动。项目教学法有几个要点:贴近实际生活;注重社会实践;以学生兴趣为导向;角色扮演;保证学生的主体性地位;注重自主学习、合作学习;以产品为导向。
二、Scratch 创意编程的特点
Scratch 是由美国麻省理工学院 (MIT) 开发的一款积木拖拽化简易编程软件, 主要面对 8—12 岁的儿童,非常适合运用于动画、故事、音乐、仿真物理现象等
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交互性程序的编写。目前主要利用 Scratch 软件进行编程的入门学习,编写一些创意有趣的小游戏等程序。
1.操作简单、趣味性强
Scratch 创意编程软件摒弃了晦涩难懂的计算机程序语言,将用复杂的程序语言编写的指令用模块封装,学生只要用封装好的模块脚本就可以,按照各个模块的字面意思进行自由的拖拽、组合,就可以制作互动的游戏、情景动画等,这极大的降低了学生学习编程的难度,提高了学生的学习兴趣。
另外 Scratch 编程软件界面简洁,有直观的反馈平台,通过“舞台”区域, 学习者可以直观、实时的看到不同脚本组合产生的效果,方便学习者调试、更正程序。软件还将不同学科的知识融合,应用“声音”模块的脚本,学生可以制作出一款可以弹奏的电子钢琴;应用“画笔”模块的脚本,学生可以制作出一款简易的电子画板,通过这些实用性较强的作品的制作,满足了学生的好奇心也满足了学生的成就感,极大的激发了学生创作与学习的欲望。
2.功能强大、应用广泛
Scratch 创意编程软件的版本在逐渐升级,脚本模块也越来越多,功能也越来越强大,学生可以综合运用各学科知识创作出复杂的作品,如巧妙应用数学知识中的二次函数,可以制作“愤怒的小鸟”游戏;用克隆、变量,可以制作复杂的攻击类游戏;更难得的是 Scratch 可以接入第三方传感器,如声音传感器、振动传感器、光纤传感器、马达、光电等,应用这些传感器,学生可以制作声控灯、红绿灯、风扇等实用性很强的作品,真正实现由想象到现实的过渡,也让学生找到学习编程的意义之所在,就是用自己的想象力去服务生活、改变生活。
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三、研究动因
STEAM 教育作为一种新的培养创新综合性人才的教育潮流,在培养学生动手实践、创造精神与解决问题能力等方面具有重要作用,所以教学中我们在探究是否可以将 STEAM 教育理念与 Scratch 创意编程相结合,促进编程教育的发展。 (一)学Th欠缺在编程课堂上整合其他学科知识来思考和解决问题的能力。 在设计作品时,教师努力想让孩子的作品更新颖、更有创造力,教师的一般做法是:从游戏中获得灵感、作品分享启发想象力、借鉴优秀作品等等,然而是否也可以从作品的实用性方面来突破,让学生与其他学科整合来制作一些能够帮助孩子解决实际问题的作品,如设计一款能够计算闰年与平年的小程序、电子钢琴、美术画板、语文古诗词课件、电子相册、警报器、声控灯等等。然而查看学生作品,发现很少有学生从作品的实用性来考虑,分析原因,孩子们欠缺在编程课堂上整合其他学科知识来思考和解决问题的能力。
STEAM 教育的核心理念是打破学科界限,实现跨学科知识融合。通过知识的情景化,学生综合运用学科知识,创造性的解决问题,所以我们在思考是否可以 将 STEAM 教育理念与创意编程相结合,以项目为基本的教学形式,创作时引导学生通过对作品主题进行有创意的开发想象,对整个作品工程进行构思设计与分析, 利用编程语块组建程序来思考与解决问题,从而培养学生的学科知识整合、创新 设计、问题解决等综合能力。
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