以學科核心素養(yǎng)為導向的學科整合Scratch編程教學實踐探索

劉永杰

【摘要】在當下，Scratch編程教學內(nèi)容多以游戲為主，本文旨在探索在Scratch編程教學中采用多學科知識整合作為教學內(nèi)容，并在教學過程中探索培養(yǎng)學生學科核心素養(yǎng)的教學模式。以實際教學案例闡述在實際教學中如何開展學科整合與學生學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

【關鍵詞】核心素養(yǎng);學科整合;Scratch編程

Scratch是由麻省理工學院（MIT）設計開發(fā)的一款圖形化編程工具，以積木式搭建的方式編寫程序，簡單易學，因其開源的特性，且易于拓展，在國外逐漸與STEM課程教育相融合。因此，Scratch是一個很好的實現(xiàn)學科整合的平臺。

一、學科核心素養(yǎng)為導向

核心素養(yǎng)一詞首先出現(xiàn)在2014年3月教育部發(fā)布的《教育部關于全面深化課程改革 落實立德樹人根本任務的意見》文件中，文件明確了核心素養(yǎng)概念的界定。2017年教育部發(fā)布的《普通高中學科課程標準》就是基于學科核心素養(yǎng)，對課程的要求進行了全新的表述。核心素養(yǎng)的提出是針對新時代的教育目標，培養(yǎng)全面發(fā)展的人。

在2017年發(fā)布的《普通高中信息技術課程標準》中提出了信息技術學科的核心素養(yǎng)。其中明確指出，學科核心素養(yǎng)是學科育人價值的集中體現(xiàn)，是學生通過學科學習而逐步形成的正確價值觀念、必備品格和關鍵能力。高中信息技術學科核心素養(yǎng)由信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新、信息社會責任四個核心要素組成。并對信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新、信息社會責任做了明確界定。這些教育綱領性的文件為教師在教學中整合多學科知識，培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的教學實踐探索指明了方向。

二、多學科知識整合

在當下Scratch編程教學中，教學內(nèi)容比較多的是用游戲的形式，以信息技術粵教B版第三冊上教材為例，書中共12課，其中第3課涉及音樂學科知識，第8課《看誰算的快》涉及到數(shù)學計算，其余10課均以游戲形式展開，以游戲作為教學內(nèi)容主要是能夠激發(fā)學生學習興趣，但在教學實踐中發(fā)現(xiàn)，比較多的女生對此并不感興趣，她們更喜歡動畫片或情景劇之類的內(nèi)容，而且Scratch編程對與學生來說，本身已經(jīng)具有很強的吸引力，如果教師能夠在作品方向上做一些引導，讓學生能夠根據(jù)自己興趣，運用學科知識做一些作品，同時通過分享，增強學生的成就感，也十分有效果。

基于Scratch支持多學科知識整合的特點，在實際Scratch編程教學中通過與其他學科知識相整合，不但能夠有效地提升學生學習效率和空間，而且讓學生能夠更加靈活地運用所學知識，解決實際問題，將知識轉(zhuǎn)化為能力，培養(yǎng)學生的綜合素養(yǎng)，是一項十分有意義的探索。

三、教學實踐探索

在Scratch編程教學中，教學內(nèi)容可以分為兩部分，即“做什么”和“怎么做”，如圖1所示，通過多學科知識整合，可以確定教學情景與內(nèi)容即“做什么”。在解決“怎么做”的過程中，以學科核心素養(yǎng)為導向，培養(yǎng)學生如何運用編程解決問題，并在實踐過程中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。下面以編寫畫圖形程序為例，闡述在教學實踐中的具體做法。

1.學科整合編寫程序劇本

在編寫畫圖形程序一例中，結(jié)合數(shù)學知識，讓學生編寫能夠畫出幾種圖形的程序并能計算出圖形的周長與面積，如，長方形、正方形、圓形等。在基本要求里面列出了三個圖形：長方形、正方形、圓形，拓展作業(yè)里面提出了平行四邊形，正多邊形等，并根據(jù)難度設置了闖關模式，第一關簡單畫出圖形，第二關計算周長，第三關計算圖形的面積。

這個內(nèi)容中涉及到了小學數(shù)學的知識，如一年級下冊《有趣的圖形》、三年級上冊《周長》、四年級上冊《生活中的負數(shù)》、五年級上冊《多邊形的面積》等，在編程實現(xiàn)過程中要用到scratch舞臺坐標體系，需要學生靈活掌握四年級上冊《方向與位置》這部分知識。

當然在實際教學中，教師還可以選擇其他學科知識點整合進scratch編程教學中。如何選擇出合適的整合點，這就要求教師對其他學科如，語文、英語、科學、音樂等學科教學內(nèi)容有一定了解。

2.培養(yǎng)計算思維解決問題

結(jié)合信息技術學科核心素養(yǎng)的內(nèi)容要求，筆者在實際教學中探索出一種計算思維在課堂上的培養(yǎng)模式。

以編寫畫圖形程序為例，在第一關的基本要求是畫出三個圖形：長方形、正方形、圓形。按照問題分解的模式，先分析問題將復雜問題分解為次一級的問題，這里可以分解為三個次一級的問題（圖2），問題一如何畫出長方形;問題二如何畫出正方形;問題三如何畫出圓形。

以問題一如何畫出長方形為例。先引導學生確定問題，對問題進行進一步分解。如其中一個問題是如何確定畫長方形的起始點，通過觀察分析，學生利用所學知識能很快找到“鼠標按下”這個事件來獲取初始坐標，找到合適的解決方法，并動手實踐構(gòu)造合適的算法。

還有一個問題是畫長方形另外三個角的點如何確認呢？想要解決這個問題，學生要清楚長方形的特性，深刻理解Scratch舞臺坐標體系，通過Scratch舞臺坐標體系來確定長方形長和寬，思考如何在Scratch中表示長方形的長和寬，進而確定其他三個點的坐標。這一過程要求學生能將實際中的長方形抽象出來用計算機的方式進行表達。

當然在實踐過程中還會遇到其它問題，但是學生通過圖3所示的思維模式，靈活運用所學知識，并動手實踐，便能遇到問題、分析問題、解決問題，最終實現(xiàn)想要的程序效果。在這個過程中，培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力，并能夠通過模擬識別，從具體到抽象思維方法，用程序語言表達出來，這就是培養(yǎng)信息技術學科核心素養(yǎng)計算思維的重要過程。對于問題二如何畫出正方形，問題三如何畫出圓形，學生都可以通過這種模式，分解問題、模擬抽象，用程序表示出來。在這個課例中還有拓展部分的任務，讓學生嘗試畫出其他圖形，在學生上交作品中看到了畫正五邊形、正六邊形、五角星等等，還有學生使用多點坐標連線的方法來畫不規(guī)則圖形。

在實際教學中還有諸多其他例子，如結(jié)合美術的涂鴉板，在這個例子中讓學生通過Scratch中的圖章工具實現(xiàn)Photoshop中預置圖形的功能，很多學生作品可以拼出很多有趣的圖案。又如，結(jié)合語文學習生字，做出快速找錯字的程序，學生在編寫程序的過程，對語文生字學習也有極大的幫助。還有學生根據(jù)英語故事繪本中的情景做出了英語情景劇。

四、總結(jié)

通過學科知識整合，讓學生在編寫程序過程中更加深入地理解其它學科知識，并為他們提供展示的平臺。學生既鞏固、掌握了所學知識，又獲得了成就感，極大地提升了學生學習興趣，也促進了學生多方面發(fā)展。在實際教學實踐中，只要教師能夠給予恰當?shù)囊龑В瑢W生在作品實踐上便能較多地結(jié)合所學的學科知識，做出更多讓人驚喜的作品。

在教學過程中，以學科核心素養(yǎng)為導向，能夠讓教師的教學著眼點由“知識傳授”的層次提升到“思維方法”的層次，從重“知識掌握”變?yōu)橹亍澳芰ε囵B(yǎng)”。 由于核心素養(yǎng)與學科整合都具有較大的探索空間，對教師自身素養(yǎng)要求較高，在實際教學中還需要堅持學習，不斷探索。

參考文獻：

[1]教育部.普通高中信息技術課程標準（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2007.

[2]陳鵬，黃榮懷，梁躍等.如何培養(yǎng)計算思維——基于2006-2016年研究文獻及最新國際會議論文[J].現(xiàn)代遠程教育研究，2018（1）：98-108.