基于STEAM理念的Scratch编程课程教学初探.docx

基于STEAM理念的Scratch编程课程教学初探——以《演奏音符》为例【摘要】随着新教改的不断推进，STEAM教育理念渐渐走入人们的视野，发展STEAM课程是当前课程改革的重要方向之一。本文从STEAM教育相关概念出发，分析了STEAM教育和Scratch少儿编程课程现状，选择“演奏音符和声音的可视化”为案例，设计了基于Scratch的跨学科创意编程课例，包括情境导入、小组合作、作品展示、拓展延伸、师生点评、学生自评互评等环节对课堂活动进行设计，有效培养小学生计算思维能力、创造力和综合实践能力。【关键词】STEAM教育；Scratch编程；课程设计2017年发布的《中国STEAM教育发展报告》中明确指出：在数字化的时代，教育能否培养出高素质、创新性的人才是国家的竞争力大小的决定性因素。在《“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见》中也指出，STEAM教育的兴起短期内将是我国教育技术的重要发展趋势之一[1]。此外，从学生个人需求出发，应将培养学生的创造力、合作学习、解决问题的能力置于优先地位。目前，我国的中小学教学大多数是分科教学，不利于学生的全面发展，欠缺综合能力的培养。STEAM教育是一种多学科综合课程，是对传统教学的变革，是培养新型人才的有效途径[2]。本文在STEAM教育理念的指导下，以Scratch编程课程的《演奏音符和声音的可视化》为例，使STEAM教育理念走入小学课堂，为中小学信息技术课程中开展STEAM教育提供借鉴。一、相关概念1.STEAM教育“STEAM”是Science（科学）、Technology（技术）、Engineering（工程）、Art（艺术）、Mathematics（数学）首字母的简写。STEAM教育由STEM教育发展而来，在STEM基础上加入了Ar（t艺术）就形成了STEAM[3]。STEAM教育是科学、技术、工程、艺术、数学五科融合于一体的教育。它们的关系是：在解决问题的过程中，工程是核心，科学和数学是根基，艺术作为驱动的力量贯穿于STEAM教育的始终，技术中的创意和设计的方案也同时加以实现。2.Scratch编程软件Scratch编程软件是由美国麻省理工学院开发的一款可视化程序设计软件。该软件界面简洁、操作简单、内容生动、内涵丰富、作品范围广泛、可全球分享等特点。该软件运用简单的程序代码积木，利用鼠标拖动，组合多种命令积木即可完成作品，降低了编程的门槛，更适合小学阶段的学生理解，激发他们学习编程的兴趣。目前，Scratch已经更新至3.0版本，功能更丰富，搭载的硬件更多，适用于移动设备，方便了Scratch的学习和传播。图1Scratch3.0编程软件界面二、研究背景STEAM课程研究现状目前，国外STEAM课程研究时间早、内容多、水平高。我国STEAM课程研究较晚，但发展迅速。例如《飞行器》慕课课程是在美国康涅狄格科学中心编写的《飞行器》STEM案例基础上开发的。该课程案例是中国青少年科技辅导员协会在中国友好和平发展基金会和美国联合技术公司(UTC)支持下引进并进行本土化的优秀STEM课程。本慕课课程由江苏汉博教育培训中心开发制作,在线课程将于2017年12月25日在科技学堂官网上免费开放学习，这些课程设计充分体现设计思维和研究方法，鼓励学生运用协作学习的方法完成任务。小学Scratch编程课程现状目前，在国内多个省份涌现了很多优秀的小学Scratch编程课程，除妖应用在校本课程、课堂教学、培训机构等方面。主要已培养小学生的计算思维为目标，以游戏制作为切入点，激发学生的学习兴趣，培养学生解决问题的能力，取得了一定的教学效果，受到了师生的一致好评。但是，学校专业教师的水平不高，能力不足，不能很好的理解和传授相关的教学内容，只是单纯的讲书本知识讲解给学生，不能够培养学生综合能力，推广Scratch编程教学有一定的困难。可见，国内外对于STEAM和Scratch编程教学的研究很丰富，是目前的教学热点，但是将STEAM教育和Scratch编程相互结合的研究不多。因此，本文讲此作为研究点展开研究，将STEAM教育的理念和Scratch编程教学课程结合，选择“演奏音符和声音的可视化”为案例，有利于学生的创新能力和探究能力的提高。三、STEAM教育理念下的Scratch课程设计案例第4课演奏音符适用教材清华大学出版社信息技术教材适用年级五年级下册本文以清华大学出版社五年级下册信息技术教材的Scratch编程课程第4课音画时尚——演奏音符和声音的可视化为例，课程教学设计如下表。学科核心素养1.在合作解决问题的过程中，能共享信息，实现信息价值。（信息意识）2.总结利用计算机解决问题的过程与方法，并能拓展到其他问题解决中。（计算思维）3.对于信息技术创新所产生的新观念和新事物，具有积极学习的态度