Scratch编程教学中存在的问题与解决策略

2022-05-30 15:43陈伟刘世清
电脑知识与技术 2022年10期
关键词:信息技术课程解决策略教学设计

陈伟 刘世清

摘要:作为一款可视化编程软件,Scratch在中小学信息技术课堂中的应用,改变了传统课堂形态,实现了“教与学”模式上的双双变更,堪称助力基础教育课程改革的利器,提升学生思维、创造等能力的一剂良药。但由于传统教学观念、现行制度以及教学资源等多方面因素的影响,Scratch教学研究与课堂应用存在许多问题。因此,文章对当前Scratch教学、研究面临的困境及其成因进行探讨分析,试图探索出解决这些问题的策略。

关键词: Scratch;信息技术课程;教学设计;教学模式;解决策略

中图分类号:G642        文献标识码:A

文章编号:1009-3044(2022)10-0131-03

1 引言

随着对学生身体经验的强调,Scratch可视化编程教学逐渐得到重视,并不断推广到信息技术以及相关课程的课堂教学中。Scratch的应用改变了传统意义上信息技术课堂的形态,实现了“教与学”模式上的双双变更。基于体验学习理论和外部传感设备创建Scratch游戏式课堂教学情境,不仅能够有效开拓学生的思维、挖掘学生的创造能力,且遵循学习者的身心发展规律,能够更好地吸引学习者的兴趣,有效提高了信息技术教学课堂的教学效率[1]。许多教师和学者在研究、探索Scratch教学过程中,不仅提出了许多的教学模式,设计了教学策略、方法,还基于实际教学经验开发了诸多课程资源,并加强了Scratch与外部传感设备的交互研究,以强化Scratch教学中身体经验和逻辑思维之间的联系。近年来,通过我国学者的不懈奋斗,国内Scratch教学研究在理论与实践上都取得了长足进步。但囿于传统教学观念、现行的教育教学制度以及教学资源等多方因素的影响,Scratch教学面临着许多问题及困境。究其根本,在于Scratch研究的失位。

2 Scratch编程教学面临的主要问题

2.1 Scratch教学研究缺乏深度

Scratch引入国内的时间相对较晚,虽然随着国家的重视,相关研究在不断地增加,发展较快,但是仍不成熟。Scratch的教学热点集中于教学设计和课堂运用两方面,主要是将各种教学法和教学模式运用于Scratch教学中。但是缺乏对Scratch教学的深度探索,或针对Scratch教学特质进行深入研究和创新实践[2]。缺乏对Scratch的本质认识,很难发挥其应有的潜能。另一方面,受建构主义、人本主义等思想的影响,现代教育心理学否定将学习视为单纯的知识接受过程的知识观,强调在发现、分析和解决问题中进行情景式学习。在这一过程中,既不断暴露孩子产生的问题,也见证孩子心智的发展、个性的形成和创新成果的产生。此外,由于学生学习的特点以及信息技术课程本身的特征,导致没有一种万能的教学模式能够适用于所有的课堂教学。Scratch教学设计和课堂应用研究首先需要厘清Scratch课堂所独有的教学、学习特质。其中,最重要的是重新审视Scratch在课堂教学中扮演的角色。在这之前,各式教学法和教学模式的应用依然无法改变学习形式的转变所加剧的学生对灵活教学情境的需求与教学模式僵化实际之间的矛盾。

2.2 Scratch教学与研究人员稀缺

教学与研究人员的匮乏,是Scratch教育教学难以为继的根源,主要表现在三方面,即缺少高层次研究人员,信息技术教师的素质不达标,跨学科教学师资匮乏。

2.2.1 缺少高层次的研究人员

高层次研究人员不足主要体现在国内权威平台中Scratch学术成果的匮乏。大部分源于中小学教师对教学经验的总结,导致相关文献缺乏教学理论的指导,系统性不足。部分源自在校学生的学位论文,他们常常教学经验有限,致使理论与实际脱节,这也是Scratch领域缺乏权威性论文的根源之一。我国Scratch教育发展的当务之急是建立健全相关制度和措施,有效解决好当前国内信息技术课程中Scratch教学、研究队伍中人才欠缺的问题,从源头上解决好师资问题,进而促进其良性发展。

2.2.2 信息技术教师素质不达标

这里所说的素质不达标,既有显性的知识存储不足,也有隐性的教学理念滞后。一方面,部分信息技术老师自身专业教学能力不足以处理好Scratch灵活多变的教学情景和相对稳定的教学目标之间的关系。具体表现为,其一,游戏化教学中教学目标的游离。这种行为的极端就是教学过程中的“放任自流,缺乏引导”,就游戏而谈游戏。由于Scratch常常以游戏化的形式呈现,要系统把握复杂的游戏教学步骤背后的每一个教学目标,不被游戏本身带偏,需要教师具有丰富Scratch实践经验和教学理论基础,实现灵活运用方能得以发挥其潜能。其二,将Scratch教学视为传统“讲授”课堂的翻版,只是給过去的信息技术教学换了顶“帽子”,完全无视其教学特质。这一行为的实质是传统知识为本位的教学价值取向与Scratch游戏化教学模式之间的碰撞与冲突,也即隐性的教学理念的滞后。过分强调Scratch的工具属性,忽视其价值属性,很难发挥出Scratch培养学生自主性、创造性的价值。

2.2.3 跨学科教学师资匮乏

Scratch因对幼儿编程教育的显著效果而得名,但其强大的教学潜能并不局限于信息技术教学,它对于其他学科教学同样具有强大的辅助作用。也只有融合其他学科的知识,才能实现学生完整的解决问题能力的培养。然而,在现实教学中很少有掌握Scratch教学能力的跨学科教师,因此,Scratch跨学科融合教育也就无从谈起。一是由于现有的培训机制不到位,即使是信息技术教师也没有全部掌握Scratch教学,只有部分教师出于个人兴趣,自发将其运用到课堂教学中。其他学科老师或有心无力,或囿于传统教学模式和观念,形成了教学思维定式,顾虑Scratch的应用会滞后教学进度、影响学习成绩,以至于这些老师没能力、不愿意应用Scratch教学。这就造成了跨学科教学师资匮乏的第二个原因:教师主观意愿上的抗拒。教学和研究人员的严重匮乏,导致无论是高层次的理论研究,还是基础的教学实践研究都难以为继,这也是研究失位的表现之一。

2.3 缺少可推广的Scratch课程资源和统一的课程标准

我国中小学课堂中开展Scratch教学过程中所面临的最显著问题,即教师头脑中的教学理论无法转化为课堂中的教学实践之间的矛盾。由于Scratch应用于国内课堂的时间尚短,成体系的教学经验总结不足,可移植性不强,主要体现在缺乏真正具有推广价值的Scratch课程资源。Scratch实施最终要以课程形式呈现,而课程资源与硬件环境是实施Scratch课程首先要解决的两个问题[3]。开展课程教学首先要解决好教材的问题,优秀的教材可以有效推动课程的建设,反之则会产生阻滞作用。当前,国内许多学校基于教学实际开发了一批Scratch教材,但多为教师自主开发的校本教材,不仅各自为政、相对封闭,且操作性有余而规范化不足,不具有推广价值。一方面,开发过程缺少合作共享机制,造成资源重复浪费。另一方面,由于缺乏共同的教学目标和评价标准,导致教材的科学性、系统性不足,质量参差不齐,不具有推广性。此外,由于在部分学段信息技术未纳入考试科目,因此不被学校重视,不仅课时安排有限,且并未形成固定的资金投入机制,难以配备达到教学要求的硬件环境。以上问题的症结归根结底是缺乏课程建设与教育政策的深入研究。

3 Scratch教学发展的对策与建议

3.1 深化Scratch的理论与实践研究

3.1.1 重新审视Scratch的意义

在推进Scratch本土化进程中,既要引进国外先进教学经验,也要强化深层理论探索,并根据Scratch教学特质进行创新实践[2]。国内学者引进并从多个视角解读了Resnick教授提出的幼儿园学习取向创造思考的五步骤螺旋模型[4],其中不乏依据学校的教学与学情实际开展的本土化研究。但对Scratch教学实质意义的探讨略显不足。受传统教学观的影响,新兴技术往往被视作教学辅助工具,更加重视从教师视角审视其教学改善的意义。但是创造力的培养需要用新的视角思考技术,关注技术带给设计、制作、发明和创造的机会,用“孩子能用技术做什么”代替“技术能给孩子带来什么”的思维方式[4]。自教育学主流价值取向从赫尔巴特“教师、教材、课堂”的传统“三中心”转向杜威“儿童、活动、经验”的新教学中心论,教学模式变革的呼声愈发强烈,现代教育技术的发展为这种转变提供了无限的可能。Scratch是改变传统教学模式的一次绝佳机会,但是引入Scratch带来的只是一种改变的可能。如果教师只是沿用传统教学模式,将它视作另一种“知识授受”的工具,那么Scratch的功效将受到极大的局限。

3.1.2 拓宽Scratch教学实践研究视角

在教学实践中创新教学模式,既是检验、完善Scratch教学理论的关键步骤,也是深度挖掘Scratch教学规律的必要环节。游戏化教学以及与外部传感设备的交互是Scratch可视化编程的天然特征与优势。一切有意义的教育,其动力都来自儿童自发的活动、游戏和模仿[5]。游戏化教学的核心在于“学习”和“游戏”的结合,提倡将角色扮演、相互合作与竞争等游戏化元素增加到课堂教学情境中,以游戏形式实现知识与经验的获得[5]。引入外部传感设备,能够沟通虚拟的计算机世界与现实世界,不仅有助于拓展学生的想象,还摆脱计算机输入输出设备的束缚,让人机交互更加自然流畅[6]。总之,这两种方式都使学生能够摆脱传统枯燥抽象的编程学习。据此展开的真实情境下的实证研究,无疑有助于深度探索编程教育的各类影响因素,验证并推广行之有效的策略与方法[7],为Scratch编程教育的发展,提供更好的理论依据与实践支撑。总之,应该根据校情、学情、课情,深入研究Scratch教育教学的规律,挖掘和把握其教学特质,结合学生心理特点,开展教学实践,在原有基础上做出本土化的调整与创新。

3.2 强化Scratch编程教育的师资培养和在职培训

3.2.1 高等院校赋能师资供给

面对Scratch教学和研究人员的不足,亟须建立健全一套成熟的培训体系,不断完善培养机制,切实加强Scratch青少年编程教育师资队伍的建设,不断提高教师Scratch教学的理论知识与实践技能。一方面,可以在相关高等院校,如师范院校的教育技术专业增设青少年可视化编程的教学课程和研究方向,鼓励高等教育阶段的学生进行学习与研究。充分挖掘高校的科研力量与资源,通过专业的科学研究与教学实验促进少儿编程的理论与实践的发展,同时培养出一批能够熟练掌握并运用少儿编程软件的信息技术教师。如在定期举办的师范生技能大赛中增设Scratch工具考核,“以练促学”,在学生中形成自觉提升学习能力的内生动力。借助高等院校的科研和人才培养能力,为一线中小学输送Scratch的教学与研究的新鲜血液,是解决师资匮乏的有效方式。

3.2.2 校内教师培训与校外人才聘用并举

高校人才培养是解决师资问题的绝佳方式,但需要较长的周期,短时间内的有效方式是校内教师培养和校外人才聘用并举。校内教师Scratch专业能力不足,外聘人员则缺乏足够的教育教学理论知识。因此,要根据培训对象的特点,有针对性地开展培训工作,切实达到专业知识与教学能力的均衡。具体方式有,定期邀请相关领域的专家对中小学信息技术教师开展讲座,聚集有能力、有意向使用Scratch教学的教师开展教学研讨会,进而推广Scratch可视化编程教学。其次,充分发挥网络优势,建立Scratch网络教学平台,通过共享各类Scratch教学资料、教学案例,为师生之间提供一个技术交流平台,通过共享教师作品及学生作品,为师生提供一个展示平台,将Scratch的教学成果辐射到更广闊的领域等[8]。在宣讲培训的过程中,要特别注意技能与价值取向并重,两者中任何一方的欠缺都依然会造成上文提及的教育教学过程中的各种问题。

唯有解决Scratch的人才问题,才能源源不断为Scratch编程教学研究输送新鲜血液,通过研究保障Scratch教育教学。

3.3 加快Scratch编程教育领域的课程标准和内容制定

面对统一课程资源与标准的缺失,需要政府、学校、教师等主体通力合作,以形成优质、成熟、可推广的少儿编程教材的编制环境。首先,需要政府相关部门尽快出台青少年编程教育的课程标准,指导课程资源的开发与建设。其次,亟须懂得青少年编程教学理论与实际教学经验的研发人员,以优化Scratch课堂教学效果、提升学生的能力为导向,结合Scratch教育教学的特点,开发并制定出真正适合实际教学环境的课程资源与课程标准。第三,教师在进行Scratch课程设计时,既要遵循基本教学规律,也要以学生能力的提升和情感的认同为导向,调动学生学习的积极性,并采用多元方式进行教学评价。Scratch的教与学不同于传统学科,需要关注学生在创作、协作与共享中所表现出的能力,不能仅仅以一次考试成绩作为成功与否的衡量标准。第四,教材编订人员需要综合考虑学生的学情、身心特点以及不同学科的特征,贯彻学生在创作与分享中掌握知识与提高能力的理念,以及让教材真正体现“用编程学”的理念[9]。最后,各学校要在统一课程标准的指导下,基于网络教学平台,实现校际课程资源的共建共享,进而在共建中提高课程质量和水平,在共享中提升课程资源的利用效率。这些都需要对Scratch课程建设与教育政策的深入研究。

4 结束语

本文对当前Scratch教学与研究存在的问题及困境进行了深入探讨,总结出研究失位是这些问题的根本症结,并给出了相应的解决策略。面对当前国内Scratch教学与研究中缺少深度的问题,提出了重新审视Scratch的意义,拓宽Scratch教学实践研究视角,以深化Scratch理论与实践研究。而对于缺少高层次的研究人员、信息技术教师素质不达标,跨学科教学师资匮乏等教学与研究人员稀缺的问题,则试图从高等院校赋能师资供给,校内教师培训与校外人才聘用并举两种方式解决师资困境,从根源上探索研究失位的对策。对于缺少可推广的课程资源、未形成统一的课程标准等问题,建议通过政府部门、学校、教师等部门合力加快Scratch编程教育的课程标准和内容制定。在此基础上,强化课程建设与教育政策研究。

总之,随着人工智能时代的到来,编程教育日益引起各国重视。利用scratch编程平台在青少年群体中率先开展编程教育,是在未来的人工智能时代抢得先机的重要落子。作为可视化编程教学的代表性教学平台,Scratch在我国中小学课堂中表现出水土不服的情况。面对这种形势,需要各方力量协同,助力青少年编程教育的进一步发展。破局关键在于解决研究失位的问题,唯有如此,方能发挥Scratch等可视化编程教育平台的巨大潜能,促进我国青少年编程教育发展,使我国在人工智能时代取得优势。

参考文獻:

[1] 张琳琳.Scratch在小学信息技术教学中的应用研究[J].中小学电教,2020(4):64-65.

[2] 郭威,张雯霏.儿童Scratch课程研究现状、热点及前沿趋势分析——基于CNKI2009—2019年文献的知识图谱分析[J].中国教育信息化,2020(4):33-38.

[3] 胡畔,蒋家傅,陈子超.我国中小学STEAM教育发展的现实问题与路径选择[J].现代教育技术,2016,26(8):22-27.

[4] 单俊豪,柳瑞雪,闫寒冰.技术创新与创造力培养——访Scratch之父米歇尔·雷斯尼克教授[J].开放教育研究,2019,25(3):4-9.

[5] 江燕,杨文正,许秋璇.Scratch游戏化教学模式构建与应用[J].现代信息科技,2020,4(15):183-185,189.

[6] 王旭卿.在创意计算中培育学生的摆弄能力——兼评2013年上海LEAD创意教育研讨会暨教师工作坊培训活动[J].现代教育技术,2014,24(10):107-113.

[7] 孙丹,李艳.国内外青少年编程教育的发展现状、研究热点及启示——兼论智能时代我国编程教育的实施策略[J].远程教育杂志,2019,37(3):47-60.

[8] 王宝亮.Scratch在初中信息技术课程教学中的应用研究——以深圳红岭中学为例[D].武汉:华中师范大学,2015.

[9] 孙立会,周丹华.国际儿童编程教育研究现状与行动路径[J].开放教育研究,2019,25(2):23-35.

【通联编辑:王力】

收稿日期:2021-06-10

作者简介:陈伟(1997—) ,男,江苏邳州人,硕士在读,主要研究方向为多媒体学习,信息技术与课程整合;刘世清,教授,硕士。

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