《Scratch编程对学生创新能力培养的优势及教学建议》 论文

Scratch编程对学生创新能力培养的优势及教学建议【摘要】当今社会的竞争，是创新能力的竞争。创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。随着信息化2.0时代的到来,人工智能和编程教学已经步入小学的课堂中。作为一名信息技术教师，应该与时俱进，不断创新，在教学中不断探索培养学生创新思维和创新能力，努力做到能够恰当地运用Scratch编程教学向学生渗透编程思想，提高学生的创新创造能力。【关键词】创新能力Scratch教学编程创新能力是技术和各种实践活动领域中不断提供具有经济价值、社会价值、生态价值的新思想、新理论、新方法和新发明的能力，是拥有通过发散性思维而表达出独特的解决问题的能力[1]。当今时代是高速发展的信息化社会，信息技术学科的自身特点决定了它在创新能力教育方面拥有得天独厚的优势。作为一名信息技术教师，我一直在尝试和探索如何在信息技术教学中培养学生的创新精神和创新能力。Scratch编程是小学信息技术五年级的教学内容，是麻省理工学院的"终身幼儿园团队"开发的图形化编程工具，Scratch趣味编程以简单、易懂、轻松的故事、动画、游戏等形式带领儿童进入到编程世界中，让枯燥难懂的编程变得生动有趣。Scratch平台的使用，为信息技术课堂教学注入了新的活力，为培养学生的创新能力提供了一个良好的环境和平台。一、现阶段小学信息技术存在的教学问题在科技高速发展的今天，信息技术课程作为小学阶段的一门综合实践性课程，应该着重于培养学生的创新能力和实践能力，努力提高学生的信息素养和信息水平。纵观目前的小学信息技术课堂教学，只重视知识的讲授，而忽略了信息素养的培养，普遍存在过多地注重技术的培养，而忽略对学生创新能力的培养。存在部分教师将理论与实践知识分离，单一的认为理论就是在教室讲，实践就是在机房操作，完全忽略理论与实践相结合，仍然按照传统的教学模式进行教学，信息素养被解读为仅仅是知识的传授与技能的掌握这一教学目标，忽略学生的个体学习需求，没有转变自己的教学思想，缺乏一定的创新意识。久而久之，学生逐步失去对信息技术的学习兴趣，会导致创新意识薄弱，他们的创新能力也得不到很好的培养。二、Scratch编程在培养创新能力方面有着明显的优势Scratch是美国麻省理工学院开发的为儿童设计的一款图形化开源编程软件，语言的设计主要是针对8岁以上儿童。Scratch操作简单，趣味性极强，并以其形象、直观的积木式指令代替了枯燥的代码指令[2]。由于它是“积木式”的程序设计语言，所以学生在学习Scratch编程时不需要记大量的命令和代码，编程就像搭积木，只要用鼠标拖动需要的指令就能编写程序，免除了学生在学习过程中的“编译”负担，也不用输入晦涩难懂的“命令”，这样大大降低了学生学习编程的门槛[3]，使学生容易上手，创作方便，让学生拥有更多的时间来进行自由创作，可随心所欲地用Scratch来设计作品，为课堂教学提供创造的空间，为学生创新能力的培养提供了良好的环境和平台，Scratch编程在以下几个方面具有明显的优势。1.Scratch编程极大地激发学生的学习兴趣在小学阶段，学生的思维是很活跃的，这样更容易培养他们的创新意识，提高创新能力。在之前的教学中，学生学习PowerPoint、Word、金山打字通等软件时学习兴趣不高，但是在Scratch编程教学中，由于学生刚接触编程类的学习，加之Scratch编程具有即编即用，立即可见的效果，极大地激发了学生的学习兴趣，激发他们创作的欲望。比如，在讲解运用侦测和判断控制创编游戏时，采用了赛车比赛游戏，学生就非常好奇赛车怎么能够在规定的赛道上行驶而不偏离赛道呢？并且怎么来判断哪辆汽车行驶的最快？通过一个动画的播放，勾起了学生跃跃欲试的欲望，极大地激发他们的学习兴趣，大大激发了学生创作的欲望。在整个教学课堂中，学生在自由创作中体会到了快乐，Scratch极大地满足了学习的欲望。2.操作简便，具有极强的趣味性相比小学阶段其它的编程软件，Scratch具有操作简单、趣味性强、即编即用等特点。学生在进行创作时，根本不需要对大量的代码指令和编写格式进行反复记忆，只需要根据作品需要来选择指令并使用鼠标进行拖拽到舞台上即可看到效果。这样的操作学生很容易操作，也很感兴趣。这种编写模式降低了学生学习的门槛，学生们学习起来的难度也明显小很多，学习的兴趣大大提高。不仅如此，Scratch软件还支持丰富的媒体导入，它可以将视频、音频、图片等素材进行导入，在创作上更加方便，使创作出的作品更加生动，更加多样性。学生们使用起来也更加得心应手。3.Scratch编程易于提高学生的想象力、创造力学以致用，现代社会需要灵活变通的未来建设者，只有灵活应用，大胆想象才能适用于未来社会的各种需要。Scratch编程软件所呈现出来的效果直观生动，极大地满足了学生求新、求异和求变的个性创作需要，学生自然也会被深深吸引。在学习过程中，学生通过激发自己的想象力，设计出自己的创意作品，极大地提高学生的创新能力。在创新创造性思维中，想象力是至关重要的。在用Scratch创作作品中，学生必须要经历先想象、后创作的过程。学生在创作作品之前，首先需要通过想象在自己的脑中粗略的设计出剧本，然后在实际创作过程之中，剧本作为自己创作作品的参考标准。比如，在学生完成“动物表演”这一个教学内容后，学生学会使用“广播控件”和“接收控件”，教师可以适当的引导学生进行想象，能不能根据本节课所学的知识设计“才艺大比拼”要实现这个程序需要哪些指令？让游戏更加精彩。如改变造型、改变出场顺序等。在教师的引导下，学生逐步想象作品的场景并联想需要使用的指令，很快能够创作出“才艺大比拼”作品。在创造一个个动画的过程中又一次使学生发挥了想象力。4.Scratch编程极大地培养学生积极思考的能力在小学阶段的教学中，Scratch软件编程教学主要是让学生进行不断思考。小学阶段的学生的思维是很活跃的，加之Scratch图形化的编程模式的特点，为学生的思维从具体走向抽象搭建了良好的平台。学生在课上完成具体的任务过程中，通过自主探索或者小组合作探究的方式来分析编程任务。先分析任务中各角色及各个造型之间的逻辑关系，再根据编程对象的逻辑关系对指令进行搭建、测试与调整。在搭建与测试的过程中不断地对现有的程序产生质疑，继而提出新的想法与思路，一步一步寻找最理想的答案，这一过程就是在不断假设尝试总结：提出假设、验证假设、产生疑问、提出新的假设、继续探索新假设的过程，这样的解决问题的过程就是在培养学生积极思考的能力和提高创新意识的过程。Scratch编程是面向对象的，这就要求学生在完成每个编程对象脚本的编写，都需要经历提出假设想象、分析对象、调试脚本、产生疑惑、进行反思、不断尝试，在想象与思考间不断探索，最终解决问题。比如学生在学习“花朵缤纷”后，如何根据教师的教授内容来让花园更美丽呢？学生先假设想象：花园里随机出现不同的花，每朵花都是独一无二的，而且每朵花的花瓣都不一样；接着学生尝试画出花朵的样子，再进行调试脚本，如何用随机函数和图形编辑器来让花园开满美丽的鲜花；在调试过程中出现效果不是自己想象的，再进行反思自己编写的脚本，进行重复尝试和调试，最终会呈现花园五彩缤纷。这一过程每个环节都在促进学生进行积极思考，极大地培养学生积极思考的能力。三、如何利用Scratch教学启发学生创新思维在Scratch教学中，作为信息技术教师如何利用Scratch编程来启发学生的创新思维？这是我一直思考的。在教学中，我们不仅要完成课标要求的教学任务，更重要的是启发学生的创新思维。启发学生创新思维不仅只是依靠Scratch编程工具，更重要的是信息技术教师要发挥自己的创新思维，不断学习新的教学方式，不断创新课堂教学模式，努力为学生搭建一个良好的平台，运用有限的课堂时间来提高学生的创新思维和创新能力。在课堂中教师应该注重学生创新思维的培养，改变教学方式让学生成为课堂的主人、强化合作学习、开展交流展示。1.让学生成为课堂小主人，加强学生的发散性思维训练发散思维，又称辐射思维、发散思维是创造性思维的最主要的特点，是测定创造力的主要标志之一[4]。发散性思维是从多方面寻求答案的思维方式。在有限的时间内来训练学生的发散性思维需要让学生做课堂小主人，让学生在课堂上主动积极的参与课堂，而不是以老师为主体。在Scratch教学中，要利用同一个问题用多种解决方法的教学素材。如Scratch编程创作中，学生会采用不同的脚本程序实现相同的创作效果。如“隐藏对象”这一问题中，大多采用的是“碰到边缘”就隐藏，而有些学生则采用“坐标”来实现隐藏效果，采取的解决问题的思路也是多种多样的。学生利用Scratch编程进行作品创作时，发散的内容很多，比如学生在学习“吃豆子游戏”后，老师让学生进行创作“吃水果游戏”，学生为了完成该游戏，设计了不同的水果，有香蕉、西红柿、苹果、橙子等等，吃水果的对象也是多种多样的，有的是猴子，有的是大猩猩，还有的是小鸡等等。学生通过Scratch软件编程实现作品的创作，创作的作品充满创意。通过已学的知识进行二次创造，发散性思维得到充分的开发，创新能力得到有效提升。2.在课堂中提供交流展示的平台在课堂上教师可以通过各种方式来让学生展示自己的作品，在展示和交流中找出优缺点，进一步激励学生提高学习的兴趣和创造力。小学生都有爱表现的特征，他们在努力完成一个作品时，往往需要让别人也来欣赏他的作品，教师在课堂应该尽量的留出时间来让他们展示。可以通过广播方式让学生展示，并在展示过程中让他们说出自己创作的想法，然后再让其他同学进行评价。教师也可以通过让学生表演的方式来展示作品，这样在不同思想的碰撞下学生能够积极思考，开发思维，提高创新力。3.课堂上留有综合实践的时间在课堂上，作为信息技术教师不能只想着把本节课的内容给讲授完了，认为这节课就结束了，而是要通过本节课所讲的内容让学生完成相应的综合实践，学生在完成综合实践的过程中能够脑袋大开，积极思考，把教师讲授的知识应用到实际生活之中，解决生活之中遇到的问题。教师呈现给学生的综合实践都是开放性的，教师不指定学生用什么代码，也不指定学生的创作的对象，学生根据自己的想象去创作作品，从而能够培养学生的创新思维和创新能力。四、总结基于Scratch软件的特征，教师可以从多个方面对学生进行创新能力的培养。通过学习Scratch编程软件，让学生利用该软件创作自己的作品，培养学生的创新思维，同时强化创新力量，在作品展示和交流过程中，学生能够获得更多的创作灵感，