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STEAM教育理念下的编程课程教学策略 |
来源:本站原创 作者:重庆市第二十九中学校 瞿强 发布日期:2020-09-07 09:22:18 |
近年来,STEAM教育越来越受到教育领域的关注,编程教育作为STEAM教育和创客教育中的重要一环,其内容也被编入中小学信息技术课程中。但编程过程相对抽象,如何吸引学生并使他们轻松学习编程知识,是摆在广大教师面前的一道难题。下面,笔者就来梳理并探讨STEAM教育理念下编程课程的教学策略。
STEAM的五个英文字母分别代表五门学科,即科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、艺术(Art)及数学(Mathematics)。STEAM教育将多个学科内容进行融合并形成一门以项目教学为主的综合性课程,倡导在问题解决驱动目标下的跨学科学习,旨在培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力以及团队协作能力等。而编程教育主要是培养学生的逻辑思维能力和计算思维,在我国中小学信息技术编程课上,较常用的可视化模块编程软件工具有Scratch、App Inventor、Alice、Mixly等。 1.编程与科学
编写优美的程序需要灵感和高超的技巧,就像建筑师设计地标性建筑一样,充满乐趣和挑战。整齐且结构合理的程序就像经典建筑一样耐人寻味,所以计算机编程同样需要艺术,程序员就是创造编程艺术的代码艺术家。
二、STEAM教育在编程课堂中的六大教学策略 1.激发兴趣,提高学生学习兴趣与动力
案例1:“救援英雄”课堂激趣环节
师:“相信每位同学的内心深处都有一个英雄梦,今天就让我们在课堂上,用我们所学的知识,实现我们的英雄梦!”(展示课题) 教师首先用PPT展示如下虚拟场景: 一架MA120小型飞机发生故障,紧急迫降在海面上,机上六名乘客全部落水,作为一名海上搜救队的搜救员,你要开着直升机去救落水人员。这片空域常有海鸟出现,为避免与之相撞,你需要小心驾驶,在保证自身安全的前提下,安全救出全部落水人员。 接着教师邀请一位学生体验“救援英雄”游戏,并尝试分析游戏流程,思考为什么要这样设计游戏。
在“救援英雄”编程课的设计中,笔者灵活运用以下多种教学方法帮助学生构建知识。第一,情境创设法。通过惊险的视频,带领学生进入救援英雄的世界,充分调动学生学习的积极性。第二,激励教学法。通过不断启发、引导,让学生发现问题,自己寻找解决问题的方法。第三,任务驱动法。通过布置任务,调动学生勇于冒险、敢于探索的积极性。第四,小组探究法。通过小组讨论、互助、探究、展示,提高学生学习效率。 案例2:“救援英雄”课堂教学环节
“救援开始,救援直升机的螺旋桨飞旋着呼啸疾飞,落水乘客戴着救生圈在水中等待救援。现场环境复杂,你用光标控制键操控飞行方向,在搜索区搜寻并营救落水者……”从剧情中提炼出两个关键词:一是“直升机呼啸疾飞”,画出流程图,然后用“改变造型”语句以及“重复执行”语句加以实现;二是“操控飞机做上下左右的飞行”,将使用上节课所学的“光标控制移动”语句来实现。 设计“遇险者”,是本课的教学重点和难点。通过剧本引导学生找到关键词“脱离险境”,引导学生思考如何将之转换为Scratch语句——“遇险者如果碰到救援者,就会被隐藏,否则就继续显示。”此时提问:“这与我们之前学过的外观模块中的什么语句相似?”学生不难回答出是“将颜色改变”语句,可以邀请两位学生合作,在教师机上尝试完成这段程序。 随后请学生思考“如何才能判定救援成功”。展示流程图,帮助学生理解计数器的工作原理,提醒学生“在数学中把不断变化的、可取不同值的量称为变量,在Scratch中可以使用变量来实现计数器的功能”。之后邀请学生上台,在流程图和教师的引导下,完成计数器的编写,从而让学生成为难点问题的“突破者”。
在课程内容上,整个“救援英雄”不仅有技术学科中的编程技术,也运用到了数学学科中的坐标计算、艺术学科中的美学设计、工程学科中的合理布局等知识。在设计和完成的过程中,学生应用多学科的知识综合解决问题,并在设计过程中融入个人创意,创造富有个性的游戏。 4.动手实践,提高分析问题和解决问题能力 课堂教学中,布置课堂任务是完成学习任务的起点。下面列出的是“救援英雄”的三个课堂任务,每一个任务难度不同,知识目标不同。 案例3:“救援英雄”课堂任务布置环节 课堂任务:两人一组,讨论并构思一段故事情节(如海上救援、极地救援、消防员灭火、大鱼吃小鱼等),将故事情节记录在创意设计书上,并运用Scratch将这段情节编写成一个小游戏。 任务1:设计“救援者”
要求:
要求: (1)“遇险者”在运动过程中有造型的变化。 (2)“遇险者”在接触到“救援者”时会隐藏。 (3)所有“遇险者”获救后,程序结束。
要求: (1)“干扰者”在舞台范围内随机移动。
5.分享交流,有助形成评价维度的多元化 作品制作完成后,每个小组依次到演讲台,作为分享者给其他小组同学展示自己的作品,并分享各组的分工方式、创意来源、流程步骤、作品结构及亮点,同时也可以把自己组在完成过程中遇到的困惑讲出来,并与其他小组同学进行互动。这种路演模式不仅培养了学生协调能力和语言表达能力,还为组与组之间搭建了一个学习的平台,通过路演及时发现作品问题,以便在后期进行修改和优化。
STEAM教育要求进行跨学科的融合,在教学活动中要引导学生在分析问题时认识到可能涉及的学科知识,找出这些知识点并解决理论知识上的盲区,利用跨学科的学习方式来提高自学能力。同时,如果教师在备课时能梳理出教学中可能涉及的主要学科知识和能力,将有助于进行有针对性的教学辅导。以“救援英雄”活动为例(如下表),在梳理目标后,教师可以非常清楚地引导学生一步步从初级目标到达高级目标,达到学科衔接的目的。 综上,笔者针对“救援英雄”制订的有针对性的教学策略,使STEAM课程发挥了它的价值,促进了学生提出问题、分析问题、解决问题的综合能力,真正融合科学、工程、技术、艺术、数学的学科精髓,有利于学生跨学科思维能力的培养,助力学生创新能力和综合实践能力的发展。 |
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