基于编程猫探究小学生学习编程的教学引导方法

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基于编程猫探究小学生学习编程的教学引导方法

摘要】信息时代下人们处处与计算机接轨，并且我们也已经逐步迈入了人工智能时代，越来越多的人意识到编程思维的重要性。人工智能的底层逻辑就是编程，它是AI(人工智能)时代的基本工具，未来智能时代孩子必须具备与智能机器沟通的编程能力。在上级教研部门大力支持下，我们组建了 “编程猫”研究课题组。作为课题研究校我们给四年级学生开展了编程猫的教学。通过实践让我对小学生编程教育中教师如何进行教学引导有所思考，从元素设计、程序设计再到编程实现都立足于学生特点，思考研究出符合学生实际的有效教学引导。希望总结经验，更好地开展小学生编程教学工作，培养学生的编程思维，使学生懂得利用编程、科技技术去创造，去灵活地解决问题。

【关键词】小学生；学习编程；教学引导； 一、开展编程教育的背景

编程教育作为近几年来的一大热点，人人学习编程的热潮由国外刮到了国内，目前，国内外对STEAM教育的重视是编程教育趋热的重要动因。2017年发布的《国务院关于印发新一代人工智能发展规划的通知》明确强调实施全民智能教育项目，在中小学阶段设置人工智能相关课程，逐步推广编程教育，改革信息与技术课程等方式来从小培养孩子的计算思维能力。信息时代下人们处处与计算机接轨，越来越多的人意识到“编程思维＂的重要性。作为STEAM学科的一个分支，编程教育有助于开发孩子的逻辑思维能力和问题解决能力。编程是AI(人工智能)时代的基本工具，人工智能的底层逻辑就是编程，未来智能时代孩子必须具备与智能机器沟通的能力。人工智能时代的到来深刻影响着大众的认知，编程教育顺应智能时代发展。

二、编程教学引导的理论依据

《基础教育信息技术课程标准2012版》中的课程目标小学阶段侧重对基础知识和基本技能的掌握和应用，强调对信息技术和信息文化的体验和感悟，以基础入门为标志，以感悟信息文化为目标。在小学课程拓展模块“算法与程序设计”中也多以体验为主，强调借助积木式编程工具，通过对对象、模块、控制、执行等概念及作用的直观操作体验，感受编程思想。

我校信息技术课的教材一直采用清华版2012版，五年级下册教材内容围绕学习Scratch，它是一款由美国麻省理工学院(MIT) 设计开发的少儿编程工具。构成程序的命令和参数通过积木形状的模块来实现。随着少儿编程之风越来越旺，国内少儿编程工具也层出不穷。其中编程猫借助创新的自研工具，以“工具+内容”为核心竞争力，在国内市场有较强的竞争优势。因此在乌鲁木齐市教研中心和高新区（新市区）区信息中心的大力支持下，高新区信息技术教研员及五所学校的信息技术教师精心组建了乌市高新区（新市区）“编程猫”研究课题组。我校作为课题研究校，根据课题组讨论研究于2018年9月确定选择四年级学生作为试点对象，分析了四年级学生特点：此阶段学生大脑发育正好处于内部结构和功能完善的关键期,生理和心理特点变化明显,是培养学习能力、情绪能力、意志能力和学习习惯的最佳时期。从心理上也开始由被动的学习主体向主动的学习主体转变。在上课的过程中发现孩子的积极主动性很强，逻辑思考基础较好。学生求知欲旺盛，理解能力有限，对理论学习欲望低，却对动手实践兴趣高，对于网络空间、人工智能等应用到教育的新科技，孩子们非常感兴趣。????? 三、编程教学引导的实践过程


1、主题事例导入，激发学习兴趣

课堂导入环节主要以教学事例进行展示。首先给学生搭建寓教于乐的学习氛围从而激发学生学习兴趣。其次展示教学事例是让学生对本课教学内容有形象具体的感知，对学习内容也有个大体的愿景。再者展示事例也为后续任务分析做好铺垫。事例主题要结合学生生活中感兴趣的内容进行设计，教学事例效果上时应注意重点突出每课的教学知识点，能够理解编程工具中功能模块的作用。如坐标这课以 “龟兔赛跑”为教学事例展示，带有趣味性激发学生学习兴趣。又从赛道的起点和终点这两个点的选定引出“坐标”的作用，确定某一点的具体位置。 2、引导分析思考，拆解教学任务

通过观看让学生对事例进行过程性语言描述，对任务有个整体的了解，然后引导孩子进行任务分析。引导分析要具有一定的方向性和层次性，这也是教师对教学任务进行拆解的思路，在教学实践中我一般从以下几点进行引导、分析、实践。以《三头龙被攻击——声音》为例 2.1、元素设计

程序事例元素设计一般包含主题、背景、角色等设计，一般程序主题根据教学内容基本确定，根据主题选择适宜的背景培养孩子基本的逻辑审美意识。角色设计环节是非常重要的一步，从判断程序事例需要的角色数量、分别是谁、及角色造型等有清楚的认识。这样学生在角色选择，角色担当，角色造型有清晰的思路。元素设计主要是培养孩子能够根据任务分析问题做好环境搭建和角色设计筹备工作。《三头龙被攻击》这课中元素设计包含背景、角色、声音。其中考虑到教学目标和重难点。我们提供了半成品素材文件带有背景和基本角色。我从三头龙被攻击后会呈现不同血量状态引导孩子需要给角色增加造型来体现，然后再到程序中还会出现声音，所以我们需要采集声音元素。 2.2、程序设计

程序设计环节先从想法入手，思考各元素在程序中分别要做什么。可以列出角色行为步骤引导学生对角色想法进行逻辑性思考。 对于多个角色的分工一定要明确使学生感受到角色之间的关联性。 2.3、编程实现

编程实现过程中传授教学知识点，更着重讲积木模块的功能和意图，通俗说就是模拟什么效果。学生从感知想法中抽象成机器能理解的动作指令，通过角色行为步骤引导学生用计算机能理解的积木指令生成流程图记录下思考的过程，然后运行实施，从而理解程序设计的本质。编程教育并不只是让孩子学会编程，更应该培养孩子的一种思维习惯，解决问题的流程化。把现实生活中的事物或解决问题的过程，通过化简方式，抓住其关键特征，降低其复杂度，变为计算设备可以处理的流程图模型。其实这就是所谓的“算法解读过程”。

三头龙的算法解读

四、教学实施建议：

1、因为做设计和引导学生分析需要花费时间，如果集中把设计做好再去编程实现，很容易让学生失去学习兴趣。可以采用“小步调设计与编程”策略，能够做到设计一点儿实现一点儿展示一点，这样学生会始终带着目标和兴趣去学习，也是拆解任务的目的。

2、给学生更大自我思考实践的空间。当学生理解流程图的逻辑思考过程，积

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