深度学习，让学生向编程更深处漫溯

潘淑婷

【摘 要】基于深度学习理论，在小学图形化编程教学中，引领学生经历体验和挑战、辨析和归纳、设计和分解、修改和完善、整理和创编等探究过程，可以加深学生对知识的理解，提高学生对知识的迁移和应用能力，促进其思维走向深刻，向更深层次的编程漫溯，从而进一步培养学生信息科技学科的核心素养。

【关键词】深度学习 图形化编程 教学设计 “吃豆精灵”

一、案例背景

深度学习是指在教师引领下，学生围绕具有挑战性的学习主题，积极参与、体验成功、获得发展的有意义的学习过程。它注重学生能在理解的基础上进行批判性反思，强调学生能主动建立新旧知识之间的联系，灵活地迁移、运用所学知识解决学习中的实际问题。

小学阶段的图形化编程学习，是以Scratch为载体，主要是在学习基本命令和方法的基础上，通过搭建脚本创建表现自我的作品来培养学生的计算思维以及创新能力。

“吃豆精灵”是苏科版信息科技学科五年级“图形化编程”模块中第8课的学习内容，学习任务是让学生学会应用按键控制角色，并结合随机函数和侦测等知识来创作一个小游戏。游戏的初步效果是：豆子从舞台上方随机落下，精灵左右移动去吃豆子，吃到的豆子会消失，没吃到的豆子会落到舞台底端，直到豆子全部掉落完，游戏结束。

按照常规思路，教学中教师先带学生分析脚本，然后学生模仿制作，创作出类似的作品，进而完成本课的教学目标。反思教学效果，有趣的游戏能迅速激发学生挑战的欲望，在教师的讲解下，教学效果达成度高。但這样设计也有不足，学生仅仅是模仿制作，并没有发挥其学习的主体性，也未在学习中实现知识迁移，缺乏实际应用的积累，不利于学习的深入。因此，笔者将深度学习理念落实到本课的学习中，充分发掘教学内容，注重发展学生思维，引导学生深度学习，培养其学科核心素养。

二、 案例描述

（一）体验和挑战，让学习主动一些

师：我们来挑战一个新的游戏。舞台上有一个精灵和几颗豆子，游戏规则是要让精灵吃到豆子。谁来尝试一下？

（提示：用方向键左右移动吃豆子，点击播放按钮，让学生看到游戏动态效果）

没吃到豆子，学生着急叹气；吃到豆子，则激动兴奋。学生跃跃欲试。

师：豆子不会那么轻松被吃掉，这才有挑战的乐趣，今天我们就来完成这个游戏的设计。

【设计意图】用源于生活、贴近学生实际感受的小游戏引入，学生会凭借已有的生活经验，发现这个游戏的内在联系，主动思考后续的学习任务，激发学生的学习动机。

（二）辨析和归纳，让需求丰富一些

师：动手之前，我们先来分析一下这个游戏的需求有哪些？

学生小组讨论填写学习单，师生归纳呈现“需求”思维导图（见图1）。

【设计意图】引导学生把生活中的体验、感悟迁移到问题解决的思考讨论中，在辨析、归纳中，将设计需求以“思维导图”的方式呈现，以此提升学生的思维品质。

（三）设计和分解，让构建完整一些

1.游戏任务呈现

师：需求有了，我们就有了设计方案，下面我们来分析一下这个游戏的初步设计任务。

师生分析归纳设计任务（见图2）。

【设计意图】在需求分析的基础上，按照初步的游戏方案，帮助学生构建一个定位的游戏目标框架，从做什么到怎么做，使思维逐步走向深刻。

2.分解任务，逐步搭建

任务一：设置舞台和角色

师：同学们，请你们选择背景，自己绘制精灵角色，要有两个造型。

学生复制造型，进行局部修改，完成精灵角色的创建。

任务二：让精灵动起来

师：当按下左移键，精灵往左移动；当按下右移键，精灵往右移动，这要用到哪个控件模块呢？

学生尝试完成按键设置。

发现问题，合作讨论：

（1）向左移动，倒退。原因：没有设置“面向”。

（2）换方向时有跳跃。原因：中心位置发生了偏移。

【设计意图】鼓励学生根据实际的生活经验，理解问题，寻找方法，主动解决问题。

任务三：精灵张嘴吃豆子

师：模仿吃的动作，要用到哪些控件？

生：侦测、判断、造型切换……

学生参考书本，自学完成。

【设计意图】引导学生整合旧知，迁移应用，完成新的任务。

任务四：豆子从舞台任意位置掉落

师：如何使豆子出现在舞台的任意位置？

生：随机函数。

师：豆子出现在舞台的范围是如何确定呢？

生：x轴是-240到240，y轴是0到180。

师：怎样使豆子垂直下落？

生：面向180方向移动。

师：豆子被吃掉的原理是？

生：碰到精灵要隐藏。

发现问题，合作讨论：

（1）豆子不能出现。原因：脚本开始没有设置“显示”。

（2）精灵吃豆子，嘴巴开合不自然。原因：等待时间长，要缩短。

【设计意图】通过追问，借助学生已有的知识和经验，激发学生深度思考，促使其知其然，更要知其所以然。

任务五：出现多颗豆子

师：一颗豆子不过瘾，怎样让豆子变多呢？

生：复制。

发现问题，合作讨论：

（1）精灵不是吃所有豆子时都能张嘴。原因：设置了精灵碰到豆子而不是碰到颜色。

（2）让豆子变多的其他方法：重复，还可以用克隆。

【设计意图】通过一个个相互衔接、层层推进的脚本设计过程，搭建学生的思维支架，引导学生在体验和感悟中理解程序模块之间的关联和含义，为自己的实际需求主动建构新知，促进深度学习的真实发生。

（四）完善和优化，让思维发散一些

师：你的游戏还存在哪些问题？你能用不一样的思路解决吗？我们还可以增加哪些环节，让设计更有趣、更有挑战力？

学生修改完善作品，教师组织学生分享作品。

解决问题：用“按键是否被按下”控件让按键不卡顿，用发送“广播”让“吃豆”动作更连贯……

增加设计：豆子下落速度随机，计数吃到了几颗豆子，添加幽灵障碍物，控制两个精灵吃豆子……

师：从刚才的反馈中，老师看出了大家收获满满，下面请你们完成自我评价（见表1）。

【设计意图】学生根据前面建构的知识体系，愉悦地投入到自我创作中，并能根据已有的知识和经验，进行迁移，进入高层次的思维系统，同时通过自我评价、学生之间互动评价，发现自身价值，同时形成互相学习的“脚手架”，在不断地试错中，以创新的思维方式灵活地解决问题。

（五）整理和创编，让探究深入一些

师：今天我们设计了“吃豆精灵”的游戏，现在我们再来回顾一下这个游戏的关键点……

师生共同梳理，呈现知识结构树（见图3）。

师：利用今天学习的设计思想，我们还可以创设出哪些作品呢？（如“接苹果”“老鹰抓小鸡”“抢红包”“迷宫闯关”……）如果是你，又会设计什么呢？

生：……

在总结提升中，让学生明白知识是无限的，探究是无限的，创意也是无限的。

【设计意图】通过对“吃豆精灵”一课所学知识的系统梳理，帮助学生把建构的知识条理化、结构化。随着学习情境和任务的变化，学生能融会贯通并应用相同知识持续探究新的游戏，促使知识不斷建构、迁移，学习得以不断深入，解决问题的能力也得到了不断提高。

三、案例反思

（一）构建思维导图，助推知识建构和迁移

深度学习鼓励在理解的基础上进行思考，本课不论在上课伊始对游戏需求的分析、对游戏功能任务的分析，还是最后对整体知识的梳理，都通过思维导图让思维可视化，以帮助学生更好地理解、思考、迁移，调动学生的学习热情，激发学生的好奇心，使其主动地将知识进行内化和应用，促进深度学习。

（二）借助集体智慧，促进探究走向深入

基于深度学习视角，教学中教师要留给学生足够的合作探究学习的机会，借助集体的智慧，让学生的学习打破个体差异的局限性，使他们的思维发生碰撞，在不断试错的过程中，让思维从单一走向多维，从封闭走向开放。

在教学中，学生在用方向键控制精灵移动改变方向时，发现精灵会跳跃，查看代码，脚本没有任何问题。在学习共同体的研究下学生发现，原来是精灵的中心点发生了偏移，将中心点设置正确，就移动正常了。随着豆子的增加，要让精灵快速移动，学生又发现用最初的方法容易引起卡顿，学习小组又改变了策略，进一步完善脚本，精灵就行走自如了。

（三）突破教材束缚，提升设计创新能力

批判性思维是深度学习的特征之一，在教学中，教师要智慧引领，鼓励学生在依托教材自学的基础上，敢于向教材发起挑战，发现教材脚本的不完美之处，从理解到感知再到比较，尝试用新的算法，用不同的方式去解决问题，让设计的作品得到优化，从而提升学生的学习创新能力。

本课中当精灵碰到豆子时，精灵通过造型的切换表现出吃的动作，我们按照教材的建议搭建脚本，发现精灵的嘴巴张开动作不连贯，这时笔者鼓励学生发现脚本的问题，要把等待的时间由1秒变为0.1秒，但仍然不是每次都能激活嘴巴张开。笔者继续鼓励学生探究，有学生改成豆子被碰到，发出广播，精灵接收到广播，改变造型，灵敏度就高，吃到豆子能张合。

【参考文献】

[1]刘月霞，郭华.深度学习教学改进丛书 深度学习：走向核心素养（理论普及读本）[M]．北京： 教育科学出版社，2018.

[2]王悦钢.基于深度学习理论：信息技术课堂深度学习策略的建构[J].中小学信息技术教育，2022（1）.