数字化课程环境构建与个性化学习

Scratch 可视化创意编程活动融合了编程、工程、策略实施、纠错等多种元素，有益于发展学生的计算思维、创新思维，改善思维品质，对学生的逻辑推理、解决问题、创造力等能力产生了积极的影响。

课程创设具有真实情景的实验条件，运用可视化编程思想方法，提高学生在真实情景下分析问题与解决问题的能力。学生开展将科学、工程、多媒体、艺术、音乐等融合在一起的科艺创作活动，学校、家庭、社会联动，有益于跨学科综合性学习，有助于提升知识和技能的迁移能力，在快乐创作中自主探究了相关学科问题。软件编程与多种硬件外设相结合，在活动过程中学生不仅仅是信息的消费者，更是信息的生产者，成为学习者和创新者，发展信息文化素养和高品质创新应用科技的能力。

Scratch 趣味编程以任务为载体，与课程相结合，通过社团和社区活动来推广。以项目活动的形式开展Scratch 趣味编程，能为学生提供充分展示自我的舞台和自主发展的空间。2012 年至今，在储能中学高一年级连续开设拓展型课程——Scratch 可视化创意编程。五轮教学实践中的活动日志和调查统计显示，学生们提升了学习主动性，创新思维、创新意识和创新技能方面都有明显的提升，敢于突破常规，乐于尝试新的方法，善于提出有独创性的思想。

学生通过创作富有挑战性的科艺作品，发展计算思维，培育创造力。学生通过讨论、思辨、推理阐述来解决认知冲突，在互动中提高认知水平，软件与多种硬件相结合，采用科学实验的方法和工程设计的流程，进一步锻炼创造性解决问题的能力，拓展思维空间。例如“Scratch 游乐园”这款作品（图4-28），结合电子积木、多种传感器以及智能机器人，综合运用多学科、多领域的知识和技能，体现了STEAM 理念。作品呈现了摩天轮（立体维度游览）、东方明珠塔（高空观光）、喷泉、小桥和水车（观光和休息区），并且使用喷绘制作了防水地图。为了精简工作人员耗损与便于游客快速进入，设置智能感应大门，实现自动化检票入园。为了提高安全系数，搭建了积木围墙，以防无关人员闯入；使用了桌面型机器人进行循迹巡查，在园内巡逻安保。整个作品设计和制作的过程和成果都体现了综合性、多元化的科学探究与工程设计。

(www.xing528.com)

图4-28　“Scratch 游乐园”作品

课程活动结合上海市青少年科技创新大赛项目，指导高中学生的Scratch 项目连续多届获得上海市青少年科技创新大赛一等奖（高中组计算机科学项目）。课程活动项目组学生连年在Scratch Day China 主题活动的展示表彰仪式作为中学生代表主题展示交流，获得一致赞誉。学生在合作、分享过程中重新组织、建构材料，抽取提炼核心信息和重点难点，把知识、过程、方法重新内化、整理，加以确切、合理的表述。

本课程将科学、技术、工程、艺术、数学教育的过程、内容和程序等有目的地整合来解决真实问题。注重实践和学科融合，展现出教育整合方法，有助于学生发展核心素养。学生通过开展富含趣味性、体验性、情境性、协作性、设计性、艺术性、实证性、技术增强性的可视化编程学习活动来提升科学素养、技术素养、工程素养、艺术素养、数学素养、社会人文素养等。