把Scratch带到小学科学课堂上,其实就是让编程和科学融合在一起。为什么用Scratch?因为它用拖拽图块的方式把算法变成孩子能摸得着的积木,还有自带的媒体库可以边编边演。这样编程就不再是电脑课,而是像阅读和写作一样,成了基础能力。 把编程嵌进科学课有几个好处。第一个好处是让思维可视化,科学课需要证据,编程需要逻辑。当学生用Scratch给食物链角色排序时,每条代码都是一条证据链。第二个好处是让学习方式更接地气,传统的科学课老师讲、学生听、做实验,现在变成了先脑暴再编程最后展示,学生主动建构知识。第三个好处是让技术成为放大镜而不是拐杖,Scratch只是工具,真正改变的是学科素养。 研究团队采用了基于设计的研究DBR和4P学习法来搭建四步融合模型。这个模型有四个阶段:定义抽象、算法设计、迭代实施和拓展延伸。每个阶段对应两条子步骤,教师可以像拼乐高一样按顺序拧紧。 用Scratch讲《食物链与食物网》的例子很好地展示了这个过程。课前准备时,老师给学生准备了草、兔、狐、鹰等角色库和森林、草原、沙漠背景库,还有任务卡让玩家通过编程让捕食关系成立。课堂实录中老师先播放视频引导学生抽象问题,然后分组讨论画出流程图进行算法设计。接下来孩子们回到电脑前进行迭代实施过程中遇到了问题,老师只是提示检查变量范围和坐标边界。最后给孩子们拓展延伸的机会去探索人类砍伐树木对食物网的影响。 当然也会遇到一些困难比如教师不熟悉代码或者设备不足。这个时候可以集体培训两周每天15分钟的微课程来解决老师不熟悉代码的问题;或者把班级分成两组共用一台投影电脑来解决设备不足的问题。另外孩子沉迷游戏也可以通过提前约定代码量和剧情量双达标才能通关来控制。 Scratch不是万能的银弹但它提供了一把思维放大镜。当编程被嵌入小学科学时,孩子写下的每一行代码都在为科学概念锚定证据;当科学遇到编程时,课堂便从背概念升级为做逻辑。未来的路还很长但只要教师愿意把工具当作媒介就能让每一门学科都长出创新的翅膀。