一、小學Scratch程序設計教學研究的目的與意義 
　　1.程序設計教學的現(xiàn)狀 
　　中小學的信息技術課程是由計算機課程演變而來的，始于程序設計的教學。隨著計算機、網絡的快速發(fā)展，信息技術課堂幾乎已經淡化甚至丟棄程序設計教學，轉而追求的是技能訓練及應用的學習。但隨著計算機應用的快速普及，教育技術專家及廣大信息技術老師意識到，信息技術教學不再能滿足學生的學習需求，對于部分學生來說，不上信息課一樣能掌握這些技能，學會這些軟件的應用。這就促使一些老師開始思考程序設計教學在中小學課堂上存在的價值與意義。 
　　2000年教育部頒發(fā)的《中小學信息技術課程指導綱要》中明確要求中小學生“了解程序設計的基本思想，培養(yǎng)邏輯思維能力”。但走進小學的校園，就會發(fā)現(xiàn)，對于小學生來說，程序設計仍然是一個很神秘、很讓人望而生畏的東西。提起程序設計的教學，信息技術教師會感到頭疼，孩子們也是興趣缺乏。 
　　2.成因分析 
　?。?）導致小學程序設計課程難以開展的普遍觀點和看法 
　　學習程序設計有助于培養(yǎng)孩子們的邏輯思維能力，有助于發(fā)展孩子們的學習技能，由于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，這一點毋庸置疑，到底是什么樣的原因致使程序設計成了少數人的游戲，在小學階段形同虛設？根據文獻的研究，在小學信息技術教學普遍存在著一些否定小學開設程序設計教學的觀點和看法。 
　　觀點一：程序設計是為了使人們懂得“計算機能做什么，是怎樣工作的？”這句話如果是在70年代或80年代初講，還有一定道理，因為那時計算機軟件還很不豐富，使用計算機很多工作還必須用戶自己編程。但在計算機的軟、硬件功能、數量和質量極大發(fā)展的90年代，還拿來作為學習程序設計的理由，似乎有些過時了。 
　　觀點二：由于計算機信息技術的發(fā)展，大量的軟件涌現(xiàn)，計算機處理各種信息的速度和功能大大提高，一般的應用都有現(xiàn)成的軟件，不必要自己編程。因此一些教師認為：“計算機學科沒有必要學習程序設計，只需要學習計算機操作方法和一些社會上流行的軟件使用就可以了。 
　　觀點三：教學目的就是社會需要。程序設計對于小學生而言難以理解，即便小學生在學校學了計算機程序設計，到了初中、高中，甚至到社會上一點也沒用，即便工作上用得著，還得重新進行系統(tǒng)地學習。 
　?。?）導致小學程序設計課程難以開展的成因分析 
　?、賯鹘y(tǒng)的程序設計教學模式的影響 
　　過去的計算機課教學，由于各種原因以BASIC語言教學為主，忽視或根本沒有實際操作和應用軟件的使用內容，不論是中學還是小學，無區(qū)別都是一個模式。因此在一定程度上造成了學非所用的結果。 
　　時，教師灌輸式的教學法依舊常見，舊式的教學方法用在成人身上也有很多弊端，用到小學生身上，更使學生招架不住，學生無法建構起知識的真正意義，導致失去學習的興趣。 
　?、诔绦蛘Z言的制約 
　　程序設計語言對小學生來說難以理解。當前小學信息技術學科開設程序設計課程以選修課（地校課程）的形式多，學習的程序語言是logo。但是logo已經不能適應現(xiàn)在學生的學習需求。由于語言老舊，功能單一，互動性差，大多數學生對logo的學習沒有興趣。而另外一些編程語言如pascal、vb、java等成人化的編程語言，對于小學生來說難學難用。 
　　③教材的束縛 
　　當前，小學階段涉及程序設計知識的優(yōu)秀教材并不多見，現(xiàn)行的教材內容無法很好體現(xiàn)實用性、知識性和思想性的有機整合，甚至有些教材的內容過于刻板，泛而無趣。 
　　3.Scratch程學設計課在小學信息技術課程開展的意義 
　　（1）我國小學信息技術學科課程改革的呼喚 
　　《2006—2020年國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略》中提出：在全國中小學普及信息技術教育，建立完善的信息技術基礎課程體系，優(yōu)化課程設置，豐富教學內容，提高師資水平，改善教學效果。推廣新 
　　型教學模式，實現(xiàn)信息技術教學過程的有機結合，全面提高素質教育。《國家教育事業(yè)第十二個五年規(guī)劃》中規(guī)定：提高學生的信 
　　息化學習與生存能力，加強各級各類學校信息技術教學，是學生學會信息技術自主學習。這些政策綱領性的文件，都明確地提出了要完善信息技術基礎課程體系的建設，為小學信息技術教學的改革提供了的依據。 
　　2009年廣東省頒布的《廣東省義務教育信息技術課程綱要》明確規(guī)定《計算機程序的簡單應用》是小學教學內容的一個模塊。認識一種有趣易學的計算機程序語言及其簡單應用，體驗用計算機程序語言編寫、調試、運行程序的過程和方法。 
　　2012年，中國教育技術協(xié)會信息技術教育專業(yè)委員會推出的民間版《基礎教育信息技術課程標準》，對基礎教育階段的信息技術課程進行了整體的設計，是下一步全國各地以地方課程的形式推動信息技術課程建設的參照，也是未來國家層面進行信息技術課程一體化的設計的重要參照。標準中也規(guī)定了程序設計應作為小學信息技術課程的一個教學模塊，小學生應學會“使用簡單易學的程序語言（如LOGO）編制簡單的程序或解決簡單問題。初步感受利用程序解決問題的一般過程。”

　　有關全國、省的政策性文件，無一例外的把程序設計教學作為了小學信息技術課程的內容?！俺醪搅私庥嬎銠C程序設計的一些簡單的知識”的這項目標要求，對全國、全省各地小學信息技術課程開設程序設計課提供了一種靈活的思路。 
　?。?）學生思維能力培養(yǎng)的需要 
　　信息技術教育如果僅僅是培養(yǎng)中小學生的動手技能、知識識記，那么這可能就是信息技術教育失敗的根源。信息技術課程重點培養(yǎng)學生信息素養(yǎng)，不是培養(yǎng)鸚鵡學舌的模仿者，而是培養(yǎng)能夠獨立思考的創(chuàng)造者?，F(xiàn)今國際競爭日益激烈，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才是重中之重，而創(chuàng)新能力的培養(yǎng)關鍵是思維的訓練。程序思維方法是分析問題、解決問題的重要方法，是與傳統(tǒng)數學、物理學等運用公理系統(tǒng)進行的演繹思維訓練相平行的另一種重要的思維訓練。程序設計教學的目的并不是要把學生培養(yǎng)成一名編程高手，或一名程序員，而是通過學習并動手編寫簡單的程序，訓練學生分析問題和解決問題的能力，逐步學會思考問題、分析問題和解決問題的思維方法。小學生思維、智力正在逐步成熟。盡早學習程序設計既能培養(yǎng)學生的思維，又可減少進一步學習的障礙。 
　?。?）Scratch程序語言的出現(xiàn)為小學信息技術程序設計教學提供新的視覺 
　　Scratch語言是由美國麻省理工學院開發(fā)并于2007年發(fā)布的、專為八歲以上的兒童設計的是一門圖形化編程語。該語言的優(yōu)點是：易于操作，激發(fā)創(chuàng)新。該語言簡單直觀，不需要像傳統(tǒng)編程軟件那樣逐行地編寫代碼和語句，以搭積木的方式通過拖曳定義好的編程模塊，快速地實現(xiàn)程序的編寫，很好地避免了命令輸入錯誤而帶來的編程困擾，大大降低了程序設計學習的門檻。同時，該語言注重實踐，培養(yǎng)能力。Scratch語言提供“可視化”的程序語言，所見即所得，并支持多媒體的導入，可以輕松創(chuàng)作包括舞蹈、音樂、故事、游戲、交互、模擬實驗等不同領域的多媒體作品，非常適合小學生通過實驗的方式理解編程思想。因此，Scratch語言是小學信息技術開展程序教學的理想的語言，Scratch語言現(xiàn)已風靡世界，在包括美國、英國、臺灣、香港等多個國家和地區(qū)的中小學的課堂上開展教學。 
　?。?）廣州地方小學信息技術課程發(fā)展的迫切需求 
　　2012年9月再版的《廣州市信息技術教科書》，對原有的教學內容作了大幅度的調整，引入Scratch程序語言作為整套教材的一個教學模塊，并安排該內容為小學六年級一學期學習的內容。Scratch程序語言教學在廣州市小學信息技術課堂的開展尚屬剛起步，處于摸索階段，缺乏相對成熟的教學設計和案例，還沒有形成具有一定推廣價值的課堂教學經驗、方式、方法、策略和模式。 
　　綜上所述，程序設計教學在小學階段的開展是大勢所趨，同時Scratch程序語言已被確立為是廣州市小學階段信息技術課程的教學內容之一，對于廣州市小學信息技術教師而言，Scratch程序語言的教學研究顯得尤為迫切。 
　　二、國內外研究的現(xiàn)狀分析 
　　筆者通過文獻法、抽樣和內容分析，對國內外有關“中小學”、“Scratch”的相關文獻進行分析。通過對相關信息內容進行歸類整理國內外的研究現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)相關研究中存在的問題和不足，擬在借鑒國內外研究成果和經驗的基礎上開展更深入的研究。 
　　1.國外小學Scratch研究的現(xiàn)狀 
　　美國麻省理工學院媒體實驗室研制的的電腦編程語言Scratch，現(xiàn)在已經進入世界各地的教室和家庭，正在迅速成為兒童和成年人游戲和學習的方式。 
　　美國目前有數以百萬的中小學生在學習Scratch課程，甚至連哈佛、加州大學伯克利分校這樣的世界名校也都開設了Scratch課程。 
　　英國希望學生并不是單純地聽老師講授怎么使用應用軟件，如WORD、EXCEL等。他們希望學生在11歲就能用Scratch語言做出簡單的2D計算機動畫，希望在16歲能對形式邏輯有所理解，希望信息技術課程能更多的給學生帶來創(chuàng)作和創(chuàng)新的空間。 
　　當前，國外中小學Scratch研究主要在以下三個方面： 
　　第一，用于輔助八歲以上的孩子學習程序設計，目的不是為了培養(yǎng)少年程序員，而是孩子們可以通過Scratch表達自己的思想，幫助孩子們發(fā)展學習技能，學習創(chuàng)造性思維，以及學習集體合作。 
　　第二，加強孩子們對程序設計流程的認識，從小培養(yǎng)對于程序設計的興趣。 
　　第三，為初步接觸程序設計的孩子創(chuàng)設一個易學形象的編程環(huán)境。 
　　由此可見，國外對Scratch語言的實踐研究較豐富而且深入，但把程序語言應用于中小學課堂教學的研究和探討較少，知識針對8—18歲的孩子在課后活動中的計算機俱樂部里程序設計學習，并做實驗研究。 
　　2.臺灣地區(qū)小學Scratch研究的現(xiàn)狀 
　　臺灣中小學引入Scratch程序語言教學的時間比較早，2007年Scratch正式發(fā)行，臺灣中小學的推廣于次年便展開。推廣基本上是有各級學校通過正式的課程使學生接觸到各類Scratch的編程活動與學習。各縣市教育與網絡中心陸續(xù)舉辦Scratch教師研習工作坊與研討會活動。2011年S4A（Scratch for Arduino）教師社群的成立，該社群乃是研究如何應用Scratch連結外部傳感器，制作出具有教育意義的Scratch專案。由此可見，Scratch在中小學信息教育得到廣泛開展可見一斑。 
　　從2009年起臺灣以Scratch為主題在期刊論文碩、博士論文的發(fā)表量上逐漸增加，至目前為止，在臺灣的碩博士論文庫共檢索到15篇論文，研究對象主要為國小五、六年級的學生，大致上可以分成兩大研究主題： 
　　一類是Scratch作為程序設計教學工具。主要研究Scratch對于信息素養(yǎng)內涵的增進，包括對于邏輯思考、問題解決、后設認知、創(chuàng)造力等能力的影響，以及評估以不同教學方法進行Scratch程序教學的成效差異，應用的教學方法有同儕教學法、創(chuàng)造思考法與探究式教法等。

　　另一類是Scratch融入學科學習。研究以專案制作的方式，為學生提供一個探索學科知識的場域，融入的學科包含自然領域、對外漢語教學、數學等。 
　　這兩類研究主題都能得到正向的研究成果，顯示了Scratch可以增進學生的信息素養(yǎng)，當融入學科教學時，能夠增進學生的學習成效，并且能正向地提升學生的學習動機。 
　　3.香港地區(qū)小學Scratch研究的現(xiàn)狀 
　　香港地區(qū)與臺灣同期于2008年把Scratch語言引入中小學。推行“LEAD創(chuàng)意科藝教室”計劃，銳意為青少年推介優(yōu)質的科技創(chuàng)作工具，使學習過程不再艱澀，而是變得簡單、有趣。特邀請美國麻省理工學院媒體實驗室的Scratch團隊成員親自來港，為教師及青年工作者提供訓練活動，裝備他們成為Scratch導師，于學校及青協(xié)之“青年空間”推展有關項目。由于早期版本的Scratch功能較少，加上尚未提供中文化的操作接口，因此采用的學校多為英語水平較佳的中小學校，其中又以中學居多。然而，很多學校在推行軟件教學上的思維以及教師的教學模式，在相當程度上仍然保持傳統(tǒng)的觀念，故此他們大都選擇在信息科技類別的學科中，安排課時專門教授Scratch，在內容方面則以講解軟件的功能為主， 
　　模式與學習其他計算機軟件并無太大區(qū)別。這樣一來，不僅大幅地削弱了學生對Scratch 的學習熱情，也局限了提升學生創(chuàng)意的效果。 
　　有鑒于此，LEAD逐以“協(xié)作分享、不斷創(chuàng)新、共同進步”作為核心思想，并通過以下多方面的工作，在隨后數年間不斷著力，推動學校以創(chuàng)新的方式進行Scratch教學。其在課堂教學上的成功經驗體現(xiàn)在以下兩點： 
　　第一，加強scratch學習主題的多樣化及靈活性。自主開發(fā)出多種不同主題和編寫難度的Scratch作品模板，如互動游戲和動畫等，并以作品主導的方向，設計單元式的教學活動，在學校及地區(qū)的青少年服務單位推行。青少年只需針對性地學習一些關鍵功能的編程技巧，便能在很短的時間內創(chuàng)作出完整的Scratch作品。 
　　第二，Scratch課堂教學活動主要由三個環(huán)節(jié)組成，分別是技巧學習、個人創(chuàng)作及作品分享，各環(huán)節(jié)所占時間相若，其重要性亦然。在活動過程中，亦會以互動有趣的方式，讓青少年主動探索，促使他們在設計過程中開發(fā)更多創(chuàng)作，在動手創(chuàng)作中提升其解難能力，并通過上傳作品至Scratch官方網站，與別人分享其中的設計概念。 
　　4.國內小學Scratch研究的現(xiàn)狀 
　　在國內的發(fā)達城市（例如武漢、廣州、常州等）已經有極個別零星小學開始開設Scratch程序語言的課堂教學，但對其教學實踐研究非常少，在2013年4月以及2014年6月，筆者曾分別2次在中國文獻的主要來源是CNKI中國期刊網（知網）“期刊庫”、“碩博論文庫”中，以“題名或關鍵詞”為檢索范圍，分別以“小學”、“程序設計”、“Scratch”為檢索詞，對文章進行逐一檢查后，剔除了其中與本研究相關度不大的3篇文章，在中國期刊網中共找到了67篇相關的文章，全部均為2010年以后所發(fā)表（如表1所示）。 
　　表1  2010年至今，我國有關中小學Scratch程序語言教學研究論文發(fā)表情況一覽表 
　　（1）具有影響力學者的研究成果 
　　華南師范大學附屬小學吳向東和王繼華老師、華中師范大學附屬小學毛愛萍老師的兒童數字文化創(chuàng)作課程：強調把計算思維作為兒童數字文化創(chuàng)作課程的核心之一，立足于讓學生表達自己的思想，內容包括數字藝術、協(xié)作共創(chuàng)、程序與控制。提出了“為創(chuàng)作而教”的教學流程：提出主題-范例研習-模仿設計-自由創(chuàng)作-分享交流。同時，還出版了《Scratch創(chuàng)意動畫設計》的教材。 
　　常州市天寧區(qū)教研室教研員管雪沨老師主要從事Scratch課程內容的開發(fā)研究。從“小學信息技術趣味編程課程開發(fā)”為課題，以活動設計的形式編寫教材，滲透程序設計思想，并開發(fā)常州市天寧區(qū)的區(qū)本課程，目前已經出版《Scratch趣味課程》四本教材。 
　　浙江溫州的謝作如老師主要從事Scratch語言代碼的技術研究，他發(fā)現(xiàn)支持傳感器（PicoBoards）和樂高wedo系列機器人產品，寫出Arduino for Scratch代碼，編寫了《互動媒體技術》校本教材，學生創(chuàng)作出《感知外界環(huán)境的風景畫》、《可編程顯示器支架》等創(chuàng)意設計獲獎并申報專利。 
　　北京師范大學的項華副教授帶領的研究團隊從事Scratch語言的課程整合研究，成功申請北京市“十一五”教育科學規(guī)劃課題《數字科學家計劃：基于數據探究的物理選修課程建設與研究》，該課題將Scratch作為數據探究工具，將傳感器引入互動多媒體，并在北京景山學校和北京一零一中學等學校展開試驗。 
　　國內這些重要學者通過了2—3年的時間，對Scratch程序語言的教學有一定的認識和體會，對認同Scratch在發(fā)展學生能力和思維方面的積極作用。他們的觀點可以歸納為： 
　　第一，Scratch深入信息技術學科課程教學，能有效提高學生信息素養(yǎng)。Scratch與PPT都可以作為表達工具，因此結合具體學科教學內容和教學過程，提高學生的Scratch表達能力，對于提高學生信息素養(yǎng)具有重要意義，如在理科教學中，可以著力探討基于Scratch的數據挖掘和數據探究的教學模式。 
　　第二，Scratch的學習有助于提升學生的創(chuàng)新能力。Scratch為學生提供一個開放的創(chuàng)作平臺。豐富的對象、卡通的造型、豐富的色彩、多樣的指令、豐富的交互，自然啟發(fā)了學生的想象。學生不僅會主動靈活的運用已有知識去創(chuàng)作，更重要的是他們能夠有機會去思考、去表達、去創(chuàng)新，讓學生在設計與思維間不斷尋求平衡與挑戰(zhàn)。 
　　第三，Scratch的學習要注重方法。Scratch教學充分考慮孩子的認知規(guī)律與特點，選擇恰當的教學方法，在教學中要注重對學生解決問題方法與策略的培養(yǎng)。

　?。?）國內研究呈現(xiàn)的狀況和特點 
　　第一，教學研究起步時間較晚。相對于港臺地區(qū)，國內中小學引入Scratch的教學研究起步時間還是比較晚。我國小學關于Scratch程序語言的研究是基本是從2010年開始的，從期刊網查閱的相關文章發(fā)表也是從2010年開始的，而且前期的文章主要是程序語言的宣傳介紹為主，至2012年，才開始有了教學實踐研究的論文。 
　　第二，教學研究在全國范圍內呈零星分布。在全國范圍內只有武漢、廣州、北京、蘇州、重慶等少部分發(fā)達地區(qū)的極個別教師出于對Scratch的興趣和熱衷，在校內推行校本課程的教學或興趣活動。目前，能在一定區(qū)域內普及并開展Scratch教學的有常州市，在區(qū)教研員管雪沨老師的推動下，開發(fā)并使用區(qū)本教材。此外，還有廣州市2012年改版的教材，在市教研員鐘詠梅的組織下，第三冊有關Scratch程序語言的教材已于2013年8月在廣州市范圍內發(fā)行和推廣，但Scratch的開課不作硬性要求，各學校可根據自己的實際情況有選擇性的使用。 
　　第三，教學研究呈逐年增多。在公開發(fā)表的論文中，從年份上看，2010年僅為2篇，2014年僅4個月就已經有19篇，尤其是2013年至今，共有44篇相關論文發(fā)表，可見Scratch程序教學已開始備受重視。 
　　圖1 2010.1—2014.4國內中小學有關Scratch教學論文公開發(fā)表折線圖 
　　第四，有影響力的教學研究成果鳳毛麟角。根據文獻分析，對于以實踐應用為主的小學來說，關于Scratch基于程序語言介紹及課程內容、教學內容研究、技術研究，共占論文發(fā)表總數的66.72%，教學實踐研究只占43.28%（如圖2所示），極具推廣價值、相對成熟的教學經驗、教學策略、教學模式更寥寥無幾。尤其是發(fā)表在核心期刊和CSSCI期刊的文章寥寥無幾。其中，在教學研究上具有一定影響力的是華南師范大學附屬小學吳向東和王繼華老師、華中師范大學附屬小學毛愛萍老師的兒童數字文化創(chuàng)作課程。但是，由于他們所在的學校均為師大附小，屬于部省屬高校的附屬小學，從學?；A、硬件、文化、師資、生情等角度看，兒童數字文化課程引入Scratch程序語言教學的經驗推廣于普通小學具有一定難度。 
　　表2 國內有關小學Scratch程序語言論文發(fā)表刊物統(tǒng)計 
　　三.研究結論 
　　在Scratch文獻研究的基礎上，針對現(xiàn)狀的調研，可以得出：目前國內對Scratch在小學開展教學，以及對學生能力、思維、素養(yǎng)方面培養(yǎng)具有的積極作用，已達成一定的共識。然而，小學scratch教學目前還是個新生事物，立足課堂教學的研究起步才兩至三年，且面臨著一些問題，如缺少合適的教材，教師既是教者，又是教學資源的開發(fā)者;沒有形成相對成熟、具有推廣價值的教學策略或教學案例。迫切需要教師在教學中運用新的理念和方法，探索出一條適合學生發(fā)展需求的Scratch程序設計教學之路。筆者認為可以從以下兩個方面的研究作突破。 
　　1.Scratch程序設計課活動項目設計研究 
　　為了提高學生的積極性和課堂的趣味性，以活動項目的形式來組織Scratch教學是有效途徑之一。通過一系列活動項目的制作，使學生在不斷嘗試、實踐與體驗，知識、技能和能力呈螺旋式的提高。同時，小學階段的孩子興趣不夠穩(wěn)定，認識要以一定的情境性為特征，在帶有主題的活動項目下開展學習，有助于提高學習的興趣。因此，Scratch程序語言教學活動項目設計的研究顯得非常重要。在Scratch教學中，應合理設計活動項目的主題，使教學活動服務于教學內容，做到突出重點，突破難點，同時活動項目的設計應具有層次性和開放性。 
　　2.Scratch語言程序設計課堂教學策略研究 
　　Scratch教學的出發(fā)點是促進學生能力、思維的發(fā)展和素養(yǎng)的提高。教學不僅要考慮學科特點，更應遵循學生學習的心理規(guī)律，從學生已有的生活經驗出發(fā)，讓學生親身經歷提出問題、分析問題和解決問題的過程，進而使學生在獲得知識的同時，思維能力、情感態(tài)度與價值觀等多方面都能得到進步和發(fā)展。因此在Scratch教學中，教師要合理、恰當地選擇教學方法，優(yōu)化教學方式方法的組合，形成行之有效的教學策略，有效提高程序設計課堂教學的實效和質量。 
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