中学生Scratch软件使用调查研究

摘 要:Scratch是一款由美国麻省理工学院设计开发的少儿编程软件,其主旨在于学习者通过积木状的模块来实现程序设计,充分发挥少儿想象力,实现“想象-创作-分享-反思”的过程,培养少儿创新意识。文章通过调查研究法,对Scratch软件在中学的应用现状及学生使用的影响因素进行调查,旨在促进Scratch在中学的应用。

关键词:Scratch;调查研究;创新能力

中图分类号:G434 文献标志码:A 文章编号:1673-8454(2018)20-0084-04

随着信息技术的快速发展,人们的生活发生了巨大改变,其对教育的影响也日益剧增。信息素养、核心素养等进入中学生培养的视野之中,许多课程的开设更加注重学生的学习体验,提倡教师做中教、学生做中学。在创客教育的大背景下,近年来国内掀起一股Scratch程序学习研究的热潮。

一、Scratch

Scratch是美国麻省理工学院(MIT)为八岁以上儿童设计开发的一套新的程序设计软件,自2007年发布后便风靡全球。该程序操作界面简单,包括多种国家语言,主要包括舞台区、角色区、脚本区、工具列表和指令区。其中,角色区中包括丰富的角色资源 ,学生在制作的过程中可以直接选择,或者根据想象自行绘制。同时,学生们还可以上传自己的作品,与不同地区的学生共同交流学习。[1]

1.国外背景

Scratch起源于美国,美国也是世界上Scratch使用者最多的国家。[2]2014年8月,美国哈佛大学 Scratch ED 团队在两年一次的 Scratch 大会上推出了一套名为《创意计算课程指南》(Creative Computing Curriculum Guide)的Scratch教程。[3]2013年7月,欧洲在西班牙巴塞罗那举办了Scratch欧洲年会,讨论了如何把Scratch从编程爱好者的世界带向课堂应用世界。英国多所大学开展了基于Scratch的硬件研究,通过让学生参与产品研发,激发他们的创造力。[4]

2.国内背景

Scratch在国外出现较早,但国内起步较晚。国内对Scratch的理论研究较少,但近年来呈逐渐上升趋势。笔者基于文献调研,以“Scratch”为关键词,在CNKI数据库中筛选期刊论文,将学科界定为初等教育,共检索得到49篇文章(见图1),其中来源于核心期刊的有2篇。来源较多的期刊有《中国教育技术装备》《中国教育信息化》《中国现代教育技术装备》《信息与电脑》等。

二、调查问卷分析

1.研究对象

笔者采用网络调查问卷的方法,以陕西省西安市五所中学为例进行调查,在一定程度上代表了西安市中学生Scratch的学习使用情况。共发放515份问卷,筛选掉无效问卷后,回收504份。研究对象主要包括初一和初二学生,其中男生232人,女生272人。五所学校参与此次调查的学生数量分别为110、74、105、119和96。因此,样本具有一定的代表性。

2.研究的信效度

在广泛借鉴已有调查问卷研究和Scratch软件的使用现状基础之上,笔者将该问卷分为基本信息、认知情况及应用情况三部分,保证了研究的效度。问卷共16题,认知情况和应用情况共14题,其中2个多选题。选择题涉及了学生对Scratch的学习态度及影响学生學习的因素。另经SPSS22.0软件进行可靠性分析,问卷的Alpha信度系数为0.887>0.80,符合问卷的信度检验标准,因此该问卷具有一定的信度。

3.数据处理

(1)认知情况

该问卷采用逻辑跳转题,第四题为“你听说过Scratch课程吗”,其中,完全没有听说过Scratch课程的学生占49%,而学习过该课程的学生仅占18%。选择“没有”的学生(246名),继续回答第五题“如果有机会,你愿意学习Scratch课程吗”,结果如图2所示。其中,24%的学生非常愿意学习Scratch课程,33%的学生愿意学习该课程。反之直接回答第六题。

目前仅有部分学校开设了Scratch课程,很多学生并不知道该课程的存在,其普遍性还不强。由调查可知,没有学习过Scratch课程的学生,大部分愿意去学习该课程。

在有关“听说Scratch课程的渠道中”,有5%的学生通过父母了解该课程,58%通过教师了解,4%通过书籍了解,7%通过朋友了解,26%通过网络了解。

在学习Scratch的学生中,有24%认为Scratch非常有趣,34%认为很有趣,38%认为一般。同时,有19%的学生认为其创意完全可以通过Scratch来表达,37%的学生表示同意。

在有关“Scratch对学生的成长是否有帮助”的调查中,有59%的学生认为有帮助,36%的学生认为帮助较小。

这些数据表明,Scratch尚未普及到每一个学校,很多教师和学生还不了解该软件。但通过调查学习过的学生,了解到该软件受学生欢迎且对学生的成长存在一定的帮助作用。

(2)应用情况

在有关“学校是否应该开设并增加Scratch学习学时”的调查中,61%的学生同意该建议,仅有8%的学生表示不愿意。同时,有64%的学生认为在学习Scratch的过程中,自己能独立探索知识,并能提高自主学习的能力。以上数据均表明,该种模块化编程能提高学生学习编程的兴趣,培养学生的学习能力和独立意识。

在有关“Scratch优点”一题中,位居前三的分别是丰富课余生活、通过想象创作自己的作品和提高逻辑思维能力,如图3所示。

而在“Scratch缺点”一题中,学生认为在学习Scratch的过程中,编程复杂、做出完整作品困难和绘制角色困难是影响学习的主要因素,如图4所示。

由此可见,学生在刚开始接触Scratch时存在一定的困难,教师应做好引导,以提高学生学习兴趣为基础,使学生充分了解该软件后再绘制完整作品。

三、中学生学习Scratch的影响因素

1.学习者因素

目前中学生面临着较大的学业压力和作业负担,课余可供自己安排的时间很少。Scratch是一款编程软件,在教师的引导下学生需要自己去想象、探索并创作,学生的内在学习动机极大地影响着学生的学习态度及Scratch的学习效果,其良好的学习态度是学习Scratch的必要条件。同时,学习者原有的认知结构对于学习新知识也很重要,它影响着学习者对新知识的接受度和知识建构的过程。

2.教师因素

由上文分析可知,在调查中有58%的学生是通过教师了解到Scratch软件,对于中小学学生来说,教师的言行深深地影响着学生的思想。因此,教师作为信息化教学的引领者,首先要加强自身的信息素养,以身作则引导学生积极主动地学习信息技术相关知识,明白信息技术的重要性。其次,教师需要培养学生的创新意识,使学生明白在当今信息化社会中,除了掌握必需的书本知识外,还需具备信息能力与创新意识。

3.环境因素

对于处在数字时代的学生来说,学习编程是一项必不可少的技能。目前,我国江苏、上海、浙江等地已将Scratch编入信息技术教材,并与数学、音乐、美术等学科交叉编入校本教材。[5]由此可见,编程在未来中小学仍会掀起一股热潮。

四、中学生学习Scratch的改善策略

1.学习者角度

(1)学习者自身具有积极的学习态度

在了解Scratch后,学习者愿意尝试学习该课程,保持较高的学习动机。学生只有保持较高的内在驱动力,才能保持学习的热情与激情,在遇到困难时才能主动探索,提高自主能力。

(2)学习者具有创新意识

在创客大背景下,人人都可以做一名创客,学习者要敢于尝试,勇于面对出现的各种状况。在Scratch学习的过程中,利用所学的知识充分发挥想象,将想象的画面用编程语言描绘出来,实现“想象-创作-分享-反思”的过程,从而培养学生的创新意识。[6]

(3)学习者要与他人多沟通

英国大文豪萧伯纳曾经说过:“如果你有一个苹果,我有一个苹果,彼此交换,我们每个人仍然只有一个苹果;如果你有一种思想,我有一种思想,彼此交换,我们每个人就有了两种思想,甚至多于两种思想。”[7]Scratch为学习者提供了很多交流、互动的平台,如阿尔法营魔抓社区等,学习者可以将自己的作品上传,同时可以观看、点评他人的作品,这种线上互动交流的学习方式符合目前的主流学习方式,利于培养学生独立、自主的学习能力。

2.教师角度

(1)信息技术教师作为专业教师要掌握Scratch

Scratch自2007年发布后一直以英文界面投入使用。而Scratch1.4版本后,已经完全支持中文化界面,这对于我国教师和学生来说都是一个很好的机遇。由于我国信息技术教育稍落后于部分发达国家,因此Scratch对于教师来说也是一个新鲜事物。教师要多学习、多尝试、多了解国外和我国东部沿海地区Scratch课程的发展历程和状况,并以此借鉴经验来提高西安市各中小学信息技术课程中Scratch的应用水平。

(2)教师要合理安排教学形式

信息技术课程不同于传统的语数外等课程以传授知识为主,而是通过某一知识点,以提高学生的认知水平并将其运用于生活,培养解决问题的能力。[3]因此,在Scratch的教学过程中,教师要选择适当的方法合理安排教学活动。在教学前期,学习基础脚本时可以采用讲授法。当学生掌握基础脚本可以简单运用时,教师可以进行开放式课堂教学,让学生讨论或依据想象完成作品,教师加以指点。在学生创作过程中,注重培养学生的自主能力与逻辑思维能力。[8]

(3)教师要做到因材施教

教师在教学过程中要注重学生的个性化差异,做到因材施教。不同的学习者由于家庭环境不同,其本身信息素养、知识接受度存在差异,教师要根据学生现有知识水平,最大化地了解每一个学生。学习Scratch的重点是将日常语言转化为编程语言,因此,教师应根据学生的学习特点,有针对性地指点学生,激发学生的创作灵感。

3.環境角度

(1)学校整体应加强信息化校园建设

继数字化校园后,目前各学校正如火如荼地建设智慧校园,通过建设智能化校园、智能化教室,为智慧教育和学校各方面的信息化发展提供硬件基础。在信息化背景下,通过Scratch学习编程来提高学生的信息素养和创新能力的重要性不言而喻。

(2)提供丰富的素材

由以上调查可知,目前影响学生学习Scratch的一个重要因素就是学生在Scratch软件中绘制角色存在困难。因此,无论对于开发者还是学校来说,有必要提供更为丰富的Scratch素材库,以支持学生的学习与创作。同时,也可将该课程与其它学科相结合,将STEAM教育理念融入其中。

(3)鼓励学生参赛

学校可举办Scratch比赛以提高学生的参与度,也可采取展演的形式,让更多的学生了解Scratch。学校对于学生学习编程要保持积极的态度,并提供必要的资金支持,鼓励学生多参加市级、省级和国家级比赛。真正实现素质教育,培养学生创新能力与信息素养能力。

五、结束语

虽然很多中西部地区的中小学还没有将Scratch引入信息技术课堂中,但它在我国也并不是一个新生事物了。Scratch的推出给信息技术学科注入了新的活力,它对培养学生的逻辑思维能力、数字化文化创造能力以及解决问题能力有着积极的意义。[9] 因此,中西部地区的学校应加强与东部沿海地区学校的交流学习,给学生提供更为公平的学习交流平台和机会,让每一个学生都能够学会编程,成为未来信息时代的引领者。

参考文献:

[1]朱丽彬,金炳尧.Scratch程序设计课教学实践研究——基于体验学习圈的视角[J].现代教育技术,2013,23(7):30-33.

[2]吴俊杰.美国:Scratch促进STEM教育[J].上海教育, 2014(8):40.

[3]王旭卿.学习编程,编程助学——2014年哈佛大学Scratch教程评析[J].现代教育技术,2016, 26(5):115-121.

[4]谢作如.英国:Scratch带来更多创造空间[J].上海教育,2014(8):41.

[5]周晓敏.搭建Scratch“趣味课堂”——小学“算法与程序”教学探索与实践[J].电脑知识与技术,2017,13(36):98-99.

[6]吴阳.浅谈Scratch教学对学生能力发展的影响[J].中小学信息技术教育,2015(12):84-85.

[7]潘婷婷.基于培养小学生信息素养的Scratch有效教学[J].中国现代教育装备,2016(22):33-34.

[8]邱钰,李世梅,王旭卿.基于学生视角的Scratch课程教学情况调查与分析——以上海市长宁实验小学四(1)班为例[J].中国教育信息化,2015(2):46-50.

[9]凌秋虹.Scratch在小学信息技术课堂中的应用与实践[J].中国电化教育,2012(11):113-116.

(编辑:李晓萍)