基于BOPPPS和PBL的Scratch编程教学模式
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摘要：针对Scratch编程课程教学中现存的教学模式单一与学生参与性不足的问题，将BOPPPS与PBL相结合设计出基于BOPPPS与PBL的Scratch编程教学模式，并将此模式运用到Scratch弹珠台游戏的课堂设计中，通过课堂引入、明确学习目标、课堂前测、基于PBL的参与式学习和课堂后测、教学总结六个环节设计了完整的课堂教学内容。最后针对此教学模式提出相应的教学建议，为Scratch及类似编程课程教学提供参考。
关键词：BOPPPS;教学模式;PBL;Scratch编程
中图分类号：G642 文献标识码：A
文章编号：1009-3044（2020）10-0128-03
1概述
随着可视化编程语言的引进，国内出现一大批编程教育平台，如网易卡搭、编程猫、编玩边学等。在2017年国务院印发的《新一代人工智能发展规划》中又明确提出要在中小学阶段推广编程教育。Scratch是麻省理工学院开发的一款可视化编程语言，通过积木块的拖拽即可实现一些小游戏的开发。基于Scratch的可视化特点，国内外将Scratch作为计算思维培养与编程入门的工具。因此，国内众多的中小学开始开设Scratch编程课程。然而Scratch课程的教学方式仍然是以教为主，教师讲解抽象的语句与概念，学生再结合已有的案例进行模仿。这种单一的教学模式极大地降低了学生的参与热情，消耗了学生学习Scratch编程的积极性。这既不利于教师个人教学能力的提升，又不利于学生计算思维、创造性思维等高阶思维能力的培养。如何高效地组织课堂教学，实现教师更有策略的教，学生更有效率的学，是Scratch编程教学急需解决的核心问题。
BOPPPS教学模式是加拿大针对教师培训而提出的一种课堂教学模式，此模式强调以学生为中心，旨在提高课堂教学的有效性嘲。PBL是Problem Based Learning的简称，也是一种以学为主的教学模式，强调学生在解决问题的过程中学习知识。针对Scratch编程教学存在的问题，将BOPPPS与PBL教学模式相结合提出适用于Scratch编程教学的教学模式，并以Scratch知识点进行教学设计，以期提高课堂教学的效率、效果和效益，从而提升教学质量，为中小学Scratch及类似编程教学提供参考。
2BoPPPS与PBL
2.1BOPPPS教学模式
BOPPPS教学模式起源于加拿大教师技能工作坊（ISW），是不列颠哥伦比亚省针对教师资格认证而创建的一种教学技能培训模式，培训过程中以实践教学为核心，通过集中强化训练来提高教师的课堂组织能力与教学能力，以此提升教学的有效性。此模型将课堂教学分为6个步骤：B（Bfidge-in，引入）、O（Objective，目标）、P（Pre-assessment，前测）、P（Participatory Learn-ing，参与性学习）、P（Post-assessment，后测）、S（Summary，总结）。通过表1给出各个步骤的目的：
2.2Problem Based Learning
PBL（Problem Based Learning）最早起源于美国20世纪50年代的医学教育，后来发展到其他领域的教学当中。PBL是基于问题的学习，通过问题的解决来学习隐藏在问题背后的知识。此模式强调以学生为中心，发现真实情境中的问题并通过学生之间的合作，收集问题的相关资料，然后再集中讨论找到解决问题的方法。其主要过程如图1所示。
通过此模式来引导学生进行参与性学习，在问题解决的过程中进行知识建构，通过互动与合作解决问题，能有效地培养学生的合作交流意识与解决问题的能力。近年来，越来越多的高等院校与职业类院校都在用此种教学模式进行教学，众多研究者也在进行此方面的研究。
3基于BOPPPS与PBL的教学模式与运用
3.1基于BOPPPS与PBL的教学模式
BOPPPS与PBL教学模式都强调学生学习的主动性，强调学生的参与性学习。两种模式中教师是教学过程的组织者、引导者，学生是学习过程中的主体，二者缺一不可。基于BOPPPS与PBL这一共同点，本文将这两种教学模式与Scratch编程教学相结合而产生一种新的教学模式。此模式结合了BOPPPS教学过程组织的合理性与PBL解决问题的系统性特点。此模式如图2所示：
好的开头是一节课成功的关键，因此教师进行Scratch编程教学时，首先应通过引入吸引学生的注意力，激发学生的学习动机。学习目标是使学生知道通过本节课的学习能够运用Scratch做什么，如完成一个小故事或实现一个小游戏。前测是了解学生的基础情况，只有充分了解学生的学情才能更好地进行针对性的教学，才能更有效地实现教学目标，从而促进学生的发展。参与式学习是此教学模式的核心，在此环节融入了基于问题的学习，使學生通过解决案例中的问题来学习相关的Scratch编程知识点，如顺序、循环、选择等。基于PBL的参与式学习主要包括组成学习小组、案例展示、分析案例中的问题、利用Scratch积木块获得思维方法、运用Scratch积木块尝试解决问题、进行交流讨论并回溯验证问题是否解决，最后解决问题并进行创新。后测可以采用问答式或成果展示来进行，此环节主要是了解学生是否能够理解与应用学习目标中的知识点。最后通过教师或学生总结来帮助学生了解本节课的重难点，加深学生对知识点的记忆。
3.2弹珠台游戏课堂设计
弹珠台游戏是一款操作简单的益智游戏，也是学习Scratch编程的典型案例，其简洁的设计与实现能充分地激发学生的学习兴趣。接下来将结合基于BOPPPS与PBL的教学模式对弹珠台游戏教学案例进行课堂设计。在此模式的课堂教学过程中，教师是教学设计者、课堂组织者、教学引导者，学生是此学习过程的主体。 1）引人
大多数同学都有过玩游戏的经历，Scratch编程学习也是以一些故事情节或小游戏来进行。因此，本节课可以运用传统小游戏弹珠台来引人。给学生5分钟时间体验装在电脑桌面上的弹珠台小游戏，总结弹珠台游戏的角色、玩法、功能，引出本节课的学习目标一运用Scratch编程实现弹珠台游戏。
21学习目标
弹珠台游戏主要包括碰到边缘反弹、随机反弹方向、碰到反弹板加分、碰到钉子游戏结束、左右键控制反弹板左右移动功能。因此本节课教学目标主要包括以下几点：
①掌握“事件”模块中“当按下……”积木控制角色移动的方法。
②掌握变量的初始化以及变量值的增加。
③掌握通过“面向……方向”积木与“随机数”积木控制角色随机改变方向。
④掌握通过“侦测”模块中“碰到……”与“控制”模块中“如果”积木进行选择判断。
3）前测
在前测阶段要充分了解学生群体的学情。了解学生是否掌握了绘制角色和背景的相关知识，以及对学习目标内容的了解程度。前测可以采用问答法：同学们知道添加角色的方法有哪些吗？知道如何在程序中添加计数功能吗？Scratch程序中如何实现判断功能？除了问答式进行前测外还可以采用其他方法，如头脑风暴、课堂小测验、非正式提问等。
4）基于PBL参与式学习
此环节是本节课的核心，要求学生解决案例中的问题来学习Scratch编程的知识点。首先组成学习小组并了解小组成员。随后观看弹珠台游戏案例并分析案例中的问题，如何使反弹板左右移动、如何随机改变弹珠的方向、如何添加计分功能、如何判断游戏结束或加分。接着教师要引导学生运用Scratch积木块思考解决方法，并按照思考的方法进行积木搭建，验证解决方法是否可行。运行设计好的Scratch程序，小组成员讨论交流并回溯验证问题是否解决。根据讨论结果进行完善，最终解决问题。最后按照学生自己的想法进行自主创新，如增加弹珠数量或速度、添加减分功能等。弹珠台游戏代码如图3所示：
①若要在程序中实现上/下键控制反弹板上下移动该如何进行编码？
②碰到反弹板加分，若要实现碰到钉子游戏不结束而减分该如何编码？
6）总结
弹珠台游戏的总结可分为两部分。第一部分对学生程序中存在的问题进行总结并引导学生思考解决方法课后完善。第二部分则是对本节课的知识点进行总结，什么样的积木实现什么样的功能，如“随机数”积木与“面向……方向”积木结合使角色方向随机变化，这样能使学生对所学知识点有更系统的以识。
4基于BOPPPS与PBL的教学建议
在运用基于BOPPPS与PBL教学模式进行Scratch编程课堂设计和教学实践时，教师要铭记教学一定是教师的教与学生的学的双边活动，在教学实践活动中不仅要体现教师的主导作用，还要使学生充分发挥学习过程中的主体性。
4.1课前精心计划课堂内容
教师必须精心安排课堂内容。教师课前应充分了解学生的学情，做好学生的需求分析，计划课堂内容时要考虑“本节课的教学目标与教学重难点是什么”“如何引入才能激发学生的学习动机”“课中需要设计哪些参与式活动才能使学生充分参与到教学活动中”“怎样才能与学生进行有效的互动”等，有了对学生的需求分析，才能使教学目标、教学活动更有针对性，才能激发学生的参与热情，做到高效教学。
4.2激发学生的参与热情
基于BOPPPS与PBL的教学模式的核心是参与式学习，着重强调学生通过参与发现问题、分析问题、解决问题等的一系列活动来学习Scratch编程的知识。因此，教师需要激起学生的学习热情，要使学生认识到参与式学习对提高学习效率的重要性，从而参与到课堂活动中来。这就要求教师的教学活动有吸引力，也可以采用一些“教学手段”，如充分利用学生的竞争意识，或对学生的积极参与给予一定的奖励，以此激发学生的参与热情。
4.3课中教学做到高效互动
Scratch中的一些复杂语句及语句的结合应用对于初学Scratch编程的学生来说还是有一定的难度，在学生应用Scratch编程解决问题時，教师要注重与学生的交流，时刻掌握学生的学习动态，了解学生的学习情况。此外，教师应鼓励学生提出问题，积极与同学进行互动，通过与他人的交流、讨论来发散自己的思维，完善解决问题的思维方法。
5结束语
结合Scratch编程的特点，将BOPPPS与PBL相结合而设计出基于BOPPPS与PBL的Scratch编程教学模式。运用课堂引入、明确学习目标、课堂前测、基于PBL的参与式学习和课堂后测、教学总结六个环节完成了弹珠台游戏的课堂设计，并针对此教学模式提出相应的教学建议。基于BOPPPS与PBL教学模式的课堂设计，不仅体现了教师的主导性，也有效地调动了学生学习的主动性，提高了教学效率。当然，任何一种教学模式都不是万能的，在具体的教学实践中还应灵活运用各种教学模式。
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