摘要；编码教学作为信息时代培养个人基本素养的一种方式，在世界范围内得到了高度重视和普及。"scratch "是一种面向年轻人的图形化编码工具，易于学习，可用于各种学科的项目教学。因此，本文基于STEAM教育理念，开展了小学Scratch编程校本的开发与实施研究。

关键字：STEAM教育；scratch编程；教材开发

引言：STEAM教育作为一种多学科课程，取代了传统教育，是培养创新人才的有效途径。在本文中，基于STEAM教育的概念，利用Scratch软件，我们开发了小学创意编码课程，并在小学课堂上实施。

一、我国小学编程教材现状

目前市场上的一些教学工具是由供应商开发的，大多以盈利为目的，内容相当原始，学习目标不明确，忽视了对学生的分析。

STEAM教育注重培养学生的跨学科能力，而Scratch软件恰恰能够培养学生思维和实践能力，因此将两者结合起来是鼓励创造性编程的好方法。然而，目前国内外的Scratch材料并不注重这一领域，能满足STEAM教育要求的教学材料并不多见。因此，尽管中国在Scratch材料的开发上取得了一些进展，但为了在小学学生中更加彻底地贯彻STEAM教育的理念，仍然需要对Scratch校本进行开发与研究。

在中国，关于小学Scratch编程的研究很多，主要集中在学校课程设计、课程典范和学生Scratch技能的培养。例如在宁波地区，在学校课程方面，校方将休闲教育的理念融入到学校课程的Scratch游戏开发中，实现了理念与实践的统一；教师以Scratch为工具，在中小学中开发和实践基于教学编程的学校课程，培养计算思维。就近而言，宁波市实验小学早已经于2014年尝试着开展创客教学。

从以上小学Scratch编程的课程研究发展历程可以看出，国内外的研究者们对于如何将STEAM教育融入小学教育的研究并不多见。此外，学生还受益于创造性和调查技能的发展。因此，本文针对小学Scratch编程教学相关材料进行了研究与讨论。

二、明确校本编写方向

（一）要想让学生掌握正确的编程技能，需要大量的编程实践。因此，在小学计算机编程教学应该更倾向于编程的应用性，换句话说，技术和数学在必要时需要被用作为科学和艺术表达给学生领会的手段。通过学习编程，学生体验到工程实施、数学逻辑、科学思维和艺术修饰，这就使得编程课程并不仅仅满足了学生对编程的知识需求，而且促进了知识和技能的跨学科综合应用。

（二）将Scratch作为载体。小学的大多数计算机编程材料都是用Logo或Scratch编程工具开发的。黑白界面和晦涩难懂的语法运用很容易让学生产生抵触情绪，而且Logo的艺术元素也不明确。Scratch界面色彩丰富，有可爱的卡通人物，编程风格让人想起 "积木"，会鼓励学生对编码产生更大的兴趣，提供一个良好的起点。

三、STEAM 教育理念下 Scratch 课程设计

小学基于STEAM的创意编程研究涵盖了教学的理论基础、教学目标的分析、学习者的分析和教学内容的开发。

(一) 教学的理论框架

创意编程课程的目的是促进学生的知识和创新的整合，以及发展他们的整体实践能力。

(二) 学习目标的分析

Scratch课程旨在发展学生的编程知识和创新能力。

1.掌握基本的编程技能和基本的计算机思维能力。

学生将学习基本的编程技巧，如序列、循环、分支解决方案和变量，通过解决项目问题，他们将理解算法问题等概念。然后，学生们应用他们的编程技能，建立一个计算思维的框架。

2.培养创造性思维，提高学生创新能力

Scratch编程帮助学生通过观察他人的作品，并对其如何被重新创造和复制进行挑战性的思考来发展创造性思维。

(三) 学生分析

在小学期间，学习者从具体的行动转向具有抽象概念的正式行动，并能够对行动进行分类、组织和实施。他们没有学过Scratch课程，不懂算法和编程。此外，Scratch软件是一个基于积木的应用程序，具有图形界面，允许学习者创建游戏、动画和音乐来支持学习。

四、关注STＥAＭ思维培养

普通STEAM教育通过 "跨学科和多学科思维 "培养整合知识的能力。为了实现这一目标，学习者需要发展 "跨学科和多学科思维"。在Scratch的STEAM编程层面，这些可以归纳为五个主要的思维类型：技术、工程、科学、数学和艺术。为了让没有STEAM教育经验的教师能够更快地参与进来，并将学生的STEAM思维充分融入到课程中，校方多采用编程的方式，即在整体框架中的12节课中，每节课都有 "生活情境 "和 "编程介绍 "的章节（如表1所示）。模块 "编程模型介绍 "和 "优化调整 "确保学生有空间发展五个主要的STEAM学习途径。

表1 《跟着猫猫学Ｓｃｒａｔｃｈ编程》校本教材目录

课时 课题 课时 课题 课时 课题

1 猫猫初体验 5 猫猫上楼梯 9 猫猫考国情

2 猫猫背社会主义核心价值观 6 猫猫历险记 10 猫猫开小店

3 猫猫会走路 7 猫猫玩顶球 11 猫猫演奏家

4 猫猫爱跳舞 8 猫猫出口算 12 猫猫画图形

因此，大多数中国的编程教材和西方的一样，都是为了向学生介绍编程语言的语法而编写的，没有考虑到学生的学习背景，使学生难以学习编程。为了让学生更容易学习编程，实现编程的学习目标，Scratch编程课程在每一节课都建立了脚手架模块，使学生能够在具体的学习区块中找到相关学习内容。这是通过在 "迷你教科书 "之后创建一个 "我能展示 "模块来实现的--学习单帮助学习者澄清他们的思维。通过反思，他们逐渐消除了不现实的程序表述，使程序模型更加科学。对象可以是Scratch字符或Scratch背景。作为一个例子，请看表2中的 "猫在地上 "工作表。在 "我能建模 "工作表的帮助下，学生可以将看似复杂的问题转化为可以使用相应指令块进行的操作，并获得技术和科学思维能力。

表2 “猫在地上”学习单

项目 对象 动作效果 指令块

从 一 楼 门 口 走到楼梯口 猫猫 朝向楼梯方向移动到门口 右转或左转在……内滑行到……

从 楼 梯 口 走 到楼梯转角 猫猫 朝向转角方向移动到楼梯转角 右转或左转在……内滑行到……

从 楼 梯 转 角 走到二楼 猫猫 朝向转角方向移动到楼梯转角 右转或左转在……内滑行到……

五、Scratch课程设计方法

1.利用项目式教学

"Scratch "通常作为一个基于项目的完整项目进行教学，学生参与整个项目的设计、实施和测试。在设计项目时，学习者可以利用他们的想象力来决定选择哪些角色以及在项目中包含哪些特征。实施过程包括分解过程和细化功能，这需要高度的思考。通过包括设计阶段，学生有动力去实现他们的项目，并且能够独立思考，能够在与教师合作和协商之后，凭借自己的智慧找到实施编程项目过程中出现的问题，并针对这些问题找到解决方案。在实施编程项目的过程中，随着项目的成型，学生们能够从中体验到从未体会过的成就感。在测试进行过程中，学生们可能会面对一些始料未及的问题，这也能够提升学生们分析问题成因的能力，并继续测试项目以寻找无缺陷的最终产品。教师们也应当鼓励学生成为自己手中项目的设计者，将自己的想法融入项目中，小小成为发明家，亲自设计、实施和测试项目，体验学习的乐趣。

2.融合多门学科

STEAM理念注重不同学科的整合，教师可以根据STEAM的这一特点创建与学生的跨学科学习相联系的项目，使他们能够将知识自然地融入到Scratch中。例如，边长和角度等数学概念可以纳入图纸，英语对话可以嵌入项目场景，艺术技能可以纳入每个项目的设计中。" 当与硬件连接时，Scratch可以与科学技能相结合。整合学科的好处是，学生知道学科不是独立的，他们需要能够在实践中整合和应用。

3.小组协作学习

一个小学学生的思维能力可能是有限的，但是他们可以在小组中进行复杂的项目。通过合作，让学生的思维产生碰撞的火花，新的想法可以出现。在划分小组时，教师应考虑到小组之间的特点和能力平衡，合理分配。一旦小组划分完毕，教师应指导学生们如何在小组中与小组成员进行有效沟通。举例来说，在设计 "切水果 "游戏时，各小组可以一起为改进游戏出力，每个小组可以分别提出不同的修改意见。每个小组可以参与讨论游戏的设计规则与获胜规则，一旦确定了规则，小组可以一起设计自己的游戏，并与其他小组竞争。这些合作过程发展了小组成员的沟通和合作技能。

4.宽松的课堂氛围

传统的信息技术课总是由教师一个人进行计划，学生们很少有时间做具体的任务，也缺乏进行探索和发现的时间。当教室的空间界限被打破时，学生们往往就能够去主动探索属于自己的新世界。为了将学生的创造力和解决问题的能力逐渐增强，课堂需要有一个自由的环境。

结论：在一个快速变化的数字时代，学生需要掌握一系列关键技能，以适应并立足于不断变化的社会环境。在这项研究中，校方为小学生开发了基于STEAM的创意编码课程，将编码技能与专家知识、有趣和具有挑战性的设计任务以及软件工具和应用程序的知识结合起来。这种基于STEAM的课程不仅解决了乏味的单科学习问题，而且通过以游戏的方式应用课程，将学生的学习与实践联系起来，让学生解决问题，培养创造性思维和发现能力。然而，需要注意的是，课程中仍然存在一些差距，如课程与STEAM概念之间缺乏深度融合。未来的研究应该扩大学科整合的范围，并关注创造力的深度，以真正激发和整合所有学生。

根据STEAM理念，Scratch编程校本课程运用行动学习、项目学习和游戏化等理论，分析学习者的特点，开发和完善学习材料，打破传统的教学方法，通过形象思维帮助学习者在头脑中构建知识体系，鼓励他们独立思考和解决问题。

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