1. 引言
在信息时代快速发展的大背景下，计算机与我们的生活息息相关，大家的思维方式也随之受到影响。《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》(以下简称《标准(2022版)》)的颁布，首次将信息科技课程列为国家课程之一，这一举措表明国家非常重视义务教育阶段的信息科技课程 [1] ，并且在《标准(2022版)》中重新界定了信息科技核心素养，主要分为信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任四大核心素养 [2] 。时代背景下的信息科技课程对学生能力发展和培养非常重视，为了提升学生的核心素养，信息科技教师也对新课标四大核心素养的培养重视起来，我国把编程教学作为实现以上四个核心素养的重要载体。所以一线的信息老师必须非常重视编程教学，在实际教学中钻研总结教学模式等提升教学质量，从而更好地实现课程的核心素养。
本研究基于PBL教学模式设计小学Scratch编程课程，希望在本次课程中能够提升学生的信息科技核心素养，进一步向《标准(2022版)》靠拢，并且希望在一定程度上为教师进行课程教学提供新思路，充实信息科技课程教学资源。
2. Scratch编程教学概述
Scratch是美国麻省理工学院(MIT)开发的一种图形化编程语言，是专门针对儿童以及青少年设计研发的一款图形化编程软件。近年来，Scratch作为一款积木式的编程工具，具有软件界面简单、趣味性强等特点，摒弃了晦涩难懂的编程代码学习，学生通过拖拽和堆积积木便可实现脚本编程的编写，学生可以在图形化编程环境中很容易地掌握编程的本质。
不容乐观的是，一线教师在进行课堂教学时，往往容易忽视学生的主体地位，以临沂市某中小学为例，很多信息科技教师的授课方式还是传统方式，以教师讲授、学生学习、教师一言堂的形式进行授课，很难调动学生学习的积极性，学生创作出来的作品也是没有创新，不够新颖，也难以真正起到培养核心素养的作用。基于此，信息科技教师在进行Scratch编程课堂教学时，该怎么上，如何上，是众多一线教师亟待思考的问题。
3. PBL在Scratch编程教学应用的价值
3.1. PBL概述
项目式学习是一种基于实际项目的学习方法，它以学生为中心，通过解决实际问题或完成真实项目来推动学习。在项目式学习中，学生需要在真实的问题情景下积极参与，发展和运用一系列核心技能和概念。简而言之，项目式学习以一个问题情景而展开，以教师为主导，学生为主体，然后根据小组合作解决项目问题，小组成员相互交流合作找到解决问题的思路或者方法 [3] 。
项目式学习与传统教学有很大的不同，其特点也是显而易见的，最明显和最典型的特点如下：1) 学习方法以问题为导向，以项目为基础；2) 学习内容：跨越了传统的单一学科，跨学科也是一大特色；3) 学习形式：小组分工合作，互相学习；4) 学习主体：以学生为主体，教师为主导 [4] 。
通过文献梳理和总结，PBL教学模式实施的流程有很多观点，主要有创设情景的功能等。Scratch课堂教学中PBL教学模式的主要流程为：1) 创设情境、提出项目；2) 制定计划；3) 活动探究；4) 作品制作；5) 成果交流；6) 活动评价。
3.2. PBL在Scratch编程教学应用的价值
目前，由于信息课堂中存在诸多问题，比如Scratch课堂教学内容单一，教学方式缺乏创新性，缺乏实践性的内容等，难以真正有效培养小学生的核心素养。为此，在课堂教学中教师要充分发扬学生学习的主动性和主人翁意识。新课程改革要求教师丰富教学方法和内容，改变传统的“一言堂”教学模式，把更多的话语权交给学生 [5] 。
基于项目式学习的特点与Scratch编程结合大致有7个重要特征 [6] ：1) 围绕真实的问题；2) 围绕一个学习情景；3) 项目开展突出重点；4) 学生在实践中学习知识；5) 具有协作学习的学习模式；6) 需要工具支持学习；7) 需要有项目成果。从这7个特点可以总结出在信息科技编程课程中运用PBL教学原则、方法等有很大的应用价值。
4. 基于PBL的Scratch编程教学活动的设计
4.1. 教学前期分析
1) 教学对象分析，在本次研究中，教学对象是临沂市第九中学(西安路校区)的四年级小学生，由于每个家庭环境的影响以及家长的培养的不同，这一阶段的学生对计算机的应用层次不齐，必须因材施教，充分调动学生在信息科技课堂上的积极性，学生之间互相合作，互帮互助。基于PBL的教学模式可以充分调动学生的学习兴趣，真正实现学生的主体地位。
2) 教学内容分析，Scratch编程作为一种可视化的编程，浅显易懂，容易入手，适合做一些简单的小游戏，这样不仅可以激发学生的兴趣还可以起到培养学生核心素养的目的。本次研究中，以编写开发《山地足球》小游戏为研究案例，最终要制作一个从山顶有足球不断滚落下来的效果，操作键盘上的上、下键让小红人跳跃躲避足球的小游戏。本次课程是Scratch基础编程课程的第6次课，贴近学生的兴趣爱好。在本次课程前，学生已经会一些简单操作，比如运动、侦测、外观等模块的基本操作、比如菜单栏、脚本区、编程区、舞台区的基本使用，还有素材库中角色和背景的基本添加等。本次案例既考虑到学生现有水平，又增加了一些挑战性的知识。
3) 教学目标分析，根据《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》对信息科技核心素养的界定，以及此学校小学生已有知识能力水平，在本次的项目式教学中，学生需要小组讨论对案例进行分析设计，了解其中的规律，熟练掌握循环、条件等知识，能够熟练运用侦测、运动、变量等脚本模块。最后综合应用所学脚本完成编程项目并扩展，从而进一步提升学生的计算思维，这与信息科技核心素养不谋而合。同时在编写游戏脚本的过程中，每个小组制作的山体轮廓、颜色以及形状是不尽相同的，编程代码也不是唯一固定的，小组可以不断尝试错误，不断改正，这样有利于提升学生的创新能力和创造性思维。
4.2. 项目的设计
项目式教学是基于真实问题情景下进行的，选择一个贴近学生生活的真实情景，以小组讨论合作为切入点，然后学生基于真实问题情景进行思考，在这个过程中学生思考问题，反思问题并解决问题。本文选取学生比较感兴趣的小游戏作为案例——《山地足球》，作为本项目的切入点。
本次项目是要制作一个在山顶有小球不断滚落下来，然后小红人不断地跳跃躲避小球的游戏，小红人成功躲避小球时是开心的表情，小红人没有成功躲避小球时是生气的表情。项目名称为《山地足球》，游戏是儿童生活的一部分，玩游戏也是孩子的天性，选择游戏作为项目，能极大激发学生的学习兴趣，学生在真实的游戏中，切实的参与到项目建构中。在本次项目中，涉及小组合作探究，绘制每组不同的山体轮廓和山体背景，通过自由创作激发学生的创作潜力，在小组合作中增强学生的团队意识，从而达到培养学生数字化学习与创新这一核心素养的目标。在设计足球从山顶滚落的编程代码时，所涉及的“将x、y坐标增加”、“重复执行直到”、“碰到舞台边缘”、“设置x、y坐标”等脚本可以更好的培养学生的计算思维和逻辑思维。
总的来说，在Scratch编程教学中融入PBL教学，有利于学生在一个一个小项目中反思、思考、合作与交流，并且有可能会产生新的想法和思维，学生在逻辑思维和创新能力方面也会有一定的提升，进一步提升学生的信息科技核心素养 [7] 。
4.3. 教学实施过程
4.3.1. 创设情境、提出项目
[教师活动] 创设情景、提出项目：教师在教师端向学生展示《山地足球》游戏项目，询问学生对打游戏的喜好程度，对制作一款游戏的欲望程度，引导学生分析《山地足球》这款游戏案例，并引导学生做一款自己的《山地足球》游戏，以此激发学生的课堂兴趣。
[学生活动] 回答问题、感知项目：回答教师提出的问题，‘对打游戏的喜好程度’、‘对制作一款游戏的欲望程度’，对整个项目有一个初步的了解和认识。
项目分析：教师进行基本的任务分析，即“在这个游戏中，制作一个从山顶不断有足球滚落下来，操作手柄让小人跳跃躲避足球的小游戏”。项目拆解：① 小红人为什么会出现在山坡上？答：因为今天做足球游戏，需要他。② 足球为什么会从山上滚落下来呢？答：因为有小红人在山坡上等他。③ 足球向下滚落应该分解成哪几个动作？答：向右旋转，向下移动，向右移动。④ 小红人有哪些动作？答：尝试按下空格键向上，过会自己又回来。
[教学环境] 微机室，每位学生配备一台电脑并有安装Scratch。
4.3.2. 制定计划
[教师活动] 任务明晰，提供指导：在实施游戏项目教学前，教师应对学生进行合理分组，进行协作分组；教师给出项目内容，请小组成员讨论项目角色和特色背景，请你和你的团队设计并实现一款《山地足球》小游戏，引导学生设计游戏的规则和设计思路。
任务要求：1) 合作绘制山体的轮廓，制作每组的特色山体；2) 整理本小组游戏项目的角色和逻辑，讨论并设计足球和小红人的游戏效果；3) 构思足球和小红人的脚本程序；4) 设计自己游戏的思维导图，让学生将自己的游戏想法用图呈现出来
[学生活动] 梳理计划、合理分工：以小组合作的形式对项目进行拆解和细化；其次，小组长细化项目分工、并明确项目进度。
[教学环境] 微机室；每位学生配备一台电脑并有安装Scratch；A4纸、笔。
4.3.3. 活动探究
项目式活动探究是指在项目式学习中，学生通过实践和探究解决问题的过程。这种探究型活动鼓励学生主动参与并发展自己的学习。
[教师活动] 与学生一起分析项目：教师指导学生理解《山地足球》游戏，以分析出游戏的基本流程：构思山体的轮廓和颜色→加入足球和小红人角色→探究足球从山体滚落下来的脚本编程→探究小红人碰到和跳跃躲避足球的脚本编程→引导学生对游戏如何实现进行讨论与交流。在分析项目流程过程中，教师积极鼓励学生大胆表达自己的想法，对于想法正确新颖的同学进行表扬，对于想法欠缺的学生进行鼓励。并且针对各小组学生在讨论过程中的表现进行适当的记录，为后续评价做依据。
[学生活动] 合作交流，自主探究：
子任务一：探究本组的山体轮廓，并在角色区加入足球和小红人角色；
子任务二：探究足球脚本编程；
子任务三：探究并小红人脚本编程。
4.3.4. 作品制作
项目式学习以作品的丰富性和多样性为主，因此在进行作品创作时，教师应提醒学生大胆创新，有自己的想法。这样就能打造出每组丰富多彩的小游戏，然后让小红人在不同的山地中跳跃。
[教师活动] 提供帮助，及时反馈：学生在创作作品的时候，教师要及时的观察学生的制作情况，了解学生进度并提供必要的指导。
[学生活动] 学生按照各组的项目实施方案，进行实践创作；各项目小组根据要求设计、实践并完善最终的项目作品，实践创作，完成作品。
4.3.5. 成果交流
[教师活动] 组织汇报，综合点评：① 教师组织各个小组进行成品展示；② 教师对小组作品进行点评，提示学生哪个小组作品值得大家学习，哪个小组作品需要改进，最后教师给一些适当的表扬和指导。
[学生活动] 作品展示，分享交流：由组内一位学生分享小组分工合作学习情况，项目实施方案以及作品演示。其他小组认真倾听汇报，取长补短。
《山地足球》游戏某组脚本设计图如图1~2、效果图如图3所示。
4.3.6. 活动评价
本节课以教师引导为主，学生自主学习与合作为辅。评价方式采用过程性评价和结果性评价两种方式。过程性评价主要有足球山体背景绘制的完成度、背景的创意想法、小组分享和合作的表现；结果性评价主要有作品的完成度和创意性两方面。
[教师活动] 带领学生分享作品，下发组内自评与互评表(见表1)，由教师进行作品评价(见表2) [8] 。
[学生活动] 各小组展示交流后，回到本小组内对其他小组的作品进行交流评价，填写组间互评表。
Table 1. Internal self-assessment and mutual evaluation table
表1. 组内自评与互评表
5. 结语
在本文的课程设计中，开展Scratch编程项目式学习模式，进行项目制作，在学生制作项目过程中，不仅提高了学生的学习兴趣、合作能力，学生还掌握了相关的编程技能、提高了问题解决的能力，在整个过程中提升了学生的编程思维和计算思维，所以说在Scratch编程教学中通过PBL的有效设计应用，能提高编程教学的质量。