电子学刊 | 基于6E设计型学习模式的STEAM活动设计——以Scratch“打地鼠”程序为例

来源：互联网编辑：wan玩得好手游小编更新：2024-11-07 11:46:47 人气:

基于6E设计型学习模式的STEAM活动设计

——以Scratch“打地鼠”程序为例

徐蓓玲

摘要 STEAM教育是21世纪培养创新型人才的关键，发展STEAM课程是当前课程改革的重要方向之一。将STEAM活动的理念与Scratch少儿编程课程结合，选择“打地鼠”案例，并基于6E设计型学习模式从参与、探究、解释、工程、深化、评价六个方面对课堂活动进行设计，有效培养小学生的创新思维能力和问题解决能力。

关键词 6E设计型学习模式；STEAM；Scratch；少儿编程

前言

进入21世纪，互联网的高速发展使网络信息呈现了井喷式的增长，在新一代数字化工具中成长起来的“数字土著”已经潜在地具备了利用网络吸收知识并内化为自身技能储备地社会生存优势^[1]。对于“互联网 +”时代需要的新型人才，教育不应再局限于传授传统文化知识，更应该培养学习者创新思维能力和问题解决能力。STEAM教育作为培养创新型人才的教育模式在全球受到广泛关注，我国《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见》也明确要求探索STEAM教育等新教育模式^[2]。Scratch少儿编程是STEAM教育中综合科学、艺术、数学等的一门学科，是培养小学生创新思维能力和问题解决能力的重要途径。

一、

概念界定

（一）STEAM教育

“STEAM”是Science科学、Technology技术、Engineering工程、Art艺术、Mathematics数学首字母的简写，STEAM教育提倡将科学、技术、工程、艺术和数学多学科叠加或有效融合，培养创新型复合人才。

（二）6E设计型学习模式

6E设计型学习模式是一个以学生为中心的模型，是美国国际技术与工程教育学会于 2014年提出的落实STEM教育的活动模式，在原有的5E教学模式的基础上增加了E--Engineer工程，同时将其中的“Elaborate详细说明”修改为“Enrich深化”。因此6E设计型学习模式包含Engage 参与、Explore探究、Explain解释、Engineer工程、Enrich 深化、Evaluate评价六个阶段。与5E教学模式相比，6E设计型学习模式更强调学生在学习过程中的主体作用，教师在教学过程中的引导作用，更加突出学习的过程是以学生为中心^[3]。

二、

研究概述

（一）软件介绍

研究选用Scratch2.0软件来开展STEAM教育。Scratch软件是一款由麻省理工学院（MIT）设计开发的少儿编程工具，是小学生接触编程的入门级软件，软件的可操作性强、界面丰富活泼，适合小学生进行编程学习。通过让孩子们创建游戏、制作动画，达到教会孩子们简易编程，激发孩子们的编程兴趣，培养孩子们的创造性思维和问题解决能力。它的特点是：学习者可以不懂编程、不懂算法、不认识键盘，只需拖动构成程序命令和参数的积木就可以搭建一个程序，完成想要的游戏效果。Scratch2.0软件的基本界面如图 1 所示。

图 1 Scratch2.0 软件界面

（二）学习者分析

研究中课程的授课对象是5～6年级的小学高年级学生，从学生对于计算机的掌握情况来看，在信息技术课上已经简单的学习了计算机的开关机等基本操作，可以进行简单的键盘操作；学生刚开始接触计算机编程，对于编程软件一无所知。但是这个年龄段的小学生处在活泼好动的时期，平时也会接触一些小型的电脑游戏，有些孩子甚至痴迷电脑小游戏。

从学生的认知发展情况来看，处于具体运算阶段（7岁—11、12岁），认知结构中已经有了抽象概念，能够进行逻辑推理。但是这时候的逻辑推理是具体的，而不是形式的，也就是说只能对具体事物、具体情境进行思考^[4]。考虑到学生的这些特点，如果在教学中运用纯粹语言叙述进行推理学生会感到困难，因此，研究中选择的教学案例“打地鼠”——作为游乐场随处可见的一款休闲娱乐游戏，使学生针对具体的事物与情境进行思考，更有利于教学的开展。

（三）教学目标分析

1.能在特定位置添加角色；

2.掌握设置地鼠时隐时现的操作；

3.能够设置锤子跟随鼠标移动；

4.能够设置鼠标键模拟锤子落下的操作；

5.能够设置地鼠和锤子连接起来的命令；

6.学会建立新积木。

三、

Scratch 课程活动设计——以“打地鼠”活动为例

（一）Engage 参与

参与阶段的目的是激发学生的兴趣，让他们亲自参与到课程中，同时预先评估事先的理解。在这段经历中，学生首先遇到并确定教学任务。在参与阶段，学生将过去和现在的学习经验（先前的知识）联系起来，为即将到来的活动奠定组织基础。激发学生的好奇心，鼓励他们提出自己的问题。

（二）Explore 探索

探索阶段的目的是为学生提供机会，让他们对主题有自己的理解。在探索阶段，学生直接参与现象和材料，教师充当引导者，提供材料并引导学生的注意力。学生的探究在探索过程中推动教学。通过苏格拉底提问，重点放在提问和批判性思维上。通过自我设计或引导式的探索，学生们做出假设，测试自己的预测，并得出自己的结论。

（三）Explain 解释

解释阶段的目的是为学生提供一个解释和完善他们迄今为止所学内容的机会，并确定其含义。解释是学习者开始交流所学知识的阶段。交流发生在同龄人之间，教师和学生之间，通过反思和苏格拉底式的提问。解释阶段在上下文中引入词汇，帮忙学生建立对新概念的理解。

（四）Engineer 工程

工程阶段的目的是通过应用概念、实践，让学生有机会对问题主题有更深入的理解。案例中涉及到数学中的随机数、编程中的条件语句、函数等的概念都将通过这一个游戏的设计融入到学生的学习中。游戏中的地鼠角色、锤子角色的建立，关卡的设置，需要学生有一个宏观的思考，理清各部分将实现什么操作。体现 STEAM 教育中各学科融合的思想。

（五）Enrich 深化

深化阶段的目的是让学生有机会更深入地探索他们所学的知识，并将概念转化为更复杂的问题。深化是学习者将理解和目标转移到新情况和问题的阶段。在这个阶段，教师引导学生发现命令中的重复部分，引入建立新积木的概念，让学生初步了解编程中的函数概念。

（六）Evaluate 评价

评估阶段的目的是让学生和教师共同决定学习和理解的程度。评估，最后的“e”是一个持续的诊断过程，允许教师确定学习者是否已经理解了概念和知识。评价和评估不是线性的，应该发生在教学过程的所有阶段。本节课中使用到的评估主要有教师观察、学生课堂展示。教师随时观察学生的知识点掌握情况以及学生是否能跟随教师的思路，学生通过展示游戏制作过程中的命令设置说明对教师授课内容的理解以及对知识点的掌握。

四、

结论与讨论

通过这种新型的授课方式，弥补了传统程序性知识在授课过程中一味的教师讲学生练的填鸭式教学。教师是教学过程的引导者，学生是课堂的主体，充分发挥了教师和学生的“双主体”作用，通过参与、探究、解释、工程、深化、评价六个阶段，将各学科知识与小学生的兴趣点——游戏相结合，从玩中学，体现 STEAM 教育中各学科融合的思想，培养小学生的创新思维能力和问题解决能力。

STEAM 教育是 21 世纪培养创新型人才的关键，研究以Scratch“打地鼠”活动为例，开展基于 6E设计型学习模式的教学，为Scratch活动拓展了新的授课方式，并且充分体现了STEAM 教育跨学科融合的思想，培养小学生的创新思维能力和问题解决能力，为小学教师开展STEAM教育，教授Scratch课程提供了借鉴与指导。

参考文献

[1]袁磊,王健博乐.基于学科课程重构的小学STEAM 课程设计[J].现代远距离教育，2019（02）:25-32.

[2]彭敏,郭梦娇.STEAM 教育的基本内涵与发展路径研究[J].教育理论与实践，2018,38(25):14-18.

[3]Burk, BarryN. The ITEEA 6E Learning By DeSIGN ^TM Model: Maximizing InformedDesign and Inquiry in the Integrative STEM Classroom[J].Technology &Engineering Teacher,2014:73.

[4]吴庆麟.教育心理学——献给教师的书[M].上海:华东师范大学出版社,2013:37.

The STEAM Activity Design Based on 6E Learning byDeSIGN^TM Model

—— — Taking the Scratch Program of “Whack-A-Mole”as an Example

Abstract ：STEAM education is the key to cultivate innovative talents in the 21stcentury. Developing STEAM curriculum is one of the important directions ofcurrent curriculum reform. Combining the concept of STEAM activity with ScratchChildren's Programming Course, choosing the case of "hamsterbeating", and based on 6E Learning by DeSIGN^TM Model, theclassroom activities are designed from six aspects: engaging,exploration,explanation, engineering, enrich and evaluation, so as toeffectively cultivate pupils' innovative thinking ability and problem-solvingability.

Key Words ：6E learning by DeSIGN^TM Model, STEAM, scratch, childrenprogramming

[责任编辑：李文静]