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Scratch设计理念:项目,同伴,热情,游戏

Scratch 少儿编程 4217浏览 0评论

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原作者:Mitchel Resnick

翻译:千里马快乐编程

 

文章及作者简介

 

本文原作者Mitchel Resnick教授被称为Scratch之父。他是麻省理工学院-媒体实验室-终身幼儿园(Lifelong Kindergarten)小组的负责人。Scratch编程工具就是由该小组发明和维护的。三十多年来,Resnick教授一直致力于技术教育和创新学习模式的研究。他现在也是麻省理工学院媒体艺术和科学项目组的负责人。

 

Scratch是一款面向青少年的简易编程工具,它是一款可视化积木拼搭的编程软件,它提供了图形化的编程环境。学生不仅可以通过Scratch这个学习工具,掌握基本的编程概念,提高思维能力,还可以和同伴一起学习、配合完成编程项目,并分享给全世界的同龄人。

 

本文原标题是”GIVE P’S A CHANCE:  PROJECTS, PEERS, PASSION, PLAY” (给四P一个机会:项目,同伴,热情,游戏)。本文发表于2014年,是一篇解释Scratch设计理念的论文。文中提到的数据是2014年的,我们在译注中增加了部分最新数据。

 

作为编程教育工作者,我们希望能让更多年轻人接触和使用Scratch编程,了解Scratch编程的设计理念和核心价值,一起分享和探讨先进的编程教育方法。

 

本文的英语原文链接:http://web.media.mit.edu/~mres/papers/constructionism-2014.pdf

 

 

摘要

 

为了在当今迅速发展变化的世界中更好地成长,年轻人必须学会创造性地思考和行动。本文阐述了麻省理工学院媒体实验室的终身幼儿园小组设计Scratch编程语言和在线社区的明确目标——帮助年轻人成为创造性的思想者。本文从四个P的角度分析了Scratch的设计理念,四个P分别是指:“项目学习”(Projects)、“同伴学习”(Peers)、“热情学习”(Passion)和“游戏学习”(Play)。

 

关键词:Scratch、编程、建构主义、创造力

 

 

1、介绍

 

我们生活在一个变化得比以往任何时候都快的世界。今天的儿童将面临一系列新的问题并且会在未来遇到意想不到的挑战。他们今天学到的许多东西明天都会过时。要能更好地适应未来的挑战,他们必须学会创造性地解决未来工作和生活中必然会出现的各种意外情况。他们的成就和自我实现将取决于他们创造性思考和行动的能力。光有知识是不够的,他们必须学会如何创造性地使用知识。

 

我们应该如何帮助今天的年轻人培养创造性思维?我所在的麻省理工学院媒体实验室的终身幼儿园研究小组(http://llk.media.mit.edu)一直在开发新的技术、组织各种活动、研究各种策略,让年轻人能拥有创造性的学习体验,以便他们形成创造性思维。我们的方法是基于四个核心要素,我们有时称之为创造性学习的四个P:

 

  • 项目 – 人们在参与有意义的项目时是学习得最好的。在项目中人们会产生各种新想法、设计出各种原型,并不断地完善它们。

     

  • 同伴 – 和同伴一起学习和交流,分享各种观点,相互信任、依赖、协作。这样的学习也会更有成果。

     

  • 热情 – 当人们参与他们感兴趣的项目、对于学习充满热情的时候,他们不会觉得累和辛苦,他们能更好地坚持下去面对各种挑战,并在此过程中学到更多。

     

  • 游戏。年轻人都喜欢玩游戏——游戏里能够尝试新事物,随意摆弄各种材料,测试不同情况,鼓励冒险,不断迭代发展。学习也应该这样。

 

这四个P和建构主义【译注1】的教育理念是一致的(事实上四个P的产生也受到其启发)。建构主义教育方法强调学习的价值在于学习者与同伴能够愉快地合作并完成对于参与者有意义的项目 [2][5]。

 


译注1:建构主义是一种关于知识和学习的理论,强调学习者的主动性,认为学习是学习者基于原有的知识经验生成意义、建构理解的过程,而这一过程常常是在社会文化互动中完成的。可参考:https://baike.baidu.com/item/%E5%BB%BA%E6%9E%84%E4%B8%BB%E4%B9%89/1428706


 

 

本文描述了我们的终身幼儿园小组如何在Scratch编程语言和在线社区(http://scratch.mit.edu)的设计中使用“创造性学习的四个P”作为指导原则。自2007年Scratch公开发布以来,全世界已经有数百万的年轻人使用Scratch编写他们自己的交互式故事、游戏和动画,并在网上分享他们的创作[7][8]。Scratch深受Logo编程语言的启发[4],并且在以下方面作出了很大的改进:

 

-       使编程更简单直观(使用积木图形构建方法来编程,参见下图1)

 

-       功能更强大(支持多种媒体格式和项目种类,以便具有广泛不同兴趣的人都能够实现他们的创意和想法)

 

-       更具社交分享精神(提供工具和平台让学习者能够共享、混合、评论和构建合作项目)。

 

Scratch设计理念:项目,同伴,热情,游戏

图1:Scratch编程编辑器

 

 

以下章节将具体描述Scratch的设计过程中如何遵守创造性学习的四个P原则:项目、同伴、热情和游戏。

 

2、项目

 

Scratch设计一开始就着重考虑了项目性。年轻人已经在Scratch在线社区创建和分享了500多万个项目,每天大约有10000个新项目。【译注2】当年轻人创建Scratch项目时,他们实际上参与了“创造性学习螺旋”[6]:首先他们想象自己想做什么;然后基于自己的想法创建项目;接着与他们自己创造出来的东西玩耍;然后与他人分享他们的想法和成品;最后反思他们在整个过程中的经历——所有这些又进一步引导他们提出新的想法和创建新的项目。随着学生一遍又一遍地经历这个过程,他们学习发展他们自己的想法,尝试它们,测试各种情况,试验替代方案,从别人那里获得反馈,并产生新的想法。在这个过程中,他们发展成为创造性思想者。

 


译注2:这是2014年的统计数据。截止到2018年12月,Scratch网上在线社区已经有超过4000万个项目。


 

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图2:创造性学习螺旋

 

对我们来说,以项目为导向的方式向年轻人介绍编程是很自然的,这样他们就能在学习编程时学会创造性地表达自己。但是许多对编程的介绍项目则采用了非常不同的方法。例如,“编程一小时”【译注3】的介绍性教程,这是一个向年轻人介绍编程的受关注度很高的活动(http://csedweek.org)。Scratch的“编程一小时”教程(由Karen Brennan及其同事创建)明确地以项目为导向,帮助年轻人创建他们自己的交互式节日贺卡。全世界成千上万的年轻人在Scratch网站上编写了节日卡片,并分享了他们的创作(图3)。

 


译注3:编程一小时(Hour of Code)是全球最大的少儿编程公益活动,由著名的公益组织 Code.org 主办,覆盖全球180多个多家,数千万教师和中小学生参与,希望在全球范围内推广少儿编程教育。


 

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图3:编程一小时的Scratch项目

 

相比之下,大多数其他的“编程一小时”教程关注的则是解题,而不是项目。这些教程给学生提供了一系列的逻辑问题,学生需要对动画角色添加指令,让它从一个位置移动到另一个位置(如图4)。当学生成功地解决了一个问题时,他们可以继续下一个。毫无疑问,学生们在解这些题目时学到了一些有用的计算概念。但是通过解决逻辑题目来学习编程就像通过玩填字游戏来学习写作一样。那不是真正自然而有效的方法。正如培养学生的语言能力需要学生动手写作文(而不只是玩填字游戏),培养编程能力自然需要提供创造项目的机会(而不只是解逻辑题)。

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图4:基于解题方法的编程一小时教程

 

3、同伴

 

当我们在2007年发布Scratch编程语言时,我们同时启动了Scratch在线社区。我们从一开始就相信,与同龄人的互动应该是学习过程中的一个核心要素。

 

我们对于Scratch在线社区有两个定位:一是提供受众:当年轻人分享他们的项目时,他们会从社区的同龄人那里得到反馈和建议;二是提供灵感:当年轻人查看试用他们的同龄人做的项目时,他们可以为自己的项目获得新想法(甚至借用他人的部分脚本和图像)[1]。

 

人们使用Scratch可以很容易地重新组合彼此的项目[3]。Scratch社区中的所有项目都遵守Creative Commons版权许可协议,只要人们遵守一定的使用条件,就可以自由地构建和分享彼此的成果和想法【译注4】。Scratch网站上超过四分之一的项目是基于其他项目的重新组合。该网站还提供了可视化图表,以显示作品是如何在社区中传播的(图5)。

 


译注4:关于CreativeCommons版权许可协议,请参考:https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/cn/


 

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图5:Scratch作品重新混合树状图

 

我们对Scratch社区成员间的相互帮助程度感到非常惊讶。当我们创建Scratch时,我们预期一些老师会用Scratch创建教程,但是我们并不期望年轻人创建教程。然而事实上,年轻人已经创建并分享了数以千计的教程,帮助他人学习如何用Scratch编程,如何用Scratch绘制各种图形,甚至如何使你的项目在Scratch网站上流行(图6)。年轻的Scratch使用者还创建了画廊,在那里他们可以请求(并提供)项目帮助。正是这种共享和协作使得Scratch成为一个创造性的学习社区。

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图6:Scratch用户提供的教程

 

4、热情

 

我们很高兴年轻人在Scratch网站上分享了数百万个项目,但是我们对网站上项目的多样性更加满意。年轻人不仅分享故事和游戏,还分享互动生日贺卡、动漫连环画、互动通讯、虚拟旅游、舞蹈比赛、公共服务公告等等(图7)。

 

为什么这种多样性很重要?这表明年轻人正在致力于他们真正关心的Scratch项目。项目的多样性反映了年轻人兴趣的多样性。有了Scratch,来自不同背景、不同兴趣的年轻人都可以在他们关心的项目上工作。当人们从事他们关心的项目时,他们倾向于更加努力地工作,并且可以学得更多。

 

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图7:各种各样的Scratch项目

 

在设计Scratch时,我们强调了多媒体(音乐、声音、图形、照片)的使用,因为我们知道许多年轻人对多媒体充满热情。一些家长和教育工作者一直对多媒体在Scratch项目中的中心作用持怀疑态度,担心多媒体会分散年轻人对Scratch在“教育”方面的注意力。在这里我们分享一位一开始对Scratch持怀疑态度,但最后对Scratch中多媒体的作用表示赞赏的家长的话:

我必须承认,起初我并不明白为什么属于孩子的编程语言应该以多媒体为中心,但在看到我的孩子与Scratch互动之后,我明白多了。我在Scratch中看到的最美好的事情之一是,它以新的方式定义了编程体验,使我的孩子更容易添加个性化内容,并积极参与开发过程。他们不仅可以开发抽象程序使猫或盒子等角色做无意义的事情,而且还可以将自己的图片和声音添加到项目中。Scratch给了他们更多的乐趣,并驱使他们去学习。

 

5、游戏

 

当大多数人想到游戏的时候,他们想到的是乐趣和享受。但是,当我的研究小组考虑游戏时,我们考虑它的方式有些不同。我们认为游戏是一种态度,一种与世界接触的方式。我们将游戏与冒险、尝试新事物和测试各种各样的情况联系起来。我们认为游戏是一个尝试、实验和探索的过程。游戏的这些方面是创造性学习过程的核心。

 

在设计Scratch时,我们希望鼓励年轻人多改动、实验以及用玩游戏的态度对待他们的项目。我们将Scratch编程设计为“积木式的”。你可以很容易地把程序脚本拼在一起,或者拆开,就像玩乐高积木一样。你可以不断地试验和反复修改你的程序脚本。

 

同样,Scratch网站鼓励年轻人修改和试验。你可以将脚本、图像和声音从一个项目拖到你的“背包”里,然后将它们应用到不同的项目中。你还可以将一个项目声明为“草稿”,以便让其他人知道它还没有完工。

 

例如,一个用户名为EmeraldDragon的网友开始开发一个游戏,该游戏以一头在屏幕里移动的龙为主题(图8a)。在项目注释里,EmeraldDragon写道:“这是我现在做出来的。我希望的效果是龙可以来回奔跑,但石头不会消失。各位能给点建议如何实现吗?这只是这个游戏的其中一小节。” EmeraldDragon把项目命名为《我的龙游戏》并备注“没有完成”。

 

过了一会儿,EmeraldDragon向项目添加了一条注释:“我尝试了不同的脚步指令,最后我找到了解决上面问题的方法,可以让龙来回移动了!我还需要进一步改进游戏,这还不是正式的完成版本哦。”

 

不久之后,EmeraldDragon发布了一个改进的游戏版本,包括一个新的方法来记录游戏分数(图8b)。但是EmeraldDragon想要强调的是,这个项目仍然没有完工。修改后的项目的标题是:我的龙游戏(仍然没有完成)。

 

 

Scratch设计理念:项目,同伴,热情,游戏

图8a

Scratch设计理念:项目,同伴,热情,游戏

图8b

 

6、我们想说的是:请给四P框架一个机会

 

在过去的几年里,人们对于创新创作和编程的兴趣激增。各种创客空间和编程俱乐部遍地开花。围绕“创客运动”和“编程运动”的这股热潮,为振兴和重新重视“建构主义教育“提供了机会。但是当下的创客运动和编程运动还做得远远不够。为了帮助年轻人适应日新月异的世界,我们必须将创客运动和编程嵌入到以项目、同伴、热情和游戏的四个P为特征的创造性学习过程中。

 

致谢

 

麻省理工学院媒体实验室的终身幼儿园小组的许多成员对本文所述的思想和技术作出了贡献。特别要感谢Natalie Rusk和Philipp Schmidt,创造性学习的四P框架就是在与他们的密切合作过程出提炼出来的,该框架也是麻省理工学院在线创新学习课程(http://learn.media.mit.edu)的一部分。

 

参考文献

 

[1]K. Brennan, M. Resnick, and A. Monroy-Hernandez, “Making projects, makingfriends: Online community as catalyst for interactive media creation,” in NewDirections for Youth Development, vol. 128, 2010.

[2] Y. Kafai and M. Resnick,Constructionism in practice: Designing, thinking, and learning in a digitalworld. Lawrence Erlbaum, 1996.

[3] A. Monroy-Hernandez, Designing forRemixing: Supporting an Online Community of Amateur Creators. PhD dissertation,MIT Media Lab, 2012.

[4] S. Papert, Mindstorms: Children,Computers, and Powerful Ideas. Basic Books, 1980.

[5] S. Papert, “Situating Constructionism,”in Constructionism, I. Harel and S. Papert, Eds. Ablex Publishing, 1991.

[6] M. Resnick, “All I Really Need to Know(About Creative Thinking) I Learned (By Studying How Children Learn) inKindergarten,” in ACM Creativity & Cognition conference, 2007.

[7] M. Resnick, J. Maloney, A.Monroy-Hernandez, N. Rusk, E. Eastmond, K. Brennan, A. Millner, E. Rosenbaum,J. Silver, B. Silverman, and Y. Kafai, “Scratch: Programming for All,” inCommunications of the ACM, vol. 52, no. 11, 2009, pp. 60-67.

[8] M. Resnick, “Reviving Papert’s Dream,”in Educational Technology, vol. 52, no. 4, 2012, pp. 42-46.

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