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【摘要】随着创客教育的兴起，与之密切相关的编程软件也随之得到重视。由深圳点猫科技有限公司研发的国内著名图形化编程工具平台（以下简称编程猫）受到中小学信息技术老师的青睐。编程猫软件可视化的界面、积木式编程、简单易操作的特点非常适合小学生程序设计教学。信息技术课程内容也由重应用向重思维、重创新改变。依托编程猫平台如何采用更好的教学模式开展信息技术教学，以具体的教学案例阐述各个教学环节，并对教学中遇到的问题进行了反思。
【关键词】编程猫;教学模式创新;可视化
编程猫作为一款图形化编程软件，包括2D图形化编程创作平台“源码编辑器”、3D图形化编程创作平台“代码岛”和教师教学管理系统“未来教室”。它将平面与立体、软件与硬件、虚拟与现实有效结合，无需学生掌握复杂的计算机语言，只需拖动积木式程序即可进行创造，极大地降低了编程学习的门槛，提高了学生学习编程的兴趣。
一、编程猫平台的教学实践
在信息技术课程教学模式基础上，不断探索、大胆尝试，创新设计新的教学模式，通过一学年在编程猫课程班的教学实践，取得良好的教学效果，以下以五年级信息技术下册《控速风车》为例，基于编程猫平台所开展的教学实践。
1.情景创设，激趣导入
在教学新课前，教师要结合学生已有的认知水平和技术水平，创设一个贴近学生实际生活且有趣的情景，快速吸引学生的注意力，激发学生学习的兴趣。如在《控速风车》一课，教师给学生创设情境并且演示：当风轻轻吹来的时候，风车开始慢慢转动，当风速不断变大时，风车也随之转得越来越快，紧接着提出一个问题：在我们编程课堂里，如何实现改变风车的速度呢？这样的情境设计不仅可以激发学生的兴趣，又点燃学生的思考，引导学生进入积极的学习状态。
2.整体分析，乐于尝试
学习编程既有枯燥性同时又充满趣味性。看了这么有趣的控速风车后（图一），学生们都非常渴望自己也能成为控速达人，设计出控速风扇，急切想弄明白到底是如何实现控制风车的速度的？面对编程的枯燥性及难点问题，教师适当的给学生讲解和加以点播。例如，在《控速风车》中，让学生思考，怎么控制风车的速度可以越来越快或者越来越慢？这就是要通过新建一个变量来实现速度的不断变化。这时，将学生从看到的动画或者游戏逐渐带入编程的教育之中，思考如何轉化为程序语言，为接下来出现的程序设计做好准备。
当学生初步意识到，要通过“速度与方向”这个变量来实现速度的变化后，教师再利用动画效果（图二），让学生观看并理解在同一时间内，旋转的角度越大则速度越大。然后就可以顺利地给学生抛出任务（图三），学生通过小组内讨论，然后探究：用键盘上下方向键控制风车的旋转方向和速度。在编程猫的课堂教学中，基础好的学生可以很快就能完成这个任务，但基础较差的同学可能出现“吃不了”的现象，针对这些情况，教师在课堂前准备好挑战任务的辅助资料，如有教师录制的操作详细讲解微视频;有书本的原程序;还有学生小组长学生间的互相帮助学习等。因此，使每个学生对编程的学习既充满热爱，又能提升编程技能和发展编程逻辑思维能力。
3.模仿创作，初尝成功
编程猫在五年级下册中引入了软件与硬件、虚拟与现实的有效结合。因此，在实现了用键盘调控风车转速的制作后，告诉学生设计控速风车不仅可以用键盘的方向键，还可以用传感器，教师引入硬件的教学，在此过程中，教师扮演“引路人”“引导者”的角色，对例子中涉及的难以理解的模块指令进行讲解或提示。如教师解释需要学习的开源硬件电位器传感器，解释相应的积木块作用，引导学生用电位器代替键盘，实现更好的交互（如图四）。这样，学生在模仿创作中，教师通过问答的形式，学生通过自主研习的形式，完成实例作品的制作，不但能快速地掌握关键的知识点和内容，还能深刻体验到完成作品给自己带来成功的喜悦，增强了成就感和继续创作与学习的热情。
4.知识迁移，创新设计
创新设计的过程是学生学习的延续过程，是逐渐超越原有认知结构建构新的认知结构的过程。学生通过乐于尝试，模仿创作等环节已经能达到本节课的基础教学目标要求，掌握了教学的重点内容。然而对于学习能力强，有更高层次需求的学生，他们会有更强烈更进一步的创作欲望。教师应鼓励学生进行创新设计，可以是自主设计也可以是小组合作设计。例如，通过完成控速风车的制作，教师引导学生利用电位器不仅可以调控风车的速度和转向，还可以调节灯光亮度，音量大小，或者物体长度，宽度，透明度等等，紧接着让学生知识迁移，学以致用，发散思维，创新设计。
五年级学生的思维是非常活跃的，想法更是有趣的。课堂上留给学生充分的时间进行创新设计，会有意想不到的收获。例如本课中，学生通过利用电位器，设计出了“小黄人运球”，这作品是利用了电位器控制小球的运转速度与方向;还有同学设计出“彩色世界”，通过电位器不断改变不同颜色的球的大小。学生通过新旧知识的综合运用，从思考到想象，从设计到实现，让学生创作能力不断提升，更重要的是，在创作的过程中带给学生的成功感和自信感，更激发了学生求学求解的探究欲望，使学生对编程猫乃至对程序和开源硬件的学习一直保持着高涨的热情。
5.思维碰撞，分享乐趣
分享是必要的环节，也是最精彩的阶段，更是创新的动力。学生编程的能力存在差异性，促使学生在完成同一作品和自主设计时会出现各种各样不同的效果，再加上学生的奇思妙想和稀奇古怪的创意点子，设计的作品更是五花八门。学生在设计一个编程作品时，他们融入的创意是非常重要的，学生设计的作品总能让同学让教师大开眼界，感受到学生的创意无限。因此，学生在自信地交流分享作品时，讲述制作的过程和作品的功能时，锻炼了语言表达能力和归纳总结能力。其他学生不仅要听和看效果，更要注重理解编写的程序，相互学习对方解决问题的思路和方法，互相学习对方作品中丰富的想象和有特色的程序设计方法，获取更多的灵感。教师在此阶段也要做好引导，帮助学生表达自己的想法和做法。而评价学生作品时，更要以赞赏和鼓励的方式，并提供给学生更好的改进的建议，让学生明白编程作品“没有最好，只有更好”的迭代思想，不断提升编程技能，在提升编程技能的同时进一步改善作品，力求让编程作品一次比一次更完善，更精美。 二、教学实践的反思及建议
編程猫软件为小学生学习程序设计带来了福音。它可视化的界面、积木式编程、丰富的媒体素材极大提高了小学生学习程序设计的热情和积极性！在创客教育逐渐兴起的时代，编程猫软件增加了Weeemake主控板、传感器、直流电机等扩展硬件的教学，通过动手操作，让学生体验到计算机与真实世界的交流、互动，真正感受到信息技术学科的独特魅力。
目前，基于编程猫的编程教学实践中还存在一些问题，比如有些想加入编程教学的教师不知如何入手，没有经过专业的培训学习，不了解相关的新软件和新知识;相关人员缺乏对该学科的重视，信息技术课被其他学科挤占，信息技术教师不仅完成信息技术课程教学，还要担负其他教学，影响了信息技术课的教学质量;在教授学生的编程提高班中，对学生个性化辅导方面感到力不从心，教师获取的教学资源贫乏;对学生设计的程序作品的管理有待进一步提高等。这些都需要教师在教学实践中不断反思，不断改进，在此提出以下建议。
1.以研促教，培养师资
人们常说：“要给学生一碗水，教师要先有一桶水。”教师要教好学生，自己必须要有比学生更丰富的，大量的知识储备。知识丰富的教师，好的教师，才能成就好的课程，因此，注重培养优秀的编程师资是开展编程教学的当务之急。以我们镇为例，在培养师资方面做了以下尝试：一是内部提升，镇统一进行集体教研，让信息技术教师互相学习好的课堂模式;并开展了多种教研活动，如进行了信息技术教师素质大赛，通过模拟课堂，上机操作等，不断提升教师的综合能力;二是与社会编程培训机构合作，请编程公司的专业人员授课，提升信息技术老师的专业能力;三是组织教师到发达地区学习专业技能和编程课堂教学技能。
2.微课教学，转变角色
在编程猫的课堂教学中，由于学生学习能力和接受能力的不同，总会有些学生学得比较快，挑战完成任务也很快，完成后，这些学生就不知道接下来需要做什么;但也有些学生是没听明白程序，需要教师帮助的。但面对大班教学，这些是客观存在的，那如何能更好解决这个问题呢？在教学实践中，通过课前备课时，把知识点细化，并录制相关的教学视频，或者操作视频，然后可以上传在编程猫平台，或者发到学生电脑上，以便于学生在课前课中都可以根据自己的需要更好地选择性学习，教师也能从不停的讲解员中解放出来。
3.借助平台，有效管理
编程猫平台为教师提供了“未来教室”，通过后台的设置和管理，为每个同学设置自己的账号，每节课可以登录账号，进行实时操作和保存作品，这样既方便学生自己找到自己的作品，修改，完善自己的作品，也可以看到自己的一直以来创作的作品，感受自己的进步，更便于教师参考，修改和评价学生的作品。
学校落实发展好编程教学的课程，是为了提升学生的逻辑思维能力和解决问题的能力，让学生在未来的生活中可以更高效地学习、工作。在未来的教学道路上，我们将在教学实践中继续探索，总结出更好的教学方法。
参考文献：
[1]刘苏梅.分层教学在信息技术教学中的应用探讨[J].科技创新，2009（12）.
[2]阮德怀.培养小学生计算思维的教学实践[J].基础教育参考，2018.
[3]陈健.小学信息技术分层教学的尝试与研究[J].读写算：教育教学研究.
【关键词】编程猫;教学模式创新;可视化
编程猫作为一款图形化编程软件，包括2D图形化编程创作平台“源码编辑器”、3D图形化编程创作平台“代码岛”和教师教学管理系统“未来教室”。它将平面与立体、软件与硬件、虚拟与现实有效结合，无需学生掌握复杂的计算机语言，只需拖动积木式程序即可进行创造，极大地降低了编程学习的门槛，提高了学生学习编程的兴趣。
一、编程猫平台的教学实践
在信息技术课程教学模式基础上，不断探索、大胆尝试，创新设计新的教学模式，通过一学年在编程猫课程班的教学实践，取得良好的教学效果，以下以五年级信息技术下册《控速风车》为例，基于编程猫平台所开展的教学实践。
1.情景创设，激趣导入
在教学新课前，教师要结合学生已有的认知水平和技术水平，创设一个贴近学生实际生活且有趣的情景，快速吸引学生的注意力，激发学生学习的兴趣。如在《控速风车》一课，教师给学生创设情境并且演示：当风轻轻吹来的时候，风车开始慢慢转动，当风速不断变大时，风车也随之转得越来越快，紧接着提出一个问题：在我们编程课堂里，如何实现改变风车的速度呢？这样的情境设计不仅可以激发学生的兴趣，又点燃学生的思考，引导学生进入积极的学习状态。
2.整体分析，乐于尝试
学习编程既有枯燥性同时又充满趣味性。看了这么有趣的控速风车后（图一），学生们都非常渴望自己也能成为控速达人，设计出控速风扇，急切想弄明白到底是如何实现控制风车的速度的？面对编程的枯燥性及难点问题，教师适当的给学生讲解和加以点播。例如，在《控速风车》中，让学生思考，怎么控制风车的速度可以越来越快或者越来越慢？这就是要通过新建一个变量来实现速度的不断变化。这时，将学生从看到的动画或者游戏逐渐带入编程的教育之中，思考如何轉化为程序语言，为接下来出现的程序设计做好准备。
当学生初步意识到，要通过“速度与方向”这个变量来实现速度的变化后，教师再利用动画效果（图二），让学生观看并理解在同一时间内，旋转的角度越大则速度越大。然后就可以顺利地给学生抛出任务（图三），学生通过小组内讨论，然后探究：用键盘上下方向键控制风车的旋转方向和速度。在编程猫的课堂教学中，基础好的学生可以很快就能完成这个任务，但基础较差的同学可能出现“吃不了”的现象，针对这些情况，教师在课堂前准备好挑战任务的辅助资料，如有教师录制的操作详细讲解微视频;有书本的原程序;还有学生小组长学生间的互相帮助学习等。因此，使每个学生对编程的学习既充满热爱，又能提升编程技能和发展编程逻辑思维能力。
3.模仿创作，初尝成功
编程猫在五年级下册中引入了软件与硬件、虚拟与现实的有效结合。因此，在实现了用键盘调控风车转速的制作后，告诉学生设计控速风车不仅可以用键盘的方向键，还可以用传感器，教师引入硬件的教学，在此过程中，教师扮演“引路人”“引导者”的角色，对例子中涉及的难以理解的模块指令进行讲解或提示。如教师解释需要学习的开源硬件电位器传感器，解释相应的积木块作用，引导学生用电位器代替键盘，实现更好的交互（如图四）。这样，学生在模仿创作中，教师通过问答的形式，学生通过自主研习的形式，完成实例作品的制作，不但能快速地掌握关键的知识点和内容，还能深刻体验到完成作品给自己带来成功的喜悦，增强了成就感和继续创作与学习的热情。
4.知识迁移，创新设计
创新设计的过程是学生学习的延续过程，是逐渐超越原有认知结构建构新的认知结构的过程。学生通过乐于尝试，模仿创作等环节已经能达到本节课的基础教学目标要求，掌握了教学的重点内容。然而对于学习能力强，有更高层次需求的学生，他们会有更强烈更进一步的创作欲望。教师应鼓励学生进行创新设计，可以是自主设计也可以是小组合作设计。例如，通过完成控速风车的制作，教师引导学生利用电位器不仅可以调控风车的速度和转向，还可以调节灯光亮度，音量大小，或者物体长度，宽度，透明度等等，紧接着让学生知识迁移，学以致用，发散思维，创新设计。
五年级学生的思维是非常活跃的，想法更是有趣的。课堂上留给学生充分的时间进行创新设计，会有意想不到的收获。例如本课中，学生通过利用电位器，设计出了“小黄人运球”，这作品是利用了电位器控制小球的运转速度与方向;还有同学设计出“彩色世界”，通过电位器不断改变不同颜色的球的大小。学生通过新旧知识的综合运用，从思考到想象，从设计到实现，让学生创作能力不断提升，更重要的是，在创作的过程中带给学生的成功感和自信感，更激发了学生求学求解的探究欲望，使学生对编程猫乃至对程序和开源硬件的学习一直保持着高涨的热情。
5.思维碰撞，分享乐趣
分享是必要的环节，也是最精彩的阶段，更是创新的动力。学生编程的能力存在差异性，促使学生在完成同一作品和自主设计时会出现各种各样不同的效果，再加上学生的奇思妙想和稀奇古怪的创意点子，设计的作品更是五花八门。学生在设计一个编程作品时，他们融入的创意是非常重要的，学生设计的作品总能让同学让教师大开眼界，感受到学生的创意无限。因此，学生在自信地交流分享作品时，讲述制作的过程和作品的功能时，锻炼了语言表达能力和归纳总结能力。其他学生不仅要听和看效果，更要注重理解编写的程序，相互学习对方解决问题的思路和方法，互相学习对方作品中丰富的想象和有特色的程序设计方法，获取更多的灵感。教师在此阶段也要做好引导，帮助学生表达自己的想法和做法。而评价学生作品时，更要以赞赏和鼓励的方式，并提供给学生更好的改进的建议，让学生明白编程作品“没有最好，只有更好”的迭代思想，不断提升编程技能，在提升编程技能的同时进一步改善作品，力求让编程作品一次比一次更完善，更精美。 二、教学实践的反思及建议
編程猫软件为小学生学习程序设计带来了福音。它可视化的界面、积木式编程、丰富的媒体素材极大提高了小学生学习程序设计的热情和积极性！在创客教育逐渐兴起的时代，编程猫软件增加了Weeemake主控板、传感器、直流电机等扩展硬件的教学，通过动手操作，让学生体验到计算机与真实世界的交流、互动，真正感受到信息技术学科的独特魅力。
目前，基于编程猫的编程教学实践中还存在一些问题，比如有些想加入编程教学的教师不知如何入手，没有经过专业的培训学习，不了解相关的新软件和新知识;相关人员缺乏对该学科的重视，信息技术课被其他学科挤占，信息技术教师不仅完成信息技术课程教学，还要担负其他教学，影响了信息技术课的教学质量;在教授学生的编程提高班中，对学生个性化辅导方面感到力不从心，教师获取的教学资源贫乏;对学生设计的程序作品的管理有待进一步提高等。这些都需要教师在教学实践中不断反思，不断改进，在此提出以下建议。
1.以研促教，培养师资
人们常说：“要给学生一碗水，教师要先有一桶水。”教师要教好学生，自己必须要有比学生更丰富的，大量的知识储备。知识丰富的教师，好的教师，才能成就好的课程，因此，注重培养优秀的编程师资是开展编程教学的当务之急。以我们镇为例，在培养师资方面做了以下尝试：一是内部提升，镇统一进行集体教研，让信息技术教师互相学习好的课堂模式;并开展了多种教研活动，如进行了信息技术教师素质大赛，通过模拟课堂，上机操作等，不断提升教师的综合能力;二是与社会编程培训机构合作，请编程公司的专业人员授课，提升信息技术老师的专业能力;三是组织教师到发达地区学习专业技能和编程课堂教学技能。
2.微课教学，转变角色
在编程猫的课堂教学中，由于学生学习能力和接受能力的不同，总会有些学生学得比较快，挑战完成任务也很快，完成后，这些学生就不知道接下来需要做什么;但也有些学生是没听明白程序，需要教师帮助的。但面对大班教学，这些是客观存在的，那如何能更好解决这个问题呢？在教学实践中，通过课前备课时，把知识点细化，并录制相关的教学视频，或者操作视频，然后可以上传在编程猫平台，或者发到学生电脑上，以便于学生在课前课中都可以根据自己的需要更好地选择性学习，教师也能从不停的讲解员中解放出来。
3.借助平台，有效管理
编程猫平台为教师提供了“未来教室”，通过后台的设置和管理，为每个同学设置自己的账号，每节课可以登录账号，进行实时操作和保存作品，这样既方便学生自己找到自己的作品，修改，完善自己的作品，也可以看到自己的一直以来创作的作品，感受自己的进步，更便于教师参考，修改和评价学生的作品。
学校落实发展好编程教学的课程，是为了提升学生的逻辑思维能力和解决问题的能力，让学生在未来的生活中可以更高效地学习、工作。在未来的教学道路上，我们将在教学实践中继续探索，总结出更好的教学方法。
参考文献：
[1]刘苏梅.分层教学在信息技术教学中的应用探讨[J].科技创新，2009（12）.
[2]阮德怀.培养小学生计算思维的教学实践[J].基础教育参考，2018.
[3]陈健.小学信息技术分层教学的尝试与研究[J].读写算：教育教学研究.