图形化编程启蒙：用积木“画”出奇趣热带鱼-清华版《信息技术》一年级上册项目式教学设计

图形化编程启蒙：用积木“画”出奇趣热带鱼——清华版《信息技术》一年级上册项目式教学设计一、教学内容分析  本课隶属于小学信息技术课程“信息意识与数字化学习”模块的图形化编程启蒙单元。依据《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》，本学段核心在于引导学生通过体验与探究，初步形成利用数字设备与工具解决问题的兴趣和能力，发展计算思维。本课是学生系统接触图形化编程环境的起始关键课，其核心教学内容是“利用图形化编程工具中的基本图形绘制指令，通过顺序组合，创作简单图案”。从知识图谱看，它上承对计算机“画图”软件的直观感知，下启对“事件”、“循环”等编程概念的深度理解，是连接操作体验与编程思维的桥梁。在教学过程中，应着重引导学生经历从“想画什么”到“如何指挥电脑画”的思维转换，渗透“将复杂图形分解为基本图形”、“用精确顺序描述步骤”的计算思维基本方法。其素养价值在于，通过富有童趣的创作活动，激发学生对信息科技的持久兴趣，在“调试修改优化”的迭代中初步培养数字化学习与创新素养，在分享交流中孕育信息社会责任意识。  授课对象为一年级学生，他们具备使用触控屏幕、简单拖动操作的经验，并对色彩、形状有浓厚的兴趣。其优势在于好奇心强，乐于尝试；潜在障碍则在于认知以具体形象思维为主，对抽象的“指令”、“顺序”概念理解困难，手指精细操作（如精准拖放、组合）能力不一。为践行“以学定教”，教学须将抽象的编程逻辑具象化为看得见、拖得动的“积木”。通过“我说你做”游戏、分步骤动画演示，化解“顺序”这一思维难点。过程性评价将贯穿始终：观察学生在任务挑战中的操作流畅度与问题解决策略，聆听其在“说一说”环节对创作步骤的描述，以此动态诊断其思维水平，并为不同进度学生提供“操作提示卡”或“创意挑战卡”，实现差异化支持。二、教学目标  知识目标：学生能准确识别图形化编程环境中用于绘制圆形、三角形、矩形的基础“画笔”积木，理解其参数（如颜色、大小、位置）的意义；能清晰表述一个简单图形（如小鱼身体）是由哪些基本图形组合而成，并初步建立“程序是按顺序执行指令”的直观概念。  能力目标：学生能够独立或协作，通过拖放、组合、调整参数的方式，利用图形积木库中的基本元素，创作出一幅包含至少两种基本图形的“热带鱼”图案；在创作过程中，能尝试通过调整指令顺序或参数来修正图形，体验简单的“调试”过程。  情感态度与价值观目标：在充满趣味和成就感的数字化创作过程中，增强对信息技术课的学习兴趣与自信心；在小组分享作品时，能欣赏他人作品的创意，并乐于介绍自己的设计想法，初步建立友好的数字创作交流氛围。  科学（学科）思维目标：重点发展计算思维中的“分解”与“算法设计”思想。引导学生将一条“奇形怪状”的热带鱼分解为鱼身、鱼尾、鱼鳍等基本图形部件，并尝试用语言或积木指令的顺序排列来描述绘制步骤，完成从具象物体到抽象指令序列的思维转换。  评价与元认知目标：引导学生依据“图形组合有创意”、“指令顺序讲得清”等简易标准，对自己和同伴的作品进行口头评价；在教师引导下，能简单回顾“我是先画了什么，再画了什么”，反思操作顺序对结果的影响，初步形成计划与检查的意识。三、教学重点与难点  教学重点：掌握利用图形化编程工具中的基本图形积木进行组合创作的方法。其确立依据在于，这是图形化编程启蒙阶段最核心的操作技能与思维载体，是学生将创意转化为数字作品的关键一步，直接关系到后续所有编程概念（如控制、运算）的学习基础。它不仅是课标中“数字化学习与创新”素养的具体体现，也是培养学生利用信息技术解决问题能力的起点。  教学难点：用顺序结构描述创作步骤的思维过程，即“算法设计”的雏形。难点成因在于一年级学生思维正处于前运算阶段，习惯于整体感知，系统性的、步骤化的规划能力较弱。他们可能知道鱼的样子，却难以清晰地拆解并排序绘制动作，容易出现“想到哪画到哪”的操作混乱。突破方向在于提供强脚手架：利用“任务卡”将创作步骤可视化，通过“先……然后……最后……”的句式强化语言描述，帮助学生在动手前先“脑补”过程。四、教学准备清单1.教师准备1.1媒体与教具：交互式电子白板课件，内含海洋世界情境动画、图形积木放大演示、分步绘制范例微视频；图形化编程学习平台（如ScratchJr或类似启蒙工具）统一账号与环境调试；实物磁性图形贴（圆形、三角形等）。1.2学习资料：分层学习任务单（“小鱼游游”基础任务卡、“创意设计师”进阶挑战卡）；课堂评价“星星贴纸”（用于过程性鼓励）。2.学生准备2.1课前预习：观察生活中或图片里的鱼类，想想它们身体各部分的形状。2.2课堂用品：保持平板电脑或计算机鼠标操作区域的整洁。3.环境布置3.1座位安排：采用便于小组交流的“岛屿式”分组座位。3.2板书记划：左侧预留区域贴磁性图形贴，用于模拟组合；中部主板书区记录关键词“分解”、“顺序”、“调试”；右侧作为“创意海洋馆”作品展示区。五、教学过程第一、导入环节  1.情境创设：教师播放一段色彩斑斓、鱼类奇特的海底世界短视频（约60秒），伴随轻柔的音乐。“同学们，欢迎来到神奇的海底世界！看，这些热带鱼的衣服多漂亮啊，形状更是千奇百怪。咦，这条鱼的身体像一颗宝石，那条的尾巴像一把扇子……”  1.1问题提出：视频结束后，教师展示一幅用简单图形（圆、三角）组合成的卡通小鱼图。“这么有趣的朋友，要是能请它们到我们电脑的海洋里来做客，该多好！如果电脑里的‘画笔’能听懂我们说话，你想让它画一条什么样的热带鱼呢？”（学生自由发言）教师顺势引导：“可是，我们怎么才能‘告诉’电脑，我们想画的鱼是什么样子的呢？”  1.2路径明晰：“今天，老师就给大家介绍一位新朋友——‘图形积木魔术师’。它有一盒神奇的积木，只要我们按顺序把积木搭好，它就能变出我们想要的图案。这节课，我们就来学学这个魔术，当一回小小数字画家，创造出独一无二的奇形怪状热带鱼！”同时，在屏幕上简要呈现学习路径：认识积木→组合一条小鱼→装饰我的鱼→游进大海洋。第二、新授环节  本环节采用支架式教学，通过五个递进任务，引导学生从认知、模仿到创新。任务一：探秘“图形工具箱”教师活动：“首先，让我们打开‘魔术师’的工具箱。”教师在全屏投影下，清晰演示如何从编程界面找到并打开“图形”或“画笔”积木库。“看，这里有圆形积木、三角形积木、矩形积木……它们就像我们画画用的基本形状。”教师拖动一个“画圆形”积木到脚本区并点击执行，屏幕上立刻出现一个圆。“谁来猜猜，改变这个蓝色数字，会发生什么？”（引导学生观察参数变化）。然后，教师故意拖放两个画圆积木但顺序颠倒，引发对比：“我先画小圆再画大圆，和先画大圆再画小圆，效果一样吗？电脑可真是一个听话但‘死板’的朋友啊！”学生活动：在自己的设备上跟随教师同步操作，打开积木库，尝试拖出不同的图形积木并点击运行，观察画布上的效果。尝试拖动积木上的数字滑块，改变图形的大小或颜色，并与同桌分享自己的发现。即时评价标准：1.操作跟随度：能否在教师引导下，准确找到并拖出指定的图形积木。2.探究意识：是否主动尝试改变积木参数，并观察结果变化。3.初步顺序感：能否在教师提问时，关注到两个圆形叠加时因顺序不同产生的覆盖效果差异。形成知识、思维、方法清单：★图形积木是下达绘制命令的“指令块”。每个积木代表一个明确的绘图动作。★积木上的数字或颜色块是“参数”，用来控制图形的大小、颜色等属性，修改它们就像给命令增加细节说明。▲程序执行具有严格的顺序性，电脑会不折不扣地按照积木从上到下的排列顺序执行，这是理解所有编程逻辑的基石。教师需反复通过对比演示强化此概念。任务二：拆解“小鱼密码”教师活动：出示一条由1个大圆（身体）、1个小三角（尾巴）和2个小圆（眼睛）组成的简笔小鱼。“这条小鱼宝宝想和我们做朋友，谁能当它的翻译官，告诉电脑它是由哪几部分组成的？”教师引导学生说出“身体是圆形，尾巴是三角形……”。“说得真清楚！这就是‘分解’——把复杂的东西拆成简单的部分。”教师在白板左侧，用实物磁性图形贴按“身体尾巴眼睛”的顺序拼贴出小鱼。“现在，我们怎么指挥电脑画呢？是不是应该先画身体，再画尾巴，最后画眼睛？我们来排排队。”学生活动：观察范例小鱼，积极发言，识别组成它的基本图形。在教师用图形贴演示时，用手在空中模拟“先画……再画……”的顺序。部分学生可上前尝试排列实物图形贴的顺序。即时评价标准：1.图形识别能力：能否准确说出范例图形是由哪些基本形状构成。2.语言表述的逻辑性：在描述绘制步骤时，是否开始使用“先”、“然后”、“最后”等顺序连词。形成知识、思维、方法清单：★分解是创作的起点。面对一个复杂图形，首先要像拆解玩具一样，把它分解成几个最基本、会画的部分。★规划顺序至关重要。思考先画哪部分，后画哪部分，能让作品更合理（例如先画身体再画尾巴，尾巴才能接在身体上）。这是将构想转化为可执行步骤的关键思维环节，教师应鼓励学生“先说后做”。任务三：合作搭建第一条鱼教师活动：发布“小鱼游游”基础任务卡（图文步骤指南）。教师不再全程演示，而是巡回指导。“现在，请大家打开任务卡，和小组成员一起，试着用积木把这条小鱼‘变’出来吧！遇到困难可以：1.看看任务卡提示；2.问问同桌；3.举手呼叫老师。”针对普遍问题，如找不到三角积木、图形位置不对，进行微型集中讲解：“三角形的家可能在‘多边形’菜单里哦！”“觉得尾巴位置太高了？试试改变‘画三角形’积木里代表位置的数字吧。”学生活动：以小组为单位，参照任务卡，协作尝试用积木指令还原简笔小鱼。他们需要讨论分工（谁负责找积木，谁负责拖动），共同调试图形的位置和大小，使其看起来更像任务卡上的范例。即时评价标准：1.协作有效性：小组内是否有简单的分工与交流。2.问题解决策略：遇到困难时，是立即放弃求助，还是能尝试使用任务卡、同伴互助等支持资源。3.任务完成度：能否基本完成小鱼的绘制，图形组合关系大致正确。形成知识、思维、方法清单：★图形组合需要调试。首次组合rarely完美，需要通过反复调整积木参数（位置坐标、大小）来优化作品，这个过程就是最直观的“调试（Debug）”体验。▲利用学习资源。任务卡、同伴、教师都是解决问题的“脚手架”，学会求助是重要的学习能力。★协作能提升效率与创意。在交流中可能迸发新的想法，比如“我们把眼睛画成星星形状怎么样？”任务四：我的鱼儿我设计教师活动：“刚才我们画了标准小鱼，现在，魔术师说你们的想象力更厉害！请大家当一回设计师，创作一条‘奇形怪状’的热带鱼。规则是：至少用两种不同的图形积木，比一比谁的鱼最有趣、最有创意！”教师展示几张更具想象力的范例（如方形身体配波浪形尾巴、多个三角形组成的刺豚鱼），并打开“创意素材区”（提供更多图形如五角星、心形等可选）。“你的鱼可能生活在哪个颜色的海草里？别忘了用‘设置画笔颜色’积木给它一个漂亮的家哦！”学生活动：进入自由创作阶段。学生根据兴趣，运用已掌握的积木，独立或继续协作设计独特的鱼。他们可以尝试使用新提供的图形，调整颜色搭配，并为自己的鱼想象一个背景或故事。即时评价标准：1.创意独特性：作品是否超越了单纯的模仿，体现了个人或小组的独特想法。2.技能综合运用：是否熟练切换并使用至少两种图形积木，并尝试了颜色设置。3.专注与迭代：是否沉浸在创作中，并乐于根据预览效果不断调整优化。形成知识、思维、方法清单：★编程是创意的翅膀。掌握了基本指令后，信息技术工具的核心价值在于表达个人创意。▲参数的综合调节。颜色、大小、位置的协同调整，是让作品从“粗糙”走向“精致”的关键。★从“能做”到“想做好”，内在驱动力的激发是深度学习的开始。教师此时应是一个热情的欣赏者和鼓励者。任务五：畅游“海洋馆”教师活动：临近任务结束，教师宣布：“创意时间到！现在，让我们的小鱼游进班级‘数字海洋馆’！”通过教学平台的作品画廊功能，或让学生举手展示屏幕。“这是明明组的小鱼，谁来夸夸它？”引导学生从“用了什么形状”、“颜色搭配”、“创意故事”等角度进行正面评价。教师也参与点评：“这条鱼的鳞片是用许多小圆形叠起来的，真有耐心！这个想法太棒了！”学生活动：欣赏全班同学在画廊中展示的作品。被点到的小组代表简要介绍设计想法（如“我们画了一条彩虹鱼，它每个鳍的颜色都不一样”）。其他学生认真观看，并学习用“我喜欢……因为……”的句式发表赞赏意见。即时评价标准：1.表达与交流：能否清晰地介绍自己作品的亮点。2.欣赏与共情：能否发现并真诚赞美他人作品的优点。3.审美感知：在观看大量作品后，是否对图形、色彩的搭配有了更直观的感受。形成知识、思维、方法清单：★分享让创意增值。展示与交流是学习闭环的重要部分，能获得成就感，汲取他人灵感。▲评价需基于具体观察。引导学生从具体特征（形状、颜色、组合方式）出发进行评价，避免空泛的“好看”。★信息技术的人文属性。数字作品是情感与思想的载体，课堂是安全、积极的表达空间。第三、当堂巩固训练  设计分层、变式任务，供学生在新授环节后选择完成，时长约8分钟。  基础层（巩固应用）：任务单A：“修复小鱼”。提供一条绘制顺序错误导致图形重叠混乱的小鱼积木脚本（如眼睛画在了身体后面被遮住），请学生调整积木顺序，修复这条小鱼。“大家看看这条小鱼怎么了？为什么眼睛不见了？谁来当小医生，调整一下积木的顺序，治好它？”  综合层（情境迁移）：任务单B：“海底邻居”。邀请学生在自己的热带鱼旁边，再画一个简单的海底生物或物体，如一株水草（多个细长矩形）、一个泡泡（圆形）、一块石头（椭圆形）。“你的小鱼在海底会遇到谁？或者它的家旁边有什么？试着用图形积木画出来吧。”  挑战层（开放探究）：任务单C：“会动的小鱼？（可选）”。对于操作熟练、提前完成的学生，教师悄悄提示：“如果你发现了‘移动’积木（通常是一个箭头图标），可以尝试把它加在你的小鱼脚本后面，看看会发生什么神奇的事情？”这为下一节课“让角色动起来”埋下伏笔。  反馈机制：学生完成后，鼓励同桌之间依据“图形是否正确修复/邻居是否匹配主题/是否有新发现”互相看看、说说。教师巡视，收集典型作品（包括常见错误案例），通过投影进行简要点评。“看，这位同学通过把‘画眼睛’的积木拖到‘画身体’后面，眼睛就露出来了，这就是顺序的力量！”“这株水草用了深浅不同的绿色，真有层次感！”第四、课堂小结  知识整合：“孩子们，今天的海底探险之旅真是收获满满！我们来回忆一下，我们是怎么成为数字小画家的？”教师指向板书关键词，引导学生一起梳理：首先，我们学会了使用图形积木这个新工具；然后，我们把想画的小鱼分解成基本形状；接着，我们按顺序把积木搭好，指挥电脑画画；画得不满意时，我们还学会了调试参数；最后，我们把作品分享到了海洋馆。看，这就是我们今天创作的魔法地图！  方法提炼：“在这个过程中，最重要的魔法思维是什么？对了，是‘分解’和‘按顺序计划’。以后无论用电脑做什么，都可以先想想：它能分成几步？先做什么，后做什么？”  作业布置：“课后，老师给大家准备了不同难度的‘魔法任务’：1.（必做）向你的家人介绍你今天画的热带鱼，并说说你是怎么指挥电脑画出它的。2.（选做，二选一）A.在纸上设计一条更奇特的海底生物，并标出它各部分的形状。B.在家里，尝试用生活中的圆形、三角形物品（如瓶盖、积木）拼一条小鱼并拍照。下节课，我们来看看谁的设计最奇妙，并学习让我们的鱼儿真正游动起来！”六、作业设计1.基础性作业（全体必做）——小小解说员  任务：学生回家后，向至少一位家人展示自己课堂创作的数字热带鱼作品（或描述它）。要求用语言清晰地解说：“我的小鱼是由XX形状的身体、XX形状的尾巴……组成的。我是先让电脑画……，再画……。”目的是巩固“分解”与“顺序”的核心思维，并将课堂所学通过表达进行内化，同时建立家校联系。2.拓展性作业（鼓励完成）——未来设计师  任务（二选一）：  A.纸上蓝图：在A4纸上，用铅笔勾画一条自己想象中的、更奇特的海底生物草图（不限于鱼），并用不同颜色的笔或文字，标出身体各部分可以对应什么基本图形（如：翅膀——两个大三角形；身体——一个椭圆形）。  B.实物拼图：寻找家中的日常物品（如不同大小的瓶盖、纽扣、积木、零食包装剪成的形状等），在桌面或地板上拼摆出一条“实物小鱼”，并拍照留存。  目的：将数字世界的技能迁移至现实世界，进一步锻炼空间想象力、图形分解能力与创意设计能力，为后续学习积累素材。3.探究性/创造性作业（学有余力选做）——场景创造者  任务：如果条件允许且感兴趣，学生可以在家长的简要协助下（仅限于打开软件），尝试在课堂使用的图形化编程环境中，不仅画出鱼，还添加一些简单的背景元素，如蓝色的矩形（代表海水）、绿色的竖线（代表水草），组合成一幅简单的海底场景图。  目的：鼓励学生进行更综合的应用尝试，初步体验作品的整体构图，激发深度探究的兴趣，实现能力的自然延伸。七、本节知识清单及拓展  1.★图形化编程环境：一种通过拖拽可视化“积木”块来编写程序的方式，非常适合初学者入门，它屏蔽了复杂的代码语法，让学习者专注于逻辑构建。  2.★图形积木（绘制类）：代表特定绘图命令的积木块，如“画一个半径为[50]的圆”、“画一个填充色为[红]的三角形”。它们是创作数字图画的基本指令单元。  3.★参数：积木上可修改的数字、颜色选择框或下拉菜单。例如，在“画圆”积木中，数字50是半径参数，改变它就能改变圆的大小。理解并调整参数是精确控制图形外观的关键。  4.★脚本区：编程界面中用于拼接、排列积木以形成程序的工作区域。积木在这里像拼图一样自上而下连接起来，构成一个可执行的脚本。  5.★顺序执行：计算机运行程序的基本原则，即严格按照积木在脚本区中从上到下的排列顺序，一条一条地执行指令。先画A再画B，和先画B再画A，结果可能完全不同。  6.★分解：计算思维的核心方法之一。指将一个复杂的任务或对象（如一条外形复杂的鱼），拆解成若干个更简单、更易处理的小部分或步骤（如身体、尾巴、眼睛等基本图形）。  7.★算法设计（启蒙）：在本课中，特指为完成一幅图形创作，而对一系列图形积木指令进行的顺序规划和排列过程。简单说，就是“先做什么，后做什么”的计划。  8.★调试：编程中不可或缺的环节。指运行程序后发现结果与预期不符时，通过检查、修改积木的顺序或参数，使程序正确工作的过程。本课中调整图形位置、大小就是最简单的调试。  9.▲角色与舞台：在大多数图形化编程环境中，绘制的图形通常被称为“角色”，而整个绘画的背景区域被称为“舞台”。本课创作的热带鱼就是一个角色。  10.▲坐标系（感知）：舞台是一个隐藏的坐标网格。图形的位置由X（水平）和Y（垂直）坐标值决定。改变图形积木中的位置参数，实质就是在调整该图形在坐标系中的定位。一年级只需感知“改数字，图形会动”即可。  11.▲画笔状态：除了画形状，还有控制“画笔”的积木，如“设置画笔颜色”、“抬笔”、“落笔”。本课接触的“设置画笔颜色”决定了后续所画图形的填充色。  12.▲循环的雏形：如果学生画鱼鳞或泡泡时重复使用了多次“画圆”积木，教师可以点出：“同样的动作重复做，以后我们会学一个叫‘循环’的魔法，一下子就能搞定！”建立初步印象。八、教学反思  （一）教学目标达成度分析从课堂作品画廊的最终呈现和学生的即兴介绍来看，绝大多数学生达成了知识目标与能力目标的基础层面，能够识别并使用图形积木组合出鱼形图案。“顺序”概念通过任务二的强调与任务三的实践，得到了初步建立，但在自由创作（任务四）中，部分学生仍会出现因顺序不当导致的图形遮盖问题，说明该概念的完全内化需要更多次的练习与强化。情感目标达成显著，学生全程投入度高，分享环节气氛热烈，可见项目化的、富有童趣的主题能有效点燃低龄学生的学习热情。科学思维目标中的“分解”落实较好，“算法设计”仍处于依托实物和语言辅助的初级阶段。元认知目标在课堂小结的引导下有所触及，但深度有限。  （二）教学环节有效性评估导入环节的视频与设问成功创设了情境，快速凝聚了学生注意力。“怎么告诉电脑”这一核心问题提得精准。新授环节的五个任务构成了一个逻辑清晰的认知阶梯：任务一（熟悉工具）是必要铺垫；任务二（拆解与排序）是思维攻坚，用时需充分，实物图形贴的运用效果很好，将抽象思维可视化；任务三（协作模仿）是关键技能固化阶段，任务卡和分层指导保障了大部分学生能获得成功体验；任务四（自由创作）是能力迁移与素养生成的高潮，但时间把控需更精准，避免部分学生耗时过长；任务五（分享评价）不仅升华了课堂，更是重要的形成性评价时机。巩固训练的分层设计满足了差异需求，但“挑战层”的提示应更隐蔽，避免对未发现的学生造成压力。  （三）学生表现深度剖析课堂呈现了典型的三层学生状态：约70%的学生能紧跟节奏，在支持下完成任