從Scratch開始

張波

摘 要： 學習編程最重要的是編程思想的培養，教師要在程序學習中培養學生利用編程解決問題的能力。使用Scratch編寫的動畫和游戲非常直觀，學生學會了編程的基本原理和方法后，有興趣也有能力將動畫和游戲編寫得更逼真更好玩。在修改動畫游戲腳本的過程中，學生不斷地提出問題、解決問題，能夠根據自己的需求進行分析，設定合適的角色與相應的腳本，最終實現程序。

關鍵詞： Scratch 編程思想 初中信息技術教學

江蘇省初中信息技術教學大綱中規定，在初中階段信息技術教學中，教師要先從信息技術基礎知識著手，再教授學生Windows的基本操作和各類常用軟件的使用，在初二學年還要進行Visual Basic編程語言的教學，課程時間跨度為兩個學年。我擔任初中信息技術教學工作十余年，近幾年來，初中學生的信息素養和計算機操作水平隨著家用電腦的普及有了很大提高，通過中小學的信息技術課程教學，大部分學生對于計算機的基本操作，乃至常用軟件的使用，都能夠較為輕松地掌握。但Visual Basic編程語言的教學是初中信息技術課程中的難點、重點。

Visual Basic是一種由微軟公司開發的包含協助開發環境的事件驅動編程語言，是一款面向對象的編程軟件，其基本操作原理是用較為簡單的前臺界面設計，再配合后臺代碼編寫，完成程序相應功能，解決編程問題。在Visual Basic教學過程中，大部分學生能夠比較快地掌握界面設計，再逐漸學會各種參數設置，最后進行代碼編寫，完成程序調試，從而學會使用Visual Basic這個編程軟件。在實際教學中，由于學生本身數學知識的限制（初中二年級才開始接觸and，or，not邏輯關系），以及邏輯思維能力尚未完全成型，通過一個學年的學習，學生僅僅是掌握了Visual Basic軟件的使用，只能夠完成部分程序的調試，而并沒有真正掌握編程技巧和培養出編程思想，也沒有能力利用Visual Basic編程解決實際問題。鑒于此，如何提高學生的編程能力便成為信息技術教師一直思考的問題。

前兩年的時候，蘇州教育局在我市各中小學推廣由我國自主研發的、擁有自主知識產權的龍芯電腦，這種電腦一體機上安裝了Linux版本的一些編程軟件，從這時，我開始接觸了Scratch這一有趣的編程軟件。Scratch是一款由麻省理工學院（MIT）設計開發的一款面向少年的簡易編程工具，又稱為積件式兒童編程軟件。它是一款開源免費的編程軟件，這個編程軟件不同于VB、VC、JAVA等以編寫代碼為主、圖形界面為輔的編程軟件，而是針對8歲以上學生的認知水平，以及對圖形動畫界面的喜好，用類似于積木形狀的模塊實現構成程序的命令和參數。操作相對簡單，學生只需使用鼠標拖動相應模塊到程序編輯欄后，再進行部分參數的設定，就可以完成程序，實現一段動畫、一個小游戲等。

相對于Visual Basic來說，用于初學者教學，我覺得Scratch有以下這些優點：1.入門簡單，無關原有編程基礎，適合中小學學生初次學習編程語言時使用。2.內容豐富，針對有興趣、喜愛繪畫的學生，提供角色繪制設計功能，為喜歡動畫的學生提供情景設計功能，為喜歡游戲的學生提供簡單游戲設計功能，甚至還能提供喜歡音樂的學生音頻處理的功能。3.通過使用Scratch，讓學生在動畫、游戲設計過程中逐漸形成邏輯分析、獨立思考創新的思維方式，學會提出問題，解決問題。4.相比其他編程軟件，其更加直觀，學生能比較容易地看到自己的勞動成果。

在Scratch中，我們可以銜接初一年級學習過的Flash知識，因為在Scratch中也引用了角色和舞臺的概念，整個舞臺寬480個單位，高360個單位，引入了XY坐標軸，舞臺的中心即坐標軸原點。角色則有造型、聲音和腳本三種屬性。我們可以在造型中設置角色不同的外觀，可以導入Scratch本身提供的動畫造型，也可以使用Scratch自帶的繪圖功能，進行角色DIY，方便易用。在聲音屬性中，Scratch支持各類常見音頻格式，可以將電子樂器的音頻導入到程序中。而在腳本部分，相對于其他編程軟件的純鍵盤文字程序輸入，Scratch只需在程序左側功能模塊中將各種編程部件拖移至腳本窗口內，再進行必要的參數設置即可，相比其他軟件，這種“搭積木”的方式更加簡單規范，降低了初學者的代碼編寫出錯幾率。

在課堂實際教學中，我將Scratch課程安排在初一初二學習內容交接部分，讓學生先于Visual Basic之前接觸Scratch這個編程軟件。果然，和以往學生相比，學生立即就喜歡上了Scratch這樣一個有趣的“搭積木玩具”，不管是開始的小貓走路動畫，還是后面的乒乓球彈球游戲，所有學生都學習得津津有味。

如果要使用Visual Basic編寫一個乒乓球彈球的小游戲，則不僅要熟悉Visual Basic的代碼，還要熟悉圖形、動畫、聲音等各個方面的編程，要真正用Visual Basic編寫出這個小游戲，一般要通過初二上學期二十節課的學習，在下學期才有可能成功。而使用Scratch，只需短短幾節課就可以完成。

學習編程最基本的是編程概念的掌握，Scratch雖然是以積木形式進行的編程，但它的8個編程部件都包含了常見的編程概念，如程序的三種基本結構：順序結構、循環結構和選擇結構，還有變量的定義和鏈表（數組）的使用等。Scratch在程序設計時引入了事件、線程、同步的概念。例如Scratch中包含多種事件，如判斷角色是否碰到邊界、是否遇見某種顏色等；而多線程則是讓舞臺上的不同角色各自執行不同的腳本，互不妨礙；在程序中不同角色間可以通過發送廣播和接受到廣播實現同步。學生在使用過程中自然而然就掌握了正確的編程概念。

學習編程最重要的是編程思想的培養，要在程序學習中培養學生利用編程解決問題的能力。用Scratch編寫的動畫和游戲非常直觀，學生在學會了編程的基本原理和方法后，有興趣也有能力將動畫和游戲編寫得更逼真，更好玩。在修改動畫游戲腳本的過程中，學生不斷地提出問題，解決問題，能夠根據自己的需求進行分析，設定合適的角色與相應的腳本，最終實現程序。

目前，Scratch在我國還沒有完全普及開來，而在我國“臺灣”地區，中小學生的信息化課是就是以Scratch這個編程軟件為主來上的。通過教育研究發現，學生對這款軟件的學習興趣很高，能夠比較容易走出簡單的范例模范轉而進行自由創作。學習Scratch不僅讓學生了解了程序設計的思想，對培養學生的創新能力也有很大幫助。有人說，如今很多中學生大學生沉迷于網絡游戲，是因為他們沒有早早地接觸游戲編程，我覺得這有一定的道理，如果在我們中小學信息課程引入Scratch計算機編程，讓學生在學習中自己編寫程序，設計游戲，家長和老師在中間做正確的引導和介入，引導他們從被動地玩到主動地創造，讓他們體會到成功的快樂，那么，在面對網絡游戲的時候，他們就會有更強的抵抗力了。

初中階段的程序設計教學并不是要將所有學生都培養成為編程高手，而是要求能夠讓學生培養出一定的編程思想，更重要的是培養出學生的學習興趣。Scratch使用“搭積木”的方式進行編程的教學，對于中學生來說更加直觀，更加有趣。其能夠與其他學科對應，用簡單的程序論證物理、數學等學科的知識概念。適合在進行Visual Basic教學前對學生教授，為日后學習更深層次的編程語言打好基礎。