在SCRATCH教學中提升學生的計算機思維

宋莉萍

【摘要】計算機思維是一種本質的、所有人都應具備的思維方式。Scratch是一款面向兒童的簡易編程軟件，它的出現給培養學生計算機思維提供了良好的載體。本文根據Scratch的教學模式，從情境導入，誘發思維；分析問題，理清思維；實踐創作，訓練思維；提升完善，創新思維；交流總結，分享思維這五個教學環節中闡述如何促進學生計算機思維的培養。

【關鍵詞】SCRATCH教學 計算機思維 學生發展

近階段，核心素養成為教育領域探討的“熱詞”。信息技術的核心素養包括信息意識、計算機思維、數字化學習與創新、信息社會責任，其中計算機思維是信息技術學科的核心思維。所謂計算機思維，周以真教授認為是運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統設計以及人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動。周教授為了讓人們更易于理解，又將它更進一步地定義為：通過約簡、嵌入、轉化和仿真等方法，把一個看來困難的問題重新闡釋成一個我們知道問題怎樣解決的方法。在信息技術課堂上如何培養計算機思維呢？Scratch 的出現很好地解決了這個問題。Scratch是面向兒童開發的編程軟件，它積木式的指令簡單易懂，學生在遇到問題可以自己嘗試解決，長此以往可逐步培養學生的計算機思維。因此，Scratch為培養學生計算機思維提供了良好的載體。

針對Scratch軟件的特點，筆者在Scratch課堂的教學模式是：創設情境—分析問題—實踐創作—調試完善—交流總結。計算機思維可以滲透到其中的每一個環節，本文就以《大魚吃小魚》游戲為例，來談一談如何培養學生的計算機思維。這是一節綜合練習課，基礎要求是：大魚吃小魚，大魚吃到小魚會逐漸變大，小魚被大魚吃到后消失x秒再顯示。

一、情境導入，誘發思維

俗話說：好的開始是成功的一半。效果佳的導入能成功誘發學生創作的欲望，引發思維。《大魚吃小魚》的課堂導入從游戲著手，小學生對游戲活動充滿樂趣，所以讓他們先來玩一玩這個游戲，不僅可以讓學生了解到這個游戲的規則，還能成功誘發學生的思考：這個游戲是怎么做的？進而激發他們的創作欲望。

當然導入的方式還有許多：問題導入、故事導入、歌曲導入……不管哪種導入方式都應該激發起學生的學習動機與興趣，這樣學生才會主動思考。

二、 分析問題，理清思維

分析問題的過程其實就是轉化的過程，將一個大問題分解成幾個小問題，并逐一解決。分析問題過程中可以采用表格、純文字、思維導圖、流程圖等方式來記錄。如《大魚吃小魚》這個游戲就是采用表格式：

弄清了每一個角色的功能，接著在此基礎上可以來分析一下每一個角色腳本以及使用到的控件或者分析程序的核心。

通過對游戲的分析，學生理清了每一個角色的相互關系，并了解了簡單的指令依據，這不僅可以很好地為實踐創作做鋪墊，而且促進了學生邏輯思維能力的培養。

三、 實踐創作，訓練思維

實踐創作環節是將自然語言轉換成腳本語言的過程，也是學生訓練思維的重要環節，此環節可以先讓學生的獨立自主嘗試，再不斷地進行調試糾錯，直至運行成功。

學生自主嘗試時，教師可以引導學生利用身邊的資源：教材、教師、同伴等，也可以借助于微視頻，教師可以事先利用Camtasia Studio軟件將難點內容制作成微視頻，當學生遇到問題時可以通過微視頻來開展自主學習。學生在獨立搭建腳本的過程中，訓練自己的計算思維。

糾錯調試就是反復發現問題、解決問題的過程，它貫穿在整個制作過程中。當游戲運行出錯時，學生一般會逐一閱讀腳本，并思考每一條腳本的作用，想象著理論上這一步腳本應該出現的結果，再跟實際結果做對比，當發現兩者不一致時就必須進行糾錯調試，運行、調試……在反復磨煉的過程中，學生的計算機思維也會有所提升。在教學中，很多學生遇到這樣的問題。第一次運行腳本很正常，但是第二次運行時，大鯊魚跟第一次結束時的大小一樣，教師可以引導學生給大鯊魚的大小設置一個初始值，由此，學生們就會知道為什么有的小魚被大魚吃掉后就一直處于隱藏狀態，解決方法也是給小魚設置一個顯示的初始值。將一個問題的解決方式遷移到另一個問題中，這也是計算機思維的一種表現。

學生的年齡小，可能在調試過程中并不能找出自己的問題所在，那可以借助于小組同伴或者老師的力量。學生通過對腳本的不斷調試鍛煉自己的計算機思維能力。

四、 提升完善，創新思維

調試成功并不意味著游戲制作就成功了，我們可以利用“如何加大游戲難度”這個問題來激發學生的創新思維。從任務角度來看，完成樣例是基礎任務，加大游戲難度就是提升任務了，遞進的任務讓學生的思維走向深入。實踐證明，這一問題的確能讓學生開啟頭腦風暴，有了很多創新的想法：添加角色的造型、加上時間的限制，顯示大鯊魚吃小魚的數量，小魚可以分成可吃與不可吃，再添加一些能克制大鯊魚的魚，大鯊魚碰到這些魚就要縮小……這就是思維的飛躍。

五、交流總結，分享思維

展示交流不僅是對學生的肯定，也是學生再學習的一種方式。就像在《大魚吃小魚》的拓展環節，每一個學生對游戲難度的提升方式不盡相同，所以在展示的時候可以選擇各種不同的游戲。如展示加入計時器的游戲，那么同類做法的同學可以將自己做的與展示者的做一個比較。在這樣的交流分享中，對展示者而言，是鍛煉語言表達能力的好時機，也是對知識進行歸納總結的過程，從中更能體會分享思維的快樂；與聽者而言，即是學習的過程也是思考的過程，能讓自己的作品比原來的更有想法，更有創意。

通過多年的Scratch 教學，筆者發現學生的創作和想象能力遠遠超出了預期，而且他們還能實現自己的想法，這不是使用計算機思維的最好證明嗎？我們學習信息技術不僅是要學生掌握某個知識點或某項技能，更重要的是要訓練學生的計算機思維，讓計算機思維伴隨著我們的生活和學習一起成長。