從周以真教授提出的計算思維這個概念,我們可以看出計算思維是人的思維,是一種描述人們思考如何利用計算機來解決問題的途徑,在小學信息技術課程中開展Scratch編程教學是當前理解和培養小學生計算思維的最佳途徑。
小學生的抽象思維能力還存在一定的不足,很多編程程序的學習都需要學生發揮抽象思維能力,所以有的學生在信息技術課程中的學習上會感到枯燥、難以理解,從而對這門課程的學習喪失樂趣和信心。Scratch創意編程工具以形象、直觀的積木指令代替了枯燥、難記的代碼指令,寓教于樂,極大的發展學生的思維。
一、Scratch編程對學生能力的發展
(1)通過Scratch教學培養計算思維的學習和設計自動化。Scratch編程采用搭積木的方式快速實現程序的編寫,學生學習Scratch編程就像兒童在搭有趣的積木玩具,通過舞臺區的演示,學生可以很直觀地看到程序效果,這種借助Scratch進行編程學習的方式就是一種自動化的計算機科學方式。比如,老師在講解“遙控汽車――角色的控制與停止指令”的時候,為了讓學生深入理解汽車前進、倒車和停止的狀態,老師可以讓學生戴上汽車的頭飾,然后老師發出指令要求,汽車得到指令后及時做出相應的動作。通過這種情境模擬的方式進行教學,能夠激發學生的學習樂趣,提高學生編程的有效性。
(2)通過Scratch教學培養計算思維的任務分析和設計。Scratch中的每一項任務,都需要學生先進行分析,再思考問題解決的方式方法,最終設計出符合需求的指令算法。老師引導學生進行游戲設計的時候,學生可以根據重復和不斷增加的準則,逐漸深入,不斷嘗試使用交互和多場景交換的模式,從而熟練掌握算法結構等相關內容。
(3)通過Scratch教學培養計算思維的程序優化處理。在利用Scratch進行程序設計過程中,我們經常會發現同一個效果可以有多種途徑來完成,從中可以找出最好的或者最合理的方式,這個過程就是計算思維的優化過程。我們要引導學生加強設計能力,敢于創新和思考,從而逐漸發展成為計算創造者和研發者。在課堂教學的過程中,老師為了加強學生實踐動手能力,相應的教學安排、課時安排、優秀作品展示等教學資源都要進行認真的設計和安排,讓學生感受到其中的樂趣。通過多次項目研究訓練,加強使用Scratch的操作能力,可以在所掌握的知識上進一步完成現階段的學習任務,并且理解指令集程序,再傳遞給角色,這時角色收到指令信息后及時做出反應。
二、現下Scratch編程教學的不足與改進策略
(1)教材知識點孤立?,F今使用的Scratch教材都采取基于知識點的方式設計教材內容, 沒有延續性, 注重知識灌輸忽視能力培養。各知識點的相互獨立,使得學生在學習過程中,興趣不高,難以構建知識體系和算法結構,不利于學生計算思維的發展。為解決這一問題,在編寫教材時,我們可以選取一個較為復雜的游戲,例如“走迷宮”,作為教學的主線。一開始,先將變量、邏輯結構這些基本知識進行講解,如控制、交互、消息、事件等條件響應判斷, 變量、條件、邏輯等數據處理, 順序、分支、循環等程序結構, 多媒體資源的調用等知識。然后根據調用情況將游戲進行拆分設計,形成由易到難逐步實現最終效果的各個關卡。學生在教師的指導啟發下,利用學到的基礎知識,相互協作,自主的嘗試設計每一關卡。這樣一來,學生的自主學習熱情和整體參與度會提高, 能積極把編程學習融入創作具有生活化及富有個性的互動作品中。
(2)教學方式單一。現下Scratch教學的常用方式為“教師講解范例—學生研習范例—教師提出創作主題—學生模仿設計—學生自由創作—師生分享交流與評價作品”。這種教學方式能讓學生快速理解、掌握單一知識點并將其內化運用, 但不僅忽視了學生的主動性和創造性,也忽視了學生分析問題、解決問題能力的培養。Scratch教學方式應重點突出對學生思維的誘導、指引和歸納, 使學生從“我要做什么”向“我要怎么做”轉變, 最后到“我還能這樣做”。在實際教學中, 問題引入可以采取教師提示或者學生交流討論的方式, 從而讓學生將自己日常玩游戲的實際經驗遷移到游戲創作中。
(3)教師專業性不足。Scratch編程近幾年引入小學教育,旨在培養學生的編程思維能力,但從教的信息技術教師并沒有專業系統的學習過Scratch軟件,在邊學邊教的情況中,難免會出現教學點偏頗的問題。為解決這一問題,應對信息技術教師進行多元化的培訓和交流,使得教師的專業性得以提高,從而在教學過程中做到游刃有余。
Scratch編程教學在小學信息技術學科推行的如火如荼,得益于它可以通過圖形化的積木搭建來達到解決問題的目的。在小學信息技術教學中,Scratch作為可視化圖塊式編程工具受到了學生的喜愛,操作比較便捷、內容多種多樣,學生通過對問題的處理,能夠不斷的加強創造思維能力和計算思維能力。
作為一線信息技術教師,應該對Scratch軟件進行深度學習,以教材為立足點,根據學生現有技術水平和思維能力,進行本土化的教學設計,積極實踐,不斷反思,讓學生的思維能力得到更高更好地發展。