基于scratch環(huán)境下的編程教育創(chuàng)新實踐

葉健明

【摘要】我們經(jīng)常會看到孩子們拿著IPad、手機等設備很熟練地進行聊天、刷視頻、瀏覽網(wǎng)頁或者玩游戲，他們是“數(shù)字原住民”，他們都是這些新技術(shù)的“消費者” 和“使用者”。其實我們可以讓孩子學習Scratch編程，通過“嘗試——分析——制作——調(diào)試——分享”五個步驟之后，他們就可以把學到的技術(shù)加上自己的創(chuàng)意運用，把自己的想法呈現(xiàn)出來，讓他們逐漸成為“生產(chǎn)者”的過程中也培養(yǎng)了他們的計算思維。

【關鍵詞】Scratch；數(shù)字原住民；編程；計算思維

隨著科技的快速發(fā)展，我們已經(jīng)進入了數(shù)字時代，而出生在當下的少年們，我們稱之為“數(shù)字原住民”。在日常生活中，我們不難發(fā)現(xiàn)學生都很喜歡或者很熟練地進行聊天、刷視頻、瀏覽網(wǎng)頁或者玩游戲，他們比老一輩的人更容易的學會新的技術(shù)或者與新技術(shù)進行互動。但是我們卻很難發(fā)現(xiàn)學生會運用這些新的技術(shù)去創(chuàng)造東西，或者是表達自己，更不用說形成良好的計算思維了。在過去，這似乎是一件很艱難的事情，我們想做出一個小游戲就必須先得學會編程，這對于學生來說實在是太難了。美國麻省理工學院媒體實驗室的Mitch Resnick認為，編程并不是專屬于計算機天才，應該適用于所有人。因此，由麻省理工學院（MIT）開發(fā)的Scratch 逐漸在全球范圍內(nèi)普及起來。Scratch 是針對兒童設計開發(fā)的程序編寫語言與環(huán)境，摒棄了艱深枯燥的算法，用高度可視化的界面與有趣的內(nèi)容，讓兒童在創(chuàng)作體驗中學習編程、表達自己的想法。

與傳統(tǒng)的小學信息技術(shù)課的office等內(nèi)容有所不同，Scratch不僅僅是簡單的教授學生應用技術(shù)，更多的是教會學生編程的思維和思考的方法，從而使學生形成計算思維為目的。在我的scratch課堂上，我通常采用以下五個教學環(huán)節(jié)：“嘗試——分析——制作——調(diào)試——分享”，下面筆者將以《酷貓?zhí)油觥芬徽n為例子，闡述一下我在教學中如何讓“數(shù)字原住民”表達自己，形成計算思維。

一、嘗試——激發(fā)學生的學習興趣

我校scratch的教學對象是六年級學生，學生經(jīng)過學習已經(jīng)對scratch有所掌握，但層次不一。學生具備一定的自主學習能力，對于scratch內(nèi)容具有濃厚的興趣；喜歡圖片、動畫、小游戲，但對編程沒有足夠的信心。小學scratch的教材一般都以人機互動或者是游戲的方式進行開展，《酷貓?zhí)油觥芬徽n也是如此（如圖1）。對于這一類游戲型的程序，我會先讓學生嘗試玩游戲，并在玩的過程中觀察游戲里面的一些關鍵元素，例如，游戲的背景，游戲角色，游戲的觸發(fā)方式等等。學生通過試玩，對游戲有了大概的了解，他們會更清楚的知道自己要制作怎樣的游戲，需要創(chuàng)建什么角色，游戲有什么功能，可以讓學生從一個抽象的過程轉(zhuǎn)化為具體的操作，有效激發(fā)學生開展程序設計的強烈愿望，為接下面的學習打下良好的基礎。

圖1

二、分析——理解游戲的設計思路

程序分析在制作游戲的過程中占有重要的位置，只有讓孩子在腦海中有一個清晰的設計思路，在制作游戲的過程中才能少走彎路。在分析程序的過程中，我習慣運用提問的方式，引導學生逐步說出游戲的設計思路。本課中我可以運用思維導圖的方式來引導學生進行分析。

思維導圖能幫助學生更好地對程序進行理解。我們利用思維導圖就可以讓學生對程序中每一個角色，每一個動作，每一個觸發(fā)條件，每一個指令的運用與其關聯(lián)度都會清晰地呈現(xiàn)出來。如《酷貓?zhí)油觥愤@一課我把游戲分為五部分，分別是魔怪不停飛舞、酷貓跟隨鼠標、酷貓閃躲不及、酷貓身中魔毒、游戲結(jié)束。然后從每個部分我們還可以細分成不同的步驟以及使用的不同指令，從而形成一幅簡單的思維導圖，讓學生一目了然。（如圖2）。

圖2

使用思維導圖的方法使學生在制作的過程中有了明確的指向性，避免了學生漫無目的的制作。通過思維導圖也能讓學生對整個程序的思維過程更直觀，更具體，更容易理解，幫助培養(yǎng)其信息核心素養(yǎng)中計算思維的能力的形成。

三、制作——掌握流程及關鍵要點

很多時候，一個程序分析下來，還是有學生不清晰從那里開始做，不清晰這一步操作之后應該到那一步操作的情況。針對這個情況，回到《酷貓?zhí)油觥愤@一課，酷貓跟隨鼠標、酷貓閃躲不及、身中魔毒等環(huán)節(jié)，學生可以根據(jù)已學的知識和書本的提示，在教師的引導下先形成解決本節(jié)課的結(jié)構(gòu)化流程圖（如圖3）

圖3

流程圖能更好幫助學生對程序開始及走向的分析，讓學生操作的每一步更清晰，目的性更強，有助于學生核心素養(yǎng)中計算思維的能力提升。

通過前面的分析理解之后，游戲的制作就顯得相對的輕松許多了。Scratch自身強大的功能把學生制作游戲的難度大大的降低了，有別于傳統(tǒng)的編碼形式，scratch采用的是拖拽模塊的方法，然后根據(jù)需要修改關鍵的數(shù)據(jù)，而且修改的結(jié)果可以馬上直觀地在屏幕上呈現(xiàn)出來，學生可以在觀看結(jié)果之后對不滿意的地方馬上進行修改。這種拖拽和直觀的方式，使得即便不會編碼的孩子們也能輕松地制作出游戲。

本課的重點內(nèi)容是讓學生靈活地運用廣播與當接收到廣播的互動方式。教學的定位是實現(xiàn)一個角色廣播多個的消息，另一個角色接收不同的消息執(zhí)行對應的動作。學生第一次接觸這種組合使用的指令，在使用指令之前，由于我們經(jīng)過了程序分析因而大部分的學生學習起來都比較輕松，有個別的學生會把指令放在了不正確的角色腳本里面，此時只要讓他們從新回顧之前所畫的思維導圖理清角色與角色之間的關系便可。

四、調(diào)試——實踐操作來提升自我

任何一個天才都不敢說自己編的程序是完全正確的。幾乎每一個稍微復雜一點的程序都必須經(jīng)過反復的“調(diào)試——修改”直到程序能正確運行。本課中我要求學生初步完成后，首先進行自主調(diào)試。每一個學生對自己程序的中的每一個指令語句都要知道其作用，用自身認真、嚴謹?shù)膽B(tài)度來解決問題。而當個體未能解決問題時，我會讓小組進行協(xié)作，利用程序調(diào)試表（表1）一齊找茬，治治病。

表1 程序調(diào)試表

程序的調(diào)試是編程中一項重要的技術(shù)，每一個調(diào)試成功的案例，都是一個寶貴的教學資源，都能讓學生產(chǎn)生滿滿的成功感。

五、分享——激發(fā)天馬行空的創(chuàng)想

分享是scratch中的一個很重要的部分，每個人的想法都會不一樣，我們通過思考、交流，分享自己的想法的同時，也可以鍛煉自己的語言表達能力，理清思路，也能收到別人對自己作品的評價與建議，更好地提升自己的作品。然而，在現(xiàn)實的課堂中，由于時間的關系，并不是所有的學生都能想出很好的創(chuàng)意，但他們在聽取別人分享的時候，在學習別人好創(chuàng)意的基礎上，也會反思自己的不足，繼續(xù)去完善自己的作品，或者產(chǎn)生更好的創(chuàng)意想法。Scratch就是不限制學生的思維之余，不斷激發(fā)他們繼續(xù)深入學習編程的欲望，激勵學生不斷的想象。

通過Scratch環(huán)境下的編程教育后，我們驚喜地發(fā)現(xiàn)學生并不是我們想象中對編程有恐懼感，而是很感興趣，而且上手也特別快。Scratch也能讓學生積極地參與到創(chuàng)作中，可以讓他們的想象力、創(chuàng)造力得到培養(yǎng)與鍛煉。同時，我們也看到學生在學習過程中，通過對程序的理解，通過思維導圖、流程圖的分析，很大程序上促使其良好計算思維方式的形成。其實，我們不難發(fā)現(xiàn)，隨著科技的發(fā)展越來越多像scratch這一類的軟件涌現(xiàn)出來，如Hopscotch、Phrogram都是適合兒童使用編程應用程序。編程正在逐漸地小齡化，但是編程不再是純粹地敲打編碼，而是換一種方式讓人更加容易地接受和使用。它們互動性很強，培養(yǎng)學生的編程思維，讓學生掌握簡單的編程原理和技術(shù)，最重要的是，它們非常有趣。

參考文獻：

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