重視程序規劃，培養計算思維能力

顧偉潔

【摘? ?要】Scratch編程教學中的程序規劃是培養學生計算思維能力的重要路徑。教師可以通過謀劃情境呈現方式、籌劃圖示構思方法、規劃腳本搭建步驟三個方面，引導學生進行有效的程序規劃，從而幫助學生感知對象關系，提升建模能力，培養計算思維能力。

【關鍵詞】Scratch編程;程序規劃;計算思維能力

Scratch操作簡單、趣味性強，降低了小學生學習編程的門檻，使學生逐漸走進信息技術課堂。Scratch編程教學不是為了單純傳授技術，主要是為了傳遞編程思想與思維的方式，培養學生的計算思維能力。在實際教學中發現，部分教師過于追求編程的結果，忽視了編程的前奏——程序規劃。

程序規劃，是指在程序編寫前對程序中的元素、內容等進行整理，制訂出編寫計劃，為程序搭建提供思路和依據，是培養計算思維能力的重要路徑。因此，教師可以從情境、構思、搭建三個方面，引導學生謀劃做什么，籌劃怎么做，規劃為什么做，為學生Scratch編程提供思維支架，使學生能夠基于程序規劃，有序搭建程序，尋找指令進行程序創編，提升計算思維能力。

一、謀劃情境呈現方式，感知對象關系

情境是信息技術教學的重要環節，但Scratch編程教學的情境創設與一般的信息技術教學不同。它不只是為了調動學生的學習興趣，因為其情境背景、素材都是程序的重要元素，即Scratch編程教學的情境不能單一呈現，應與后續學習的程序內容緊密相關。因此，教師要在程序規劃中謀劃情境呈現的方式，讓學生從情境中感知各對象之間的關系，為編程奠基。

以六年級下冊第7課《角色對話》為例，第一次試教時，教師呈現了貓和老鼠對話的文字，請學生分角色朗讀。雖然學生演繹得繪聲繪色，達到了激趣的目的，但到了創編程序階段，學生完全混淆了兩個角色的先后順序，使腳本編寫一片混亂。因為小學生正處于具體形象思維向抽象邏輯思維發展的過渡階段，往往要借助直觀的圖像來解決問題。所以，教師改變了貓和老鼠對話的呈現方式，把文字形式改為圖文對應形式（見圖1）。

由于本次編程要求兩個角色同步說話，教師就用課件展示了動態對話的過程，甚至可以讓學生模擬角色表演情境。高度仿真的情境，幫助學生厘清了兩個對象的對話順序，初步感知其同步關系。由于教師有效謀劃了情境的呈現方式，使學生迅速理解了貓和老鼠對應的關系，為后面Scratch編程教學奠定了認知基礎。

二、籌劃圖示構思方法，提升建模能力

學習編程的目的是為了提高學生的思維能力和將具體問題轉化為計算機語言的建模能力。因此，教師在編程構思階段要引導學生以思維導圖、流程圖、作品設計卡等圖示方式分解自己的想法，對作品的程序設計做一個簡單的籌劃，為Scratch編程建好模型。

（一）借助思維導圖，呈現程序設計流程

思維導圖是表達發散性思維的有效圖形思維工具。在Scratch編程教學中使用思維導圖比較節省時間，能將無形的思維過程轉化為直觀有形的圖形，讓學生一目了然地了解各種角色的聯系。

如《口算練習》一課中用到了算術、判斷、循環和變量、隨機函數等元素。雖然學生已經學習編程有一段時間了，但要設計復雜程序依然有難度。于是，教師在編寫程序前出示了思維導圖，讓學生全面了解該程序的基本設計流程，借助圖形思考程序設計的關鍵點，從而使作品的關鍵問題與圖像、對象等建立聯結，與程序的各元素一一對應，形象展示程序設計的整體規劃（見圖2）。

（二）利用模型結構圖，厘清問題解決思路

流程圖是使用圖形表示算法的思路的常用方法，是程序語言中構思程序的好方法。但小學生的邏輯思維還不發達，如果在程序規劃時就使用流程圖，依然過于抽象和枯燥。因此，教師可以利用與流程圖類似的模型結構圖，幫助學生厘清解決問題的基本思路。

依然以《角色對話》為例，“通過編寫貓鼠對話的程序，感受順序結構程序編寫的方法，體驗創作Scratch作品的一般過程”是本課的教學目標之一。可如何讓學生感受、了解、掌握順序結構程序編寫的方法呢？教師先請學生觀察圖1，然后向學生提問：“觀察對話情境圖可以發現，先說話的是老鼠。當老鼠說話時，貓在干什么？”學生答：“等待。”“第二句話是貓先說的。當貓說話時，老鼠又在干什么？”“等待。”教師根據學生的回答相機板書，共同繪制出模型結構圖（見圖3）。形象的模型結構圖將學生的思維過程可視化呈現，讓學生初步感知兩個角色同步關系及程序自上而下的結構，了解順序結構程序編寫的一般方法。

（三）采用作品構思卡，整理編程所需素材

在Scratch編程教學中，教師要幫助學生樹立規劃優先，先設計后制作的意識，但學生往往有了創意，卻不知怎么表達。這也是Scratch編程教學的難點。而突破難點的關鍵是讓學生學會整理素材，知道自己要做什么，需要什么素材。根據主題設計的作品構思卡就能在腳本編寫前，幫助學生厘清設計思路，輕松整理編程素材。

以六年級下冊第9課《鍵盤觸發》為例，在編寫腳本前，教師布置了獨立設計“作品構思卡”的任務。從學生設計的作品構思卡來看（見圖4），學生已經梳理出作品創作所需要的元素及設計腳本的關鍵——按鍵的設置，也給學生創造了一個發揮想象和創意的機會，有效提高了學生設計程序和規劃程序的能力。

三、規劃挑戰步驟形式，輔助腳本搭建

雖然教師利用情境規劃和圖示規劃，為學生搭建程序做好了頂層設計，但要將程序設計思維轉化為程序搭建過程中的具體步驟，對學生而言，依然是一道難以逾越的障礙。

如六年級下冊第6課《初識Scratch》是“Scratch趣味編程”單元的起始課，需要學生掌握基本編程過程。傳統的任務卡往往用文字表示，學生雖能理解內容，但不知道如何完成一個完整的程序。即使有學生無意間找到自己所需要的指令，也無法規劃編程步驟。于是，教師將傳統任務卡修改成圖表結合的挑戰卡（見表1），清楚呈現編程過程，幫助學生厘清思路，自上而下、層層遞進地進行編程。

挑戰卡通過“選一選”“試一試”“評一評”三個步驟輔助學生搭建腳本，體現了編程規劃層層遞進的設計思路。學生通過反復練習，就能掌握Scratch編程的方法，學生的計算思維能力也得以培養。

綜上所述，編程規劃決定了Scratch編程的質量。教師在關注作品創意的同時，更應關注學生思維的品質，這樣才能為后續的編程做好準備，讓學生帶著信心創作出優秀的作品。Scratch編程作為一門新興的課程，教師應多關注學生的需要，通過教學方式的改變，去提高學生的編程技能，更要在學習過程中培養他們的計算思維能力。

參考文獻：

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（浙江省海寧市馬橋中心小學? ?314419）