談在小學(xué)Scratch課堂中高效培養(yǎng)學(xué)生計算思維的方法

劉海

【摘要】Scratch從2013年納入了江蘇省小學(xué)信息技術(shù)教材，為提升學(xué)生的信息技術(shù)學(xué)習(xí)興趣和編程能力起到了重要的作用。Scratch編程重在培養(yǎng)學(xué)生的計算思維。如何高效地培養(yǎng)學(xué)生的計算思維，是每個任教者都要面對的問題。文章以蘇教版小學(xué)信息技術(shù)五年級“青蛙過河”一課來分析如何在Scratch課堂中高效培養(yǎng)學(xué)生的計算思維。

【關(guān)鍵詞】Scratch;三要素;計算思維;個性化創(chuàng)新

最新的《中小學(xué)信息技術(shù)課程指導(dǎo)綱要（試行）》中明確提出，信息技術(shù)課程主要是發(fā)展學(xué)生四個方面的能力，即信息素養(yǎng)、計算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)及信息社會責(zé)任。Scratch編程在小學(xué)信息技術(shù)課程中出現(xiàn)了將近十年的時間。這十年中，Scratch編程對培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)和計算思維起到了極大的作用，得到了廣大師生的認(rèn)可。學(xué)生對于圖形化的編程都容易接受，對于編寫出實實在在的動畫和游戲都非常有興趣。但大多數(shù)學(xué)生并不滿足于教材中提供的幾個例題，他們真正需要的是訓(xùn)練計算思維的高效課堂。打造Scratch編程的高效課堂可以從以下幾個方面努力。

一、創(chuàng)建形象化的學(xué)習(xí)目標(biāo)，構(gòu)建編程思維鏡像

在Scratch編程課堂上，教師設(shè)計的學(xué)習(xí)目標(biāo)必須是非常明確的。但這樣明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)并不能讓小學(xué)生深刻地理解。根據(jù)兒童心理學(xué)的特征，小學(xué)生對形象具體的事物更加容易接受，Scratch編程的學(xué)習(xí)目標(biāo)也是如此。最好的辦法是把既定的學(xué)習(xí)目標(biāo)形象化、具體化，這些學(xué)習(xí)目標(biāo)能夠具體到個例是最好的。比如說，一節(jié)課做哪幾個實例學(xué)習(xí)，要做成什么樣的效果，躍于眼前，了然于心。這是現(xiàn)代模塊化教學(xué)思維所倡導(dǎo)的。教師把學(xué)習(xí)任務(wù)都設(shè)計成一個個模塊，學(xué)生照著模塊去完成任務(wù)，在完成任務(wù)的過程中會遇到一些困難，尋找一些解決方案，這就是模塊化學(xué)習(xí)的過程。

教師要根據(jù)小學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律去展現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)。通常可以把目標(biāo)分拆為具體的編程模塊，讓學(xué)生去觀察、思考，先不講具體的算法。當(dāng)學(xué)生看到具體的編程模塊時，他們立刻就會明白他們的任務(wù)是什么，要做什么樣的程序，要達(dá)到什么樣的效果，構(gòu)建形象化思維鏡像。學(xué)生的大腦里構(gòu)建形象化的思維鏡像，才能從直觀認(rèn)識到要做的具體學(xué)習(xí)任務(wù)，從而有的放矢地朝學(xué)習(xí)目標(biāo)去靠近。

例如，在設(shè)計“青蛙過河”一課時，最重要的不是如何設(shè)置生動的故事情境，不是講解生澀的坐標(biāo)知識，而是要讓學(xué)生明明白白地看到青蛙過河到底是怎么一回事。青蛙在河的對岸，通過一片片荷葉，輕松地跳到河的這一邊來。當(dāng)然，只看一兩遍，并不是所有的學(xué)生都能洞察細(xì)節(jié)。為了讓學(xué)生看得更清晰，有足夠的時間和機會思考，可以讓他們多看幾遍。他們可以看到，青蛙與以前學(xué)習(xí)的角色移動都不一樣，以前的移動都是采用“移動X步”來實現(xiàn)，這種方式的特點是朝著角色的朝向所移動。在青蛙過河中，青蛙采用“滑動”的方式改變位置，而且每次都能準(zhǔn)確地到達(dá)預(yù)想的荷葉上。不需要教師提問，學(xué)生能很具體地明白將要做什么，做成什么樣的效果，就算是達(dá)到既定教學(xué)目標(biāo)了。雖然學(xué)生不能用專業(yè)術(shù)語說出來，但他們的內(nèi)心一定是清楚的。這樣學(xué)生在完成任務(wù)的時候，就有了明確的努力方向。

學(xué)生的學(xué)習(xí)緊扣學(xué)習(xí)目標(biāo)，把大量的時間和精力都投入在實現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)上，思維鏡像很快就確立了起來，課堂教學(xué)的效果就會得到提高，學(xué)生也會對Scratch編程有更多的理解。

二、尋找作品三要素，學(xué)會分解任務(wù)

拿到一個學(xué)習(xí)任務(wù)，如何去完成呢？這個問題并不簡單。首先教師需要把復(fù)雜的問題簡單化、步驟化，然后學(xué)生用簡單的思維方式按照步驟串接起來，這就是分解任務(wù)的過程。

在Scratch編程教學(xué)過程中，通常提倡把一個作品進行分解，進行量化。完成一個任務(wù)，必須知道作品的三要素——背景、角色和腳本。從這個三要素的方向去看，任何作品都從這個方向?qū)ふ抑c。

例如，教師在教學(xué)“青蛙過河”一課時，給學(xué)生演示完實例，如果直接讓學(xué)生去完成模塊實例的話，大部分學(xué)生可能會遇到“老虎吃刺猬”問題——無從下口。有人先弄角色，有人先寫腳本，做法各不相同。當(dāng)然，有人失敗，有人成功。這個問題，要化繁為簡，最好程式化，要求學(xué)生首先思考程序三要素的問題，先不考慮如何完成這個實例，而是先在這個實例中找到三要素。背景，很簡單，荷花池。荷花池哪里來？是個問題，放一放。角色，小青蛙，哪里來？角色庫中來，很簡單就可以解決。腳本，很神秘，這也是本課的重點和難點。腳本設(shè)計是全課的關(guān)鍵，要做好腳本，不能簡單地把腳本告訴學(xué)生，而是要有一個思考的過程，這個過程就是初級的計算思維的培養(yǎng)過程。

程序三要素的問題一解決，雜亂的思緒瞬間變得清晰多了。背景很好解決，角色很好解決，剩下的唯一難點就在于最后的神秘腳本了。于是，學(xué)生會把更多的精力放在腳本上，用不著把時間浪費在其他的細(xì)枝末節(jié)上。腳本是一個Scratch程序作品的核心所在，是計算思維訓(xùn)練的靈魂所在。所以，教師在演示的時候，切忌讓學(xué)生看到現(xiàn)成的腳本，不然就失去了思考的過程。應(yīng)該讓學(xué)生看到程序演示，倒推腳本實現(xiàn)，這才是計算思維訓(xùn)練的基本過程。

三、百分百模仿與個性化創(chuàng)新的有機結(jié)合

在信息技術(shù)課堂上總有這樣一對悖論——模仿與創(chuàng)新。很多人覺得兩者是矛盾的，模仿就是仿照教者的作品進行復(fù)制，創(chuàng)新則是完全拋棄教者的作品，另起爐灶。其實不然，模仿與創(chuàng)新是一對有機的結(jié)合體。創(chuàng)新必須建立在模仿的基礎(chǔ)上，沒有模仿就沒有創(chuàng)新的基石。教師在教學(xué)Scratch編程內(nèi)容時，就要把百分百模仿與個性化創(chuàng)新有機結(jié)合起來。

不少學(xué)生理解了教師的解題方法，對原題都失去了興趣，都喜歡創(chuàng)新，另做他作。這種學(xué)習(xí)習(xí)慣是很不科學(xué)的，也是在學(xué)習(xí)中走彎路的表現(xiàn)。一般來講，創(chuàng)新要比模仿困難，模仿比創(chuàng)新更加容易判斷學(xué)習(xí)的效果，脫離模仿的創(chuàng)新猶如天馬行空，無所拘束。

所以，教師要對學(xué)生提出要求，讓他們養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。在學(xué)習(xí)伊始，先對例題中的任務(wù)進行百分百的模仿，達(dá)到完全能夠模仿的效果時，再考慮讓學(xué)生依葫蘆畫瓢，加入自己新鮮的思維元素，有的放矢地進行創(chuàng)新。

例如，在學(xué)習(xí)“青蛙過河”一課時，對于青蛙過河這個實例，教師在演示講解后，要把荷花池的圖片發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生導(dǎo)入到背景里去，再囫圇吞棗地把整個故事做出來，甚至包括每個坐標(biāo)點的數(shù)字都要一致。這里要體現(xiàn)背景導(dǎo)入本地文件的知識點，要確定青蛙初始位置的知識點，要使用X、Y坐標(biāo)來移動角色的知識點。總之，學(xué)生能把教師教的例題百分百地完成。在模仿階段，不允許學(xué)生做相似的程序，比如用其他動物來代替青蛙，用其他背景庫文件替代荷花池等等，這種偷梁換柱的行為一律禁止，保證學(xué)生在這一階段能夠很好地完成教師預(yù)設(shè)的任務(wù)。

模仿階段的任務(wù)完成后，鼓勵學(xué)生根據(jù)所學(xué)的知識點做一些創(chuàng)新性的程序設(shè)計。這個時候可以沒有約束，讓學(xué)生自由地想象與思考，讓他們的發(fā)散性思維得到很好的舒展。

這樣做，既可以完整地驗核課本的知識點，又可以體現(xiàn)學(xué)生的個性和創(chuàng)新意識，使Scratch編程學(xué)習(xí)成為一件有趣的事情。

四、同一個學(xué)習(xí)目標(biāo)，不同的解決思路

在設(shè)置好既定的學(xué)習(xí)目標(biāo)后，應(yīng)該讓學(xué)生根據(jù)目標(biāo)進行任務(wù)驅(qū)動式學(xué)習(xí)。相對于普通的學(xué)習(xí)內(nèi)容來說，這些學(xué)習(xí)目標(biāo)都是基礎(chǔ)的知識，但要進行高效計算思維的訓(xùn)練，就要從這些簡單的學(xué)習(xí)目標(biāo)中找到方法。可以嘗試讓學(xué)生在一個學(xué)習(xí)目標(biāo)中采用不同的解決思路來解決問題。

例如，在學(xué)習(xí)“青蛙過河”一課時，對于坐標(biāo)點的確定，可以輸入坐標(biāo)給出移動的位置，也可以采用其他方法解決這個問題。可以把這個問題拋出來，讓學(xué)生自己去嘗試，找到合適的方法。學(xué)生可以先把角色移動到一個位置，再從控件中直接獲取坐標(biāo)位置，就免除了輸入坐標(biāo)點的操作。這就是多向解決問題的思路。

很多問題都可以使用多種方式來解決，甚至有些解決思路是教師想不到的。筆者在教學(xué)的時候就經(jīng)常遇到新穎的思維方式和解題方法，其中有很多都是學(xué)生自己探究出來的。教師在教學(xué)的時候可以大膽地放手，信任學(xué)生，信任他們比教師更加出色，信任他們比教師想到的多種思路解決問題的辦法多。

一堂課中，除了坐標(biāo)的定位可有多種解決思路，其他知識也存在多種解決思路，最關(guān)鍵的在于教師對學(xué)生的引導(dǎo)。每個功能或效果的實現(xiàn)，不拘泥于完成了、做好了，要多讓學(xué)生開動腦筋，使用其他方法來解決問題，從不同的解決思路中得到不同的辦法，再把這些辦法進行對比和總結(jié)，這就是計算思維不斷提升的過程，也是構(gòu)建Scratch編程高效課堂的方法。

Scratch編程學(xué)習(xí)不同于傳統(tǒng)的信息技術(shù)基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)，它的重點是培養(yǎng)學(xué)生的計算思維。教師在課堂中始終貫穿著高效課堂的學(xué)習(xí)方式，以形象化目標(biāo)為引線，尋找程序設(shè)計的三要素，把模仿與創(chuàng)新有機結(jié)合起來，同一個目標(biāo)用不同的解決思路去引導(dǎo)學(xué)生，相信Scratch編程課堂能夠更加成功地塑造。

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