Scratch教學(xué)中學(xué)生計(jì)算思維能力的培養(yǎng)策略

劉彭

【摘要】Scratch是一種可視化圖塊式編程工具，其特點(diǎn)為圖文并茂、容易上手，對(duì)學(xué)生而言是一款十分合適的編程學(xué)習(xí)入門軟件。在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生在獨(dú)立運(yùn)用Scratch軟件進(jìn)行編程的過程中，需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)精彩的故事情境，為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，必須考慮運(yùn)用什么樣的循環(huán)語句等問題，進(jìn)而可以提高學(xué)生解決問題的能力，久而久之，則可以在潛移默化中提升學(xué)生的計(jì)算思維能力。本文簡單分析幾種在學(xué)Scratch教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維能力的有效策略。

【關(guān)鍵詞】Scratch 信息技術(shù) 學(xué)教學(xué) 計(jì)算思維

【中圖分類號(hào)】G212 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2017）22-0293-01

一、創(chuàng)設(shè)精彩的故事情境，化抽象為具體

學(xué)生的抽象思維能力還有所欠缺，尤其在信息技術(shù)教學(xué)中，很多編程程序的學(xué)習(xí)都對(duì)學(xué)生的抽象思維能力有著較高要求，因而，有些學(xué)生會(huì)在信息技術(shù)課程學(xué)習(xí)中存在較大困難，甚至逐漸失去學(xué)習(xí)這門課程的信心和興趣。而Scratch軟件編程的入門難度低，可操作性強(qiáng)，教師選擇合適案例并引導(dǎo)學(xué)生自主編程設(shè)計(jì)，結(jié)合案例實(shí)際內(nèi)容及課程教學(xué)目標(biāo)，創(chuàng)設(shè)出針對(duì)性較強(qiáng)的任務(wù)情境，讓學(xué)生自由地創(chuàng)設(shè)精彩的故事情境，且鼓勵(lì)學(xué)生扮演角色模擬情境過程，通過學(xué)生的親身體驗(yàn)對(duì)知識(shí)有更真實(shí)、更全面的認(rèn)識(shí)，還能充分感受到程序抽象問題，化抽象為具體，加深學(xué)生的理解。在創(chuàng)設(shè)故事情境的過程中，教師應(yīng)逐步引導(dǎo)學(xué)生對(duì)故事情節(jié)進(jìn)行不斷完善和豐富。在角色扮演中，教師先組織學(xué)生進(jìn)行單角色扮演，再導(dǎo)入多個(gè)角色，以此逐步完善和豐富故事情節(jié)。

例如，教師講解“遙控直升機(jī)——角色的控制與停止指令”的過程中，為了讓學(xué)生更好地體會(huì)直升機(jī)的上升、下降和停止過程，就創(chuàng)設(shè)出精彩的故事情境。首先，教師安排兩位學(xué)生帶上頭飾分別扮演電腦小博士和直升機(jī)。由教師說“開始”，由電腦小博士發(fā)出命令指示，直升機(jī)接到指令后做出相應(yīng)的反應(yīng)動(dòng)作?！扒斑M(jìn)”的指令，“直升機(jī)”立即往前移動(dòng)；“后退”的指令，“直升機(jī)”則往后移動(dòng)；“上升”的指令，“直升機(jī)”就跳到講臺(tái)的臺(tái)階上；“下降”的指令，“直升機(jī)”就從臺(tái)階上跳下來；“停止”的指令，“直升機(jī)”就停止運(yùn)動(dòng)。當(dāng)然，教師可以安排學(xué)生進(jìn)行多角色扮演，分別由五個(gè)學(xué)生扮演直升機(jī)的指令動(dòng)作，讓學(xué)生積極參與到課堂活動(dòng)中。通過這種角色扮演，學(xué)生能很真實(shí)地感覺到各個(gè)指令動(dòng)作之間的不同，接著，教師就教會(huì)學(xué)生根據(jù)教材內(nèi)容設(shè)計(jì)遙控直升機(jī)的編程程序，學(xué)生基本可以準(zhǔn)確無誤地設(shè)計(jì)程序，使教學(xué)效果更為明顯。像這種運(yùn)用模擬情境的教學(xué)手段導(dǎo)入新課教學(xué)，大大提高學(xué)生積極性，使學(xué)生在“玩”的過程中理清各個(gè)對(duì)象之間的關(guān)系，且能掌握操作程序方法，進(jìn)而讓抽象化的程序具體化，還能夠“觸摸”。

二、制作個(gè)性化的游戲，讓學(xué)生深入了解Scratch

學(xué)生的性格特點(diǎn)非?；顫姡瑢?duì)游戲活動(dòng)充滿樂趣，而教師可以適當(dāng)引導(dǎo)模仿交互性的游戲活動(dòng)，將能大大激發(fā)學(xué)生興趣。Scratch編程設(shè)計(jì)中，必須讓所有學(xué)生都親身參與到活動(dòng)中，重點(diǎn)學(xué)習(xí)條件、變量、運(yùn)算符和鏈表等數(shù)據(jù)概念及測試與調(diào)試的計(jì)算實(shí)踐。Scratch中的選擇條件概念能讓學(xué)生對(duì)程序有更全面的理解，讓學(xué)生逐步形成按照所給條件直接做出準(zhǔn)確判斷的能力。Scratch中的運(yùn)算符概念能幫助學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)中的運(yùn)算機(jī)制進(jìn)行整體把握。Scratch中的數(shù)據(jù)概念則可以使學(xué)生感知到鏈表和變量的實(shí)際意義。教師引導(dǎo)學(xué)生做游戲時(shí)，首先教會(huì)學(xué)生分析游戲方法與技巧，讓學(xué)生分析游戲活動(dòng)中的共同點(diǎn)，以此作為設(shè)計(jì)的游戲的特征。游戲設(shè)計(jì)過程中，學(xué)生能按照重復(fù)和遞增的原則，從簡單到困難，進(jìn)而慢慢掌握交互、多場景切換，能熟練操作廣播、鏈表和變量等相關(guān)功能。

例如，教師給學(xué)生布置游戲設(shè)計(jì)任務(wù)“迷宮游戲”，在教師的指引下，學(xué)生能先確定兩個(gè)角色，即老鼠與貓，在未設(shè)計(jì)迷宮的情況下設(shè)計(jì)最終目標(biāo)——按照你設(shè)計(jì)的程序，貓可以將老鼠抓住，并展開多次測試，學(xué)生能對(duì)條件的計(jì)算概念有初步了解。而關(guān)于對(duì)“小貓”的控制，學(xué)生可以根據(jù)自己的愛好選擇用傳感器、鍵盤或鼠標(biāo)等進(jìn)行控制。然后，教師繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)迷宮，且慢慢增多游戲規(guī)則——迷宮中，貓是不可以穿越墻壁的，需要教師耐心引導(dǎo)學(xué)生自主思考、自主探究，并最終運(yùn)用前進(jìn)語句和條件判斷處理好此問題。接著，教師增加計(jì)時(shí)器規(guī)則，對(duì)游戲的完成時(shí)間做出明確規(guī)定，直接增加難度，從而讓學(xué)生理解運(yùn)算符和數(shù)據(jù)等相關(guān)計(jì)算概念。當(dāng)然，教師還能利用變量的功能，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)游戲成績、敵人及獎(jiǎng)勵(lì)制度等眾多規(guī)則，最終實(shí)現(xiàn)多場景系列的通關(guān)游戲。

三、鼓勵(lì)學(xué)生開發(fā)項(xiàng)目，鞏固Scratch編程設(shè)計(jì)的方法技巧

學(xué)信息技術(shù)課程中，Scratch的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生掌握一定的項(xiàng)目開發(fā)能力，學(xué)生可以運(yùn)用學(xué)習(xí)的知識(shí)加上想象和創(chuàng)造，自由開發(fā)各種有趣的項(xiàng)目，讓學(xué)生不斷鞏固Scratch編程設(shè)計(jì)方法技巧，調(diào)動(dòng)學(xué)生的創(chuàng)作激情。教師鼓勵(lì)學(xué)生將自己視為一名優(yōu)秀的設(shè)計(jì)者，大膽展現(xiàn)自己的創(chuàng)意，在設(shè)計(jì)、創(chuàng)建、實(shí)驗(yàn)、探究和分享過程中一步一步發(fā)展成為計(jì)算創(chuàng)造者和計(jì)算發(fā)明者。課堂教學(xué)中，教師為了讓學(xué)生積極開展動(dòng)手實(shí)驗(yàn)和自主探究，其教學(xué)計(jì)劃、課時(shí)安排、優(yōu)秀作品示范、微視頻等一系列教學(xué)資源都必須是精心挑選和設(shè)計(jì)的，使學(xué)生享受到無盡的趣味。學(xué)生通過多次項(xiàng)目開發(fā)訓(xùn)練，不斷提高Scratch的操作水平，能夠在所學(xué)知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上快速理解現(xiàn)階段學(xué)習(xí)任務(wù)，并用指令集程序表示這些理解，然后傳送給角色，此時(shí)角色接到指令信息后立即做出對(duì)應(yīng)的變化。

四、結(jié)語

在學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中，以Scratch為代表的可視化圖塊式編程工具，相比于傳統(tǒng)編程設(shè)計(jì)軟件更易于被學(xué)生接受，其操作難度低、內(nèi)容豐富，引導(dǎo)學(xué)生在解決問題的過程中不斷激發(fā)思維，鼓勵(lì)學(xué)生大膽發(fā)揮自己的想象空間設(shè)計(jì)各種編程程序，并在計(jì)算機(jī)中演示和測試，最終完成自己喜歡的作品，從而培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力。