在Scratch教學中培養(yǎng)學生的計算思維

朱丹

摘 要：計算思維是運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統(tǒng)設計以及人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動。而Scratch是一款可視化編程軟件，圖文結(jié)合、便于操作，通過積木模塊的搭建來實現(xiàn)程序的編寫。教師通過創(chuàng)設有趣的故事情境，激發(fā)學生的學習興趣，進而通過分解問題、設計腳本、歸納總結(jié)來幫助學生理清思維、優(yōu)化思維、沉淀思維。長此以往，能有效培養(yǎng)學生自主學習的能力，提升學生計算思維的能力。

關鍵詞：Scratch教學；計算思維；情境

一、創(chuàng)設情境，化抽象為具體

程序語言的學習，對于學生的抽象思維有著較高的要求，而小學生的抽象思維能力還有所欠缺，Scratch軟件編程入門難度較低，可操作性強，不需要像傳統(tǒng)編程軟件那樣逐行“敲”代碼，而是通過拖拽積木塊的方式將程序語言像搭積木一樣堆積起來。教師可根據(jù)案例創(chuàng)設合適的情境，鼓勵學生扮演角色，模擬情境，通過學生的親身體驗，對知識有更真實、更全面的認識，充分將抽象的問題化為具體的問題，加深學生的理解。在創(chuàng)設故事情境的過程中，教師可以適當引導學生對故事情節(jié)進行不斷的完善，先組織學生進行角色扮演，再逐步完善和豐富故事情節(jié)。

例如，在教學《編排節(jié)目順序》一課時，教師以三打白骨精為主題，通過創(chuàng)設三打白骨精的故事情境，讓學生扮演在游戲的過程中，唐僧分別向三個徒弟呼救的故事情境，每個徒弟接收到消息后，做出不同的反應。

角色扮演片段：

唐僧：悟空救我。

悟空：移動，離開并轉(zhuǎn)身說：“我去去就來?！?/p>

唐僧：八戒救我。

八戒：移動，離開后，到白骨洞探個究竟，被困洞中。

唐僧：悟凈救我。

悟凈：“大師兄，快來救師傅??！”

學生通過創(chuàng)設情境，角色扮演，了解了每個角色之間的邏輯關系，通過每個角色的語言、動作及先后順序，幫助學生理解“廣播”的順序和概念。

二、分析問題，理清思維

在Scratch程序設計中，我們需要對每一項任務進行分析，然后再根據(jù)各個任務和要求，思考解決問題的辦法，最終選擇適合的方式方法。我們可以首先將任務分解成一個個小問題，然后將問題分解成自然語言，再將自然語言轉(zhuǎn)化成程序語言，使學生深入理解程序，對程序中所用到的算法、指令進行正確的理解和判斷，幫助學生理清思維。

例如，在教學《迷宮游戲》一課時，首先讓學生體驗迷宮游戲，然后教師引導，學生自主設計迷宮主題，幫助學生理清角色在迷宮游戲的過程中的邏輯關系。學生設計的主題各不相同，有探險者挖寶藏、小蝌蚪找媽媽、貓捉老鼠等，以探險者挖寶藏為例，探險者通過顏色判斷，是否碰到了墻壁，碰到墻壁回到起點或是后退2步；通過角色判斷，是否碰到了障礙物或是找到了寶藏，碰到障礙物回到起點，碰到寶藏說勝利，進入下一關。障礙物有旋轉(zhuǎn)類障礙物、移動類障礙物，待學生理清角色之間的關系后，再將自然語言轉(zhuǎn)化成程序語言，這樣有助于幫助學生理清思維。

三、設計腳本，優(yōu)化思維

在Scratch腳本設計的過程中，我們經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)同一個效果可以有多種途徑或方法來完成。在多種方式方法中，我們找出一種最好的或是最合理的方式，引導學生大膽嘗試、創(chuàng)新，加強設計，理清角色及各個指令之間的關系，這個過程就是對思維的優(yōu)化的過程。

例如，在教學《青蛙過河》一課時，學生通過坐標的設定來控制青蛙的運動，移動青蛙的位置，再動作模塊能夠直接顯示青蛙當前的腳本，直接將腳本拖動到腳本區(qū)，學生在運行的過程中，為了使程序更自然、更合理，于是嘗試在青蛙移動的過程中加入等待時間。

又如，在教學《畫正多邊形》一課時，學生在觀察比較中發(fā)現(xiàn)，畫正方形的移動100步，旋轉(zhuǎn)90度這樣的語句重復執(zhí)行了4次，于是，學生加入了重復執(zhí)行4次這條控件；接著嘗試畫正五邊形、正八邊形、正十二邊形，學生通過正方形的觀察比較，知道正幾邊形就是重復幾次，因此只要改變重復執(zhí)行的次數(shù)及旋轉(zhuǎn)的角度。五年級的學生有了一定的數(shù)學基礎，知道多邊形的外角和是360度，教師稍加講解，學生便能用邏輯運算來設置旋轉(zhuǎn)的度數(shù)。學生通過一次次對程序腳本的修改，在這樣的思維過程中，優(yōu)化了腳本，也優(yōu)化了思維。

四、歸納總結(jié)，沉淀思維

歸納就是讓學生對所學的內(nèi)容以及在編程過程中所運用的技巧、方法進行歸納、整理、總結(jié)，通過類比的方法，將同一類問題的解決辦法遷移到其他的問題上，形成一種內(nèi)在的思維能力。學生在完成一個作品后，教師可以引導學生進行創(chuàng)意設計，作品展示是對學生的肯定，也是學生再學習的一種方式。學生展示、介紹自己的作品，不僅是展示自己的機會，也是對知識進行歸納總結(jié)。經(jīng)過思考和學習后，學生對作品更有想法，理清了思路，也沉淀了思維。

例如，在教學《青蛙過河》一課時，青蛙已經(jīng)成功地到了河對岸，怎樣才讓自己創(chuàng)編的故事與眾不同呢？學生創(chuàng)意無限，有的想到讓青蛙一邊跳到荷葉上一邊發(fā)出聲音并變大，有的還想到讓荷葉移動增加趣味性，學生努力將自己的作品展示給大家看的時候，已經(jīng)將自己所學到的知識以及自己摸索到其他模塊的控件運用到自己的程序設計中。這樣學生在展示自己創(chuàng)意的時候，不僅鞏固了所學的內(nèi)容，還使學生對整個故事的思路更清晰，沉淀了思維。

因此，教師只有在教學設計中融入計算思維，不斷改善程序教學的設計，提高學生編程的興趣和積極性，才能讓學生在分析、創(chuàng)作、交流、分享的過程中，提高編程能力，促進學生計算思維的發(fā)展，使每位學生的計算思維能力有所提高。