立足計(jì)算思維玩轉(zhuǎn)Scratch測(cè)控板

潘真敏

計(jì)算思維作為信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)之一，是信息化時(shí)代中數(shù)字公民必備的基本素養(yǎng)。從 2006年周以真教授提出計(jì)算思維這一概念開(kāi)始，到 2016年的《中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》正式發(fā)布，緊接著在 2018年初，教育部印發(fā)了《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017版）》，計(jì)算思維越來(lái)越受到教育界的關(guān)注。

近年來(lái)，我校信息技術(shù)教研組依托 Scratch測(cè)控板，基于教材，開(kāi)發(fā)了系列校本課程。在校本課程的教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，積極探索基于硬件操作的程序設(shè)計(jì)教學(xué)。筆者以校本教村中的《用測(cè)控板玩游戲》一課為例，圍繞課堂教學(xué)論述如何發(fā)揮硬件優(yōu)勢(shì)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。

真實(shí)體驗(yàn)，動(dòng)手游戲激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

課堂伊始，筆者先讓學(xué)生使用測(cè)控板試玩上節(jié)課編寫的接蘋果游戲，所有學(xué)生都非常興奮，讓學(xué)生在玩游戲的過(guò)程中感知測(cè)控板的操作方法及與程序之間的關(guān)系，從而把抽象的程序變得具體，并可以觸摸。深厚的學(xué)習(xí)興趣會(huì)使學(xué)生由內(nèi)而外地想要去探索新知，使課堂教學(xué)進(jìn)行得更加順暢。程序設(shè)計(jì)教學(xué)本身是比較抽象的，教師要善于利用小學(xué)生喜歡游戲的天性，吸引學(xué)生的注意力，通過(guò)創(chuàng)設(shè)游戲情境，使其在愉快的狀態(tài)下思考學(xué)習(xí)。良好的開(kāi)端是成功的一半，游戲情境導(dǎo)入效果對(duì)整節(jié)課有著事半功倍的作用。

動(dòng)手動(dòng)腦，搭建虛擬與現(xiàn)實(shí)的橋梁

Scratch測(cè)控板的引入，使計(jì)算機(jī)程序變得可以觸摸，實(shí)現(xiàn)了虛擬與現(xiàn)實(shí)的互通，拓展了學(xué)生的想象空間。筆者在教學(xué)《用測(cè)控板玩游戲》一課中，先引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)如何外部設(shè)備，將測(cè)控板連接到電腦上，并安裝驅(qū)動(dòng)，連接到相應(yīng)的串口，接著讓學(xué)生學(xué)會(huì)如何調(diào)試測(cè)控板。本課是測(cè)控板教學(xué)的第一課時(shí)，教會(huì)學(xué)生如何連接和使用外設(shè)也是培養(yǎng)學(xué)生信息素養(yǎng)不可或缺的內(nèi)容，一方面有助于學(xué)生回到家中學(xué)習(xí)和使用測(cè)控板，另一方面也為學(xué)生今后連接和使用其他外部設(shè)備打下基礎(chǔ)。初次連接硬件后，調(diào)試也是非常重要的內(nèi)容，硬件的調(diào)試與程序的調(diào)試相類似，對(duì)于學(xué)生學(xué)會(huì)并領(lǐng)悟調(diào)試非常有幫助。從點(diǎn)滴細(xì)微入手，在教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)中注重培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。

實(shí)驗(yàn)探究，思考與交流中深度理解

本課的難點(diǎn)是如何用測(cè)控板上 0-100范圍的滑桿去控制 -240～240的 Scratch舞臺(tái)，筆者引導(dǎo)學(xué)生使用加減乘除等數(shù)學(xué)運(yùn)算嘗試著突破這個(gè)難點(diǎn)。對(duì)于初次接觸數(shù)據(jù)映射的小學(xué)生來(lái)說(shuō)，可能會(huì)有點(diǎn)難度，經(jīng)過(guò)老師的引導(dǎo)，學(xué)生之間的討論，這個(gè)難題很快有了突破口。有學(xué)生說(shuō)，可以使用加法運(yùn)算，讓 100加上 140，變成240，也有同學(xué)說(shuō)用乘法運(yùn)算，讓 100乘上 2.4，變成240。眾人拾柴火焰高，思維的火花在同學(xué)之間不斷碰撞。

分層任務(wù)，同伴互幫互助共同進(jìn)步

部分學(xué)生學(xué)會(huì)使用滑桿傳感器之后，開(kāi)始對(duì)測(cè)控板上其他傳感器進(jìn)行研究，嘗試在游戲中添加一些新的功能。筆者把本課任務(wù)分成基本任務(wù)和擴(kuò)展任務(wù)，基本任務(wù)是使用滑桿傳感器控制籃筐在舞臺(tái)左右移動(dòng)，基本完成這個(gè)游戲;擴(kuò)展任務(wù)是學(xué)生在完成基本任務(wù)后，進(jìn)一步運(yùn)用所學(xué)知識(shí)嘗試在游戲中添加一些新的功能，要求學(xué)生以自主探究和小組合作為主。基本任務(wù)完成的學(xué)生可以幫助未完成的同伴，實(shí)現(xiàn)互幫互助共同進(jìn)步，在完成基本任務(wù)后，可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)能力，發(fā)揮自己的想象，自主選擇，完成相應(yīng)的擴(kuò)展任務(wù)。教師將教學(xué)內(nèi)容分層化，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分層學(xué)習(xí)，從同一理論起點(diǎn)出發(fā)，達(dá)到不同的應(yīng)用終點(diǎn)，幫助全體學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的小結(jié)不僅可以消除部分學(xué)生的疑慮，還可以加深學(xué)生對(duì)程序的理解。除了及時(shí)性的小結(jié)評(píng)價(jià)，還要在最后對(duì)整節(jié)課總結(jié)評(píng)價(jià)，編程教學(xué)在總結(jié)時(shí)更要關(guān)注對(duì)編程理念的總結(jié)，提升學(xué)生對(duì)編程理念的運(yùn)用。課堂的適時(shí)總結(jié)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維，起著至關(guān)重要的作用。

“互聯(lián)網(wǎng) +”“大數(shù)據(jù)”“人工智能”“機(jī)器人”等這些高新技術(shù)都離不開(kāi)編程，可以說(shuō)編程是時(shí)代發(fā)展的需要，培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維非常重要。筆者結(jié)合《用測(cè)控板玩游戲》這一節(jié)課論述了在小學(xué)信息技術(shù)課堂中如何發(fā)揮硬件優(yōu)勢(shì)，不斷優(yōu)化和改進(jìn)教學(xué)方法，從而更好地培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維。通過(guò)校本化課程的實(shí)施和 Scratch測(cè)控板的運(yùn)用，讓小學(xué)信息技術(shù)課程更豐富、更有趣。

（蘇州市吳江區(qū)震澤實(shí)驗(yàn)小學(xué)）