非線性思維在小學(xué)信息技術(shù)編程教學(xué)中的運(yùn)用

鮑通

一般來說，線性思維有助于深入思考，探究事物的本質(zhì)，側(cè)重于“目的”;非線性思維有助于拓展思路，理清事物的普遍聯(lián)系，側(cè)重于“過程”。二者并舉，至于如何調(diào)控，不同的人有不同的看法。對于非線性思維的特征而言，哪怕初始條件有一個(gè)很小的變化，都有可能造成結(jié)果的巨大改變。目前，非線性思維對創(chuàng)新教育的影響日益凸顯，如STEM研究性學(xué)習(xí)、非線性寫作等。下面，筆者將以兒童歌曲《讓我們蕩起雙槳》為例進(jìn)行實(shí)踐探究。

● 戴上耳機(jī)找靈感

1.實(shí)施方法——體現(xiàn)主題的音樂文本

對于《讓我們蕩起雙槳》這首歌，很多學(xué)生都已經(jīng)熟悉了，閑暇時(shí)光，讓學(xué)生帶上耳機(jī)再次聆聽美妙的音符。伴隨著動聽的歌聲，學(xué)生可以成為“項(xiàng)目發(fā)起人”，在歌詞和旋律中捕獲靈感，并將音樂中的意境和感悟分享給其他同學(xué)或者合作伙伴，引起情感共鳴，進(jìn)而提高參與者的積極性、激發(fā)團(tuán)隊(duì)活力，學(xué)生在聽歌的同時(shí)即可構(gòu)思如何用編程動畫來呈現(xiàn)腦海里的某一段景象。

2.策略意圖——目標(biāo)靈活化

歌詞最重要的是意境，而意境最重要的是表達(dá)。“蕩起雙槳”“小船飄蕩”“海面倒映白塔”“水中魚兒望著我們”等，這些帶有動作色彩的內(nèi)容都可以用可視化編程腳本搭配多種素材實(shí)現(xiàn)動畫效果。因?yàn)閷τ诟柙~而言，不同的人有不同的想象，所以表達(dá)出來的動畫效果自然也就不盡相同，學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容的選擇應(yīng)該具有靈活性和隨意性。例如，非靈活的目標(biāo)：為了有教養(yǎng)而讀書;靈活的目標(biāo)則是為了有教養(yǎng)，每周讀一本書。編程同理。非靈活的目標(biāo)是為了MV更有趣，請大家一起來創(chuàng)作;靈活的目標(biāo)則是為了MV更有趣，請你選擇一兩句自己喜歡的歌詞進(jìn)行創(chuàng)作。靈活性目標(biāo)是具體的、可操作的，并且劃分了一定的層次，這樣按階段實(shí)現(xiàn)起來就會比較輕松一些。

● 拿起畫筆繪思維

1.實(shí)施方法——呈現(xiàn)結(jié)構(gòu)的思維導(dǎo)圖

為了梳理創(chuàng)作思路，使項(xiàng)目中涉及的知識體系化，“項(xiàng)目發(fā)起人”可以通過思維導(dǎo)圖表達(dá)思維過程，將與主題相關(guān)的各層面繪制出來（也可多人一起參與）。

第一層：主題，最能表達(dá)中心思想的語句，一般為歌曲的名稱，即“讓我們蕩起雙槳”。

第二層：分析歌詞的內(nèi)容，結(jié)合動畫創(chuàng)作的可行性，將歌詞拆分再進(jìn)行重組。通常情況下相鄰的兩句歌詞為一個(gè)單元，分配一組鏡頭，如A組鏡頭、B組鏡頭、C組鏡頭等，然后作為分支與主題相連（如下頁圖1）。

第三層：為每組鏡頭（每組歌詞）尋找關(guān)鍵詞，篩選出最能表達(dá)歌詞內(nèi)容的詞語，如雙槳、小船、波浪、海面、白塔等，作為該鏡頭組中的主要元素與上一級相連。

第四層：為每組鏡頭分配素材，確定鏡頭組中的場景以及該場景下的若干角色。一般歌詞中的關(guān)鍵詞即為角色。素材主要包括圖片、文字以及音效等。

再往下分層就是更加細(xì)致的構(gòu)思了，如“小船兒推開波浪”中的“推開”動作如何實(shí)現(xiàn)，或者雙槳如何“蕩起”等。另外，如果要求歌詞與動畫同步，那么每組鏡頭的時(shí)間分配也是一個(gè)重要因素。初創(chuàng)不建議太復(fù)雜，隨性自由一些為好，負(fù)責(zé)該組鏡頭的學(xué)生可根據(jù)實(shí)際情況決定是否還需延伸。

2.策略意圖——任務(wù)分層化

圖文并茂、形式多樣的思維導(dǎo)圖將歌詞劃分為多個(gè)層次，具體化了源自音樂的創(chuàng)作靈感，也相當(dāng)于將一個(gè)大的任務(wù)分割成了若干個(gè)子任務(wù)。所以，為了避免“牽一發(fā)動全身”的水波效應(yīng)，鏡頭組之間要盡量減少聯(lián)系，即一個(gè)鏡頭組動畫盡量減少與另一個(gè)鏡頭組動畫的關(guān)聯(lián)，以此降低耦合度。但對于一個(gè)鏡頭組本身而言，內(nèi)部各元素之間的聯(lián)系反而要緊密，提高內(nèi)聚度，確保一個(gè)分支動畫的連貫性和完整性。任務(wù)分層化，消除了任務(wù)之間明顯的分支判斷，加強(qiáng)了任務(wù)內(nèi)部零散的邏輯關(guān)系，它以“高內(nèi)聚，低耦合”為原則，確保項(xiàng)目設(shè)計(jì)的清晰合理，也為下一步“程序模塊化”奠定基礎(chǔ)。

● 敲擊鍵盤編智慧

1.實(shí)施方法——實(shí)現(xiàn)鏡頭的腳本搭建

第一步：定義本項(xiàng)目中的命名規(guī)則。如果是多人合作，那么這一步非常重要。

鏡頭組別：建議以圖1的思維導(dǎo)圖為準(zhǔn)，也可自定義（如：A，B，C …）。

場景：鏡頭組別-C編號（如A組鏡頭場景：A-C01，A-C02，A-C03 …）。

角色：鏡頭組別-J編號（如B組鏡頭角色：B-J01，B-J02，B-J03 …）。

第二步：制訂程序框架及流程示意，全程以“場景切換”為觸發(fā)點(diǎn)展開。程序中的詞語解釋及流程簡述如下。

函數(shù)：定義鏡頭組編號，即組別（可視為接口）。

清場：將所有角色的屬性回歸初始化狀態(tài)。

開機(jī)：調(diào)用第一個(gè)場景，緊跟著是演示該場景下的角色動作，完畢后清場（需要注意的是，如果該場景下有多個(gè)角色陸續(xù)或者同時(shí)出現(xiàn)，如魚兒游、鳥兒飛，則可以采取并行的方式實(shí)現(xiàn)，然后將清場安排在最遲完成的動作之后。此處，時(shí)間差的計(jì)算是關(guān)鍵，必要時(shí)也可另設(shè)廣播。下頁圖2中省略了多角色在同一場景中互動或并行的情況）。

第一個(gè)場景結(jié)束后（動畫結(jié)束+清場完畢），如果還有下一個(gè)場景，則進(jìn)行跳轉(zhuǎn)，且演示下一個(gè)場景中的角色動作，完畢后清場;如果沒有下一個(gè)場景，則“關(guān)機(jī)”，結(jié)束本組鏡頭。

關(guān)機(jī)：在分組鏡頭中作為一個(gè)“預(yù)留”功能，為最后串聯(lián)多組鏡頭的工作做鋪墊。

第三步：完成一組鏡頭的制作后，導(dǎo)出場景和角色。

主程序?qū)懺谖枧_場景里，子程序?qū)懺诟鱾€(gè)角色里，完成及測試順暢后均要做“導(dǎo)出”操作。其中，場景導(dǎo)出后僅為圖片，文件的后綴名為svg或png;角色導(dǎo)出后則將攜帶已有程序，文件的后綴名為sprite3。

2.策略意圖——程序模塊化

模塊化設(shè)計(jì)，并非直接寫出計(jì)算機(jī)程序，而是通過主程序調(diào)用子程序或子過程的形式搭建一個(gè)框架結(jié)構(gòu)，即通過函數(shù)調(diào)用實(shí)現(xiàn)一系列聯(lián)動機(jī)制。這樣的設(shè)計(jì)不僅讓各部分程序變得簡明直觀，還可將經(jīng)常用到的功能編寫成通用函數(shù)以提高執(zhí)行效率。一個(gè)好的抽象必須能表達(dá)出“是什么”或者“做什么”，而盡量隱藏“怎么做”，如下頁圖2所示，將一個(gè)鏡頭組內(nèi)部繁雜的業(yè)務(wù)邏輯，最終封裝成為一個(gè)函數(shù)接口，便于主程序調(diào)用。此處需說明：Scratch函數(shù)目前沒有返回值功能，所以借助一條“關(guān)機(jī)”消息來標(biāo)識一個(gè)鏡頭組的結(jié)束。變量也可以實(shí)現(xiàn)，只是于分支中使用會因增加一條命名規(guī)則而帶來不必要的麻煩。

● 拉開幕布展創(chuàng)意

1.實(shí)施方法——展現(xiàn)動畫的鏡頭組合

第一步：新建一個(gè)可視化編程空白文檔，命名為“總鏡頭”，即《讓我們蕩起雙槳》這首歌的可視化編程動畫總鏡頭。

第二步：在舞臺場景中定義函數(shù)，如圖3所示，函數(shù)中的具體流程與分支鏡頭相吻合。

第三步：導(dǎo)入各個(gè)鏡頭組的場景和角色，并完成主程序調(diào)用。通過主程序?qū)⒏鱾€(gè)鏡頭組串聯(lián)，就實(shí)現(xiàn)了類似酷狗音樂中“串串動畫”的效果。需要注意的是，程序中需要捕獲“關(guān)機(jī)”消息，通過標(biāo)識變量來控制分支鏡頭依次調(diào)用?？傜R頭的表演時(shí)長（動畫時(shí)長）以整首歌曲播放的時(shí)間為準(zhǔn)，該規(guī)則僅在主程序中設(shè)定即可。

至此，歌曲動畫基本已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對各個(gè)分支鏡頭組的自由搭配，其次序靈活，且任意修改或刪減其中的鏡頭不會影響整體的運(yùn)行狀態(tài)，即稱之為滿足于用戶多樣化的體驗(yàn)需求，進(jìn)而說明，這種多人參與的模式可行。當(dāng)然，對于程序中難免出現(xiàn)的一些問題，還需創(chuàng)作團(tuán)隊(duì)利用一些常見的測試方法，通過異常處理機(jī)制及時(shí)加以解決。綜上所述，整個(gè)制作過程和運(yùn)行模式呈非線性特點(diǎn)，具體功能實(shí)現(xiàn)和效果預(yù)覽呈線性特點(diǎn)，二者并舉，相互依存又相互促進(jìn)。

2.策略意圖——成果多樣化

本文的方法是圍繞一首歌進(jìn)行創(chuàng)作，既要緊扣歌曲的主題特色，又要符合歌詞的內(nèi)容大意，這仍然帶有“局限性”。其實(shí)，學(xué)生還可以在完全脫離歌詞大意的情況下，隨性設(shè)計(jì)一些有趣的小動畫，然后對其進(jìn)行分類，如生活類、喜劇類、冒險(xiǎn)類、科幻類等，最終可選取與歌曲主題相接近的幾段拼搭起來作為這首歌的MV，當(dāng)然，如果選取與主題毫不相關(guān)的，甚至完全將歌曲換成詩歌朗誦，也許會另有一番滋味。另外，還可以考慮附加一個(gè)統(tǒng)計(jì)功能（或借助第三方工具），顯示出哪些鏡頭被調(diào)用的次數(shù)較多，公布一份“熱播排行榜”，評選出一批“優(yōu)秀設(shè)計(jì)師”，展才華無窮、示創(chuàng)意無限，充分調(diào)動更多學(xué)生的好奇心和積極性，讓編程成為學(xué)生們休閑娛樂的主陣地。

● 結(jié)束語

今后，隨著社會的發(fā)展和科技的進(jìn)步，當(dāng)思維與環(huán)境不對稱的時(shí)候，還需靈活調(diào)控兩種思維方式的平衡，一方面去發(fā)現(xiàn)研究過程的非線性特點(diǎn)，一方面用線性的方式去應(yīng)對。這樣的經(jīng)歷才能讓學(xué)生更好地理解和應(yīng)用科學(xué)知識，掌握科學(xué)研究方法，更為深入地理解科技的本質(zhì)，也能更好地面對生活中的實(shí)際問題。