淺談如何在小學(xué)信息技術(shù)Scratch編程中培養(yǎng)小學(xué)生的計(jì)算機(jī)思維

朱亞萍

Scratch是麻省理工學(xué)院開發(fā)的圖形化的編程工具。在使用Scratch編程的過(guò)程中，使用到了圖片、涂鴉，以及錄音等元素，內(nèi)容有趣，能吸引小學(xué)生的注意力。用戶的程序編寫只能在指定的站內(nèi)網(wǎng)站，發(fā)布后可以進(jìn)行共享，可以將作品呈現(xiàn)在更多人的面前，同時(shí)也能看見他人的優(yōu)秀作品，方便小學(xué)生在網(wǎng)站中進(jìn)行交流與學(xué)習(xí)。通過(guò)這種趣味開發(fā)的模式，激起了小學(xué)生對(duì)于編程的興趣，同時(shí)也一定程度上培養(yǎng)了小學(xué)生的計(jì)算機(jī)思維能力。

二、編程學(xué)習(xí)的必要性

1.社會(huì)學(xué)習(xí)趨勢(shì)

在信息化的時(shí)代背景下，社會(huì)發(fā)展對(duì)于小學(xué)生的計(jì)算機(jī)了解能力要求更高，已經(jīng)不止于對(duì)于計(jì)算機(jī)的簡(jiǎn)單操作，比如打字或者文檔的使用。信息化的時(shí)代需要小學(xué)生更早地學(xué)會(huì)使用計(jì)算機(jī)，才能更便捷地獲取資訊，能夠與時(shí)代接軌。教育部門要順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，對(duì)于小學(xué)階段的小學(xué)生的計(jì)算機(jī)使用能力有了更高的要求，要求普及信息技術(shù)教育，以信息化帶動(dòng)教育的現(xiàn)代化。貫徹落實(shí)教育要面向現(xiàn)代化、面向世界、面向未來(lái)和計(jì)算機(jī)的普及要從娃娃抓起的思想，不斷完善在小學(xué)生層面的計(jì)算機(jī)的使用。而Scratch編程恰好迎合這一發(fā)展趨勢(shì)，在符合小學(xué)生興趣愛好的條件下，給予小學(xué)生一個(gè)開放性的編程平臺(tái)，通過(guò)鍛煉小學(xué)生的編程能力，也在一定程度上提高了小學(xué)生對(duì)于計(jì)算機(jī)的使用能力，幫助小學(xué)生更好地了解計(jì)算機(jī)的思維。

2.對(duì)于小學(xué)生的發(fā)展有意義

小學(xué)生通過(guò)Scratch的簡(jiǎn)單編程練習(xí)，熟悉了計(jì)算機(jī)的基本使用，同時(shí)給予小學(xué)生充分的空間去學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的思維能力。通過(guò)簡(jiǎn)單的編程，了解編程的基本語(yǔ)法結(jié)構(gòu)。在學(xué)習(xí)雜cratch編程的過(guò)程中，小學(xué)生可以掌握一定的學(xué)習(xí)技巧。對(duì)于編程的學(xué)習(xí)需要小學(xué)生自主地了解各種算法結(jié)構(gòu)，小學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，會(huì)逐漸地加強(qiáng)理解能力。通過(guò)對(duì)于算法的理解，小學(xué)生可以很好地加強(qiáng)邏輯思維的能力，這種理性的思維方式有助于小學(xué)生更好地學(xué)習(xí)其他理工科目。在學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單的雜cratch編程中，由于界面的有趣性和編程方式的簡(jiǎn)易性，可以極大地激發(fā)小學(xué)生對(duì)于學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)編程的興趣，有助于小學(xué)生更好地去主動(dòng)了解計(jì)算機(jī)的基本使用方式，達(dá)成了學(xué)校基礎(chǔ)信息化教育的目的。Scratch編程給小學(xué)生提供了一個(gè)簡(jiǎn)易的編程平臺(tái)，小學(xué)生可以通過(guò)這個(gè)平臺(tái)，搭建一些簡(jiǎn)單的小游戲，通過(guò)小游戲的編寫，小學(xué)生可以完成身份的轉(zhuǎn)變，從程序的使用者轉(zhuǎn)變?yōu)槌绦虻膭?chuàng)造者，就不會(huì)再發(fā)生類似于沉迷游戲之類的事情。同時(shí)，每個(gè)人的編程方式是不一樣的，通過(guò)不同的編程方式，可以培養(yǎng)小學(xué)生獨(dú)立自主學(xué)習(xí)的能力，幫助小學(xué)生完成創(chuàng)新思維的訓(xùn)練。同樣的一個(gè)目標(biāo)，小學(xué)生可以通過(guò)不同的方式去達(dá)成，促進(jìn)了小學(xué)生個(gè)人的發(fā)展。

三、Scratch編程對(duì)于計(jì)算機(jī)思維的作用

1.邏輯思維能力

計(jì)算機(jī)的思維方式和人類是不一樣的，人類有智慧的多變的思維，但是在計(jì)算機(jī)的思維方式中，只有0和1的存在。所有的編程語(yǔ)言最后在計(jì)算機(jī)內(nèi)部運(yùn)行都是以0和1的方式存在的。計(jì)算機(jī)有固有的語(yǔ)言格式，不像自然語(yǔ)言一樣有各種各樣的語(yǔ)法，如倒裝、疑問之類的。計(jì)算機(jī)嚴(yán)格執(zhí)行程序語(yǔ)言。所以在小學(xué)生編寫Scratch程序的時(shí)候，要學(xué)會(huì)正確地使用屬于計(jì)算機(jī)的語(yǔ)法。通過(guò)對(duì)于新的語(yǔ)言的學(xué)習(xí)，小學(xué)生可以鍛煉邏輯思維的能力。計(jì)算機(jī)的編程過(guò)程是需要這樣的強(qiáng)邏輯的。同時(shí)在計(jì)算機(jī)的簡(jiǎn)單編程中，小學(xué)生需要厘清各個(gè)代碼塊的關(guān)系，代碼塊直接應(yīng)該如何疊加或者嵌套，通過(guò)這樣類似于堆積木的形式，幫助小學(xué)生了解代碼的正確使用，也是幫助小學(xué)生鍛煉思維能力。

2.創(chuàng)新能力

同樣的目的代碼，可以用不同的方式生成，比如一個(gè)簡(jiǎn)單的乘法代碼，可以使用直接的c=a*b，也可以先設(shè)定a，再重復(fù)累加b-1次。小學(xué)生不斷思考同一個(gè)問題的多種解決方式，可以鍛煉小學(xué)生的創(chuàng)新能力。比如輸入一個(gè)數(shù)字a，求他的階乘。小學(xué)生就需要先思考階乘的定義就是1*2*3*…*a，就可以思考在編程中如何呈現(xiàn)。對(duì)于小學(xué)生思考問題的方式的改變，決定了小學(xué)生創(chuàng)新能力的升級(jí)。處于小學(xué)階段的小學(xué)生，還沒有完全形成自己的思維主見，很容易產(chǎn)生隨大流的心理狀態(tài)。這樣盲目跟從是不利于學(xué)習(xí)進(jìn)步的，通過(guò)自己編寫代碼，有利于小學(xué)生形成自己的思維，在遇到問題的時(shí)候也不會(huì)一味地參考他人的意見。通過(guò)創(chuàng)新能力的提升，小學(xué)生會(huì)在思考問題的解決方法時(shí)，最終找到最簡(jiǎn)潔的辦法，提高了之后遇到同類問題的解決效率。

3.觀察能力

觀察代碼的產(chǎn)生與運(yùn)行，幫助小學(xué)生了解計(jì)算機(jī)程序運(yùn)維的基本原理。觀察是小學(xué)生學(xué)習(xí)的第一步，只有學(xué)會(huì)觀察才能發(fā)現(xiàn)物體與物體之間所包含的規(guī)律，像是循環(huán)問題的設(shè)定，循環(huán)n次的程序，如果設(shè)定次數(shù)i=0，那就是當(dāng)i=n時(shí)，停止循環(huán)，如果設(shè)定次數(shù)i=1，那就是當(dāng)i=n-1時(shí)結(jié)束循環(huán)。通過(guò)觀察，可以總結(jié)得出物體發(fā)展的規(guī)律。同樣類型的代碼題目或者同樣要求的程序段，小學(xué)生都能在原有規(guī)律的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，形成符合設(shè)定問題的代碼段，有效地節(jié)省了時(shí)間。觀察不僅僅存在于問題的答案，也存在于問題中間。對(duì)于時(shí)間類的問題，解決方法都是相似的，不能因?yàn)轭}目的改變，就意識(shí)不到問題的內(nèi)核。

4.自制力

小學(xué)生通過(guò)Scratch編程可以編寫屬于自己的小游戲，于是小學(xué)生從游戲的使用者轉(zhuǎn)變?yōu)橛螒虻膭?chuàng)造者，當(dāng)完成了身份的轉(zhuǎn)變之后，簡(jiǎn)單的游戲娛樂已經(jīng)顯得無(wú)意義，小學(xué)生會(huì)更加享受創(chuàng)造游戲給他人使用的感覺。通過(guò)這樣的方式，可以有效地減少小學(xué)生對(duì)于游戲的沉迷，同時(shí)會(huì)讓小學(xué)生喜歡上創(chuàng)造的過(guò)程。

5.跨學(xué)科能力

以上的計(jì)算機(jī)思維，不僅僅在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域適用，對(duì)于其他學(xué)科的學(xué)習(xí)也有幫助。比如，邏輯思維能力可以運(yùn)用在數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)中，可以加強(qiáng)小學(xué)生對(duì)于數(shù)學(xué)思維的理解。創(chuàng)新能力對(duì)于語(yǔ)文學(xué)科也有幫助，天馬行空的想象力是浪漫文學(xué)的暖床，創(chuàng)新的思維方式可以想到與眾不同的思想點(diǎn)，另辟蹊徑。而觀察能力則可以用在科學(xué)學(xué)科，很多重要的科學(xué)理論的發(fā)現(xiàn)都起源于日常的生活點(diǎn)滴，通過(guò)對(duì)生活的觀察，小學(xué)生可以學(xué)習(xí)到很多奇妙的科學(xué)知識(shí)。英語(yǔ)學(xué)科詞匯量大且枯燥，需要小學(xué)生擁有強(qiáng)大的自制力，對(duì)自己嚴(yán)格要求記憶英語(yǔ)知識(shí)點(diǎn)，才能更好地學(xué)習(xí)英語(yǔ)知識(shí)。所以，Scratch編程的學(xué)習(xí)不僅僅是對(duì)小學(xué)生的計(jì)算機(jī)思維有所裨益，更為其他學(xué)科的學(xué)習(xí)打下夯實(shí)的基礎(chǔ)。

在學(xué)習(xí)Scratch編程的過(guò)程中，小學(xué)生不僅僅是學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單的編程技術(shù)，而是通過(guò)簡(jiǎn)單的編程的學(xué)習(xí)，掌握一些計(jì)算機(jī)的基本思維方式，學(xué)會(huì)從計(jì)算機(jī)的角度思考問題，寫計(jì)算機(jī)看得懂的代碼。通過(guò)編程技術(shù)的學(xué)習(xí)，了解了計(jì)算機(jī)的嚴(yán)謹(jǐn)性，同時(shí)也培養(yǎng)小學(xué)生對(duì)待問題的創(chuàng)新思考，能夠運(yùn)用理性的有邏輯的思維思考問題的核心，通過(guò)觀察，找到它和以往遇到的問題的相似點(diǎn)，運(yùn)用最優(yōu)的方式解決問題。Scratch賦予了小學(xué)生自主創(chuàng)造能力，幫助小學(xué)生提高了自身的自制力，為其他學(xué)科的科學(xué)學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ)。