Scratch程序設(shè)計(jì)教學(xué)中如何培養(yǎng)中小學(xué)生計(jì)算思維

1、Scratch程序設(shè)計(jì)教學(xué)中如何培養(yǎng)中小學(xué)生計(jì)算思維摘要：隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的飛速開展，計(jì)算思維受到人們重視，而要如何培養(yǎng) 學(xué)生的計(jì)算思維，提高學(xué)生綜合素質(zhì)，成立教育工作者的難題。而Scratch作為 一項(xiàng)可視化編程軟件，圖文結(jié)合、方便操辦，經(jīng)過積木模塊的建立完成程序的編 寫。老師可以創(chuàng)立有趣的故事情境，激起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，繼而通過分析問題、設(shè) 計(jì)腳本、歸納總結(jié)協(xié)助學(xué)生理清思維、優(yōu)化思維。本文從計(jì)算機(jī)思維特性、定義 探討培育學(xué)生計(jì)算思維的重要性，提出了如何利用Scratch程序培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思 維方法。關(guān)鍵詞：Scratch教學(xué)；計(jì)算思維；情境前言：學(xué)生的計(jì)算機(jī)思維是經(jīng)過計(jì)算概念、計(jì)算實(shí)踐、計(jì)算機(jī)觀念

2、，這種三 維框架的建構(gòu)的。Scratch的學(xué)習(xí)可分為編排故事、設(shè)計(jì)動畫、開發(fā)工程、展示 作品和評價四環(huán)節(jié)，學(xué)生在每個環(huán)節(jié)創(chuàng)作中，均能夠了解到計(jì)算思維。程序設(shè)計(jì) 語言能夠鍛煉學(xué)生的信息素養(yǎng)，滿足高等教育對創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)要求，本文就 程序設(shè)計(jì)語言教學(xué)中怎樣培育學(xué)生計(jì)算思維，提出有關(guān)路徑。一、程序設(shè)計(jì)課程中，培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維意義和用處.程序設(shè)計(jì)符合軟科學(xué)思維人的科學(xué)思維有以下三類：用觀察和總結(jié)自然規(guī)律的驗(yàn)證思維；用于推理和 推演特點(diǎn)的邏輯思維；用于抽象和自動為特點(diǎn)的計(jì)算思維。有學(xué)者認(rèn)為計(jì)算思維 是使用計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)理念去處理問題和人類行為理解等內(nèi)涵計(jì)算機(jī)科學(xué)的各種 思維活動。可以看到培養(yǎng)計(jì)算機(jī)思維

3、的過程就是學(xué)習(xí)怎樣通過科學(xué)分析問題、找 到處理思路、設(shè)計(jì)處理措施的過程，這與程序設(shè)計(jì)課程的培育目的相符，程序設(shè) 計(jì)是一門應(yīng)用性較高的課程，看重學(xué)生對知識的使用，程序設(shè)計(jì)課程目的是讓虛 設(shè)把握某門程序語言的語言知識。讓學(xué)生可以掌握靈活使用這些知識的技能，學(xué) 會用計(jì)算機(jī)思維處理生活中的問題，如果一個計(jì)算機(jī)程序有了處理某項(xiàng)問題的能 力，表達(dá)了程序設(shè)計(jì)人員對這一問題的分析和解決思路，但是學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)可以 促成和增加學(xué)生計(jì)算思維的培育和鍛煉，讓計(jì)算思維培育落到實(shí)處，可以培育學(xué) 生把握創(chuàng)新思維的方式，有學(xué)以致用的技能，達(dá)成信息社會對學(xué)生的要求，對培 育創(chuàng)新型人才有一定現(xiàn)實(shí)意義。.計(jì)算機(jī)思維對每個人的重要性

4、不管是生活還是工作，讓學(xué)生擁有計(jì)算機(jī)思維都有極大好處。蘋果公司創(chuàng)始 人Steve lobs說過：“在工作中是否要使用變成，不是最重要的，但你可以將 它當(dāng)作一面鏡子，可以讓你思考的鏡子。我覺得學(xué)習(xí)怎樣思考是最重要的。這個 國家的每個人都應(yīng)該學(xué)習(xí)怎樣寫程序，它會教會你思考。就像學(xué)習(xí)法律不一定要 做一個律師，學(xué)習(xí)法律也可以告訴你怎樣從法律的角度看待事物。同樣編程就是 一種不同的思考方式。因而，我覺得計(jì)算機(jī)科學(xué)是一門基礎(chǔ)科學(xué)。每人都應(yīng)該花 時間去學(xué)習(xí)。”這說明程序設(shè)計(jì)課程對于培養(yǎng)學(xué)生有重要價值，能夠讓他們在遭 遇問題后懂得如何正確思考，計(jì)算機(jī)思維是每個人都應(yīng)該掌握的一種技能。小學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)存在問題

5、.教學(xué)內(nèi)容不相符如今很多信息技術(shù)老師在教學(xué)中所傳授的內(nèi)容是比擬多件的工具軟件，如 word, flash等，這些只是基本工具軟件，不適合用來培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。教材趣味性缺乏教材內(nèi)容相對無趣，教學(xué)內(nèi)容沒有吸引力。導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不強(qiáng)，不喜 歡上信息課，課堂參與度不高。.學(xué)生理解難度高程序設(shè)計(jì)教學(xué)以LIGO、C語言等復(fù)雜變成語言為內(nèi)用的，需要對變成語法有 所了解。尤其是大局部學(xué)生偏遠(yuǎn)地區(qū)學(xué)生從未接觸過電腦，在學(xué)習(xí)編程時在程序 結(jié)構(gòu)理解方面十分困難。老師也不是專業(yè)人員，老師更無法利用程序思維設(shè)計(jì)教 學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算機(jī)思維。.學(xué)校重視度不夠首先，開設(shè)計(jì)算機(jī)課程的目標(biāo)是減少學(xué)習(xí)水平不同的學(xué)生間的知識

6、差距，但 當(dāng)前的問題在于很多同學(xué)雖然掌握基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)操作，其實(shí)踐能力嚴(yán)重缺乏，尤其 是計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)原本就不佳的同學(xué)，將造成他們的應(yīng)用困難；其二，在于教學(xué)缺乏 有效的考核制度，唯一的評價方式是成績，這與學(xué)生的實(shí)際操辦能力沒有聯(lián)系在 一起，導(dǎo)致很多同學(xué)學(xué)習(xí)的最終目標(biāo)只為成績的優(yōu)異，而忽視了自身能力的培養(yǎng); 最后，學(xué)校計(jì)算機(jī)設(shè)備年久失修且缺少維護(hù)，使得很多計(jì)算機(jī)無法正常使用，學(xué) 生不能正常學(xué)習(xí)有關(guān)知識。三、程序設(shè)計(jì)課程中，培養(yǎng)學(xué)生思維能力的路徑和方法.分析問題，啟發(fā)學(xué)生計(jì)算思維分析問題前，應(yīng)該將看起來困難的問題分為一個個小問題，這就是計(jì)算思維 中的分解概念。老師可以引導(dǎo)學(xué)生分析這些小問題，理清變成思路，

7、從而突破重 點(diǎn)。比方角色和造型間的關(guān)系是怎樣的？學(xué)生1回答：需要很多個小黃鴨，他們 的舞姿不同。學(xué)生2回答：這個動畫一直持續(xù)重復(fù)跳舞的動作，實(shí)際上只有一個 角色。在同學(xué)們回答得越來越接近時，進(jìn)一步讓學(xué)生理解在動畫角色中只有一個, 動作不同的是因?yàn)樵煨驮O(shè)計(jì)不同，造型可以有很多個。老師請一位同學(xué)上臺模擬 小黃鴨跳舞的動作，以便讓同學(xué)們理解小黃鴨這個角色只有一個，動作不同那么是 他的造型設(shè)計(jì)不同，同學(xué)們看到的動畫知識不斷重復(fù)的切換的造型。.解決問題，運(yùn)用計(jì)算機(jī)思維再創(chuàng)造在老師設(shè)定的多個任務(wù)引導(dǎo)過程中，學(xué)生可以自主處理實(shí)際問題。實(shí)現(xiàn)該過 程，除了使用任務(wù)驅(qū)動法進(jìn)教學(xué)外，可以需要將學(xué)生的主觀能動性最大限

8、度發(fā)揮, 借用微課視頻，引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。比方在“造型的切換和重復(fù)執(zhí)行”一課 中，預(yù)先準(zhǔn)備有關(guān)微課資源和學(xué)習(xí)資料，給學(xué)生提供各種學(xué)習(xí)方式。經(jīng)過設(shè)計(jì)腳 本，處理問題的過程中提升學(xué)生計(jì)算思維。此外，學(xué)生可能遇到不能調(diào)試成功的 問題。例如很多同學(xué)在設(shè)置小黃鴨造型過程中，并未把每個造型設(shè)置為造型的中 心點(diǎn)，使得造型角色在跳舞時出現(xiàn)閃跳和卡頓。假設(shè)是出現(xiàn)了這一問題，應(yīng)該及時 對該現(xiàn)象加以講解，讓別的同學(xué)也幫助尋找程序中出現(xiàn)的錯誤。有個別同學(xué)會發(fā) 現(xiàn)需啊喲把每個造型設(shè)置為造型的中心點(diǎn)，最后達(dá)成預(yù)期目的和效果，提升學(xué)生 綜合糾錯能力。Scratch教學(xué)的目標(biāo)在于創(chuàng)造，在培育學(xué)生思維能力的同時， 提升其創(chuàng)

9、造力。在小黃鴨跳舞一課中，學(xué)生在掌握造型切換后，在使用過程中會 產(chǎn)生很多想法，有些同學(xué)對造型進(jìn)行修改，加上別的元素；有的同學(xué)會給造型加 上一些特效，例如馬賽克或是顏色變化；也有的同學(xué)在切換造型時加上一些對話 情境。而他們依然有極大可能出現(xiàn)錯誤，這時老師應(yīng)該及時引導(dǎo)他們怎樣處理問 題。比方發(fā)現(xiàn)再次點(diǎn)擊開始后，角色的造型沒有出現(xiàn)最開始時的造型，老師引導(dǎo) 學(xué)生思考，學(xué)生積極思考。1.利用啟發(fā)任務(wù)驅(qū)動教學(xué)計(jì)算思維不僅需要老師在教學(xué)中多加引導(dǎo)學(xué)生，還需要讓虛設(shè)使用運(yùn)用所學(xué) 知識處理實(shí)際問題。比方在學(xué)習(xí)信息編碼時，學(xué)生很難理解怎樣用0和1表示各 種信息。可以借用對話節(jié)目中，李開復(fù)的一道題，即為1000個蘋

10、果，請你 將它放進(jìn)10個箱子中，怎樣放，能讓顧客不管要多少個蘋果，你都可以從10個 箱子中拿出假設(shè)干個箱子，拿出的蘋果之合就是顧客要得蘋果數(shù)？這里引導(dǎo)同學(xué)將 箱子看成一個二進(jìn)位，把問題變?yōu)?000以內(nèi)的整數(shù)能不能用10個二進(jìn)制位表示。 因此可以將箱子設(shè)計(jì)為可以放進(jìn)1個、2個、4個、8個、16個等等便可以處理 這一問題。這一問題可以看成n個二進(jìn)制位表示為2n的不同狀況。只有有足夠 的二進(jìn)制位便能夠表示不同信息。接著利用字符、圖像等信息，讓學(xué)生理解編碼 的實(shí)質(zhì)就是01數(shù)據(jù)與對應(yīng)的信息對應(yīng)的關(guān)系。4.作品展示在工程開發(fā)完成后，老師給出評價，小組進(jìn)行互評，互相學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。評價標(biāo) 準(zhǔn)是：故事設(shè)計(jì)情節(jié)合理性

11、；角色和場景的制作是否精細(xì)和統(tǒng)一；腳本編寫是否 正確且簡潔。根據(jù)以上框架去評價，你能發(fā)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)有哪些，你發(fā)現(xiàn)的缺乏有哪 些，你有更好的建議嗎，老師補(bǔ)充評價，指出學(xué)生的優(yōu)缺點(diǎn)，并提出改進(jìn)思路。四、結(jié)束語Scratch課程地進(jìn)行給全體學(xué)生普及程序設(shè)計(jì)教育提供了很好的機(jī)會，并且 給喜歡編程、有這方面特長的學(xué)生提供了更好的開展空間。使用Scratch教學(xué)有 助于培育學(xué)生的邏輯思維能力和創(chuàng)新能力。老師在教學(xué)中應(yīng)該不斷改良程序教學(xué) 設(shè)計(jì)，提升學(xué)習(xí)變成興趣，讓學(xué)生在分析、創(chuàng)造和溝通中，提升編程能力，促成 學(xué)生計(jì)算機(jī)思維的開展，讓每個同學(xué)的計(jì)算機(jī)思維能力獲得提升。參考文獻(xiàn)：1全耀，莫青云.Scratch融入教學(xué)對計(jì)算思維能力培養(yǎng)研究一一以小學(xué) 教學(xué)為例J.現(xiàn)代信息科技,2020, v.4(07):194-196.2許紹麗.小學(xué)Scrat