Scratch叩响小学程序设计教学新纪元

倪凌云

计算机正深入到我们生活的方方面面，带有编程功能的电饭煲、洗衣机、汽车等设备比比皆是，我们面临的是一个越来越程序化的世界。美国总统奥巴马专门录制视频，呼吁“编程关乎美国的未来，我们需要孩子们熟练地掌握这些技术”。2014年12月，美国白宫宣布，包含全美7个最大的学区将加入普及计算机程序课程的行列，超过60个学区承诺将提供计算机类课程，该专案将惠及全美1000多所国中的400多万青少年学生。这些孩子们所用的编程软件均为Scratch。而我国江苏省早在2013年9月就把Scratch加入到苏科版小学信息技术四年级教材中，今年已是全省推广的第三年。以“想象·编程·分享”为设计宗旨的儿童编程软件Scratch如何在小学开展？下面笔者结合自己的教学实践谈一些认识。

一、自底向上，分步实现

自底向上是一种设计程序的过程和方法，就是先编写出基础程序段，然后再逐步扩大规模、补充和升级某些功能，它实际上是一种自底向上构造程序的过程。

根据小学生年龄特点，其统筹规划能力和逻辑思维能力还存在欠缺。为此，如果把复杂程序的各种要求一下子呈现给学生，他们很可能会产生畏难情绪。根据维果斯基的“最近发展区”理论，我们应该创设“学生能跳一跳摘到果实”的任务。果子高度恰当，学生跳起来后能进入“最近发展区”，一跳再跳，形成一个又一个“最近发展区”。这样学生自主学习的积极性就能到得充分调动，从而使其对学习产生极大的兴趣，进而快乐、愉快地学习。所以，对于一些功能相对复杂的大程序的编写，应采用自底向上、分步实现的原则，将大程序的多个知识点拆分到不同的课时中，分阶段、循序渐进地完成各个部分的制作，最后总结回顾，梳理整个制作过程。

在《大鱼吃小鱼》程序制作中，笔者设计成如下三个课时：

第一课时：快乐的鱼儿。

故事大纲：蓝蓝的海底中，美丽的鱼儿在快乐地游动。

制作要点：随机数的使用，使用随机数实现鱼儿随机出现、旋转角度随机、移动步数随机、等待时间随机的效果。

第二课时：鲨鱼来了。

故事大纲：在第一课时的基础上增加如下内容：“大鲨鱼出现了，小鱼遇到大鲨鱼马上被吃掉。不断有小鱼游过来，游过来的小鱼又成为鲨鱼的美食。”

制作要点：鲨鱼跟随鼠标移动；小鱼遇到鲨鱼后隐藏，等待一段时间后再次出现。

第三课时：分数和计时器的加入。

故事大纲：在第二课时的基础上增加如下内容：“鲨鱼吃到无毒的小鱼，分数增加；吃到有毒的红色小鱼，分数减少。游戏设定时间限制。”

制作要点：启用计时器，程序一开始把计时器归零，重复判断时间是否超过30秒，如果是就结束游戏；新增“分数”变量，程序一开始把分数归零，鲨鱼每吃到一条无毒小鱼，分数增加10分，每吃掉一条有毒的红色小鱼，分数减少10分。

二、表达自己，展现创意

Scratch软件能轻松帮助学生游走于创意与现实之间，Scratch项目的负责人凯伦·布雷南博士也曾说过：“我们的目的不是要创建计算机程序编写大军，而是帮助计算机使用者表达自己。”所以，Scratch软件不仅是编程语言，还是创作工具、表达工具。国内率先进行Scratch教学尝试的王继华老师也提出“为创作而教”的理念。

在学习第16课《街舞男孩》后，有学生将主角由一人复制成一队，相同的表演方式，整齐划一的动作，增加了表演的气势；有学生用颜色特效给舞台增加了灯光效果，加上了麦克风、鼓号等道具；有学生增加了演员陪同小丑一起进行表演；还有学生增加了拿着荧光棒欢呼、雀跃的观众。

在学习第17课《穿越迷宫》时教师进行了拓展，在通道上加上遇到就要回到起点的障碍物。

学生举一反三，进行了如下设置：

鲨鱼和海星

故事大纲：鲨鱼在蔚蓝的海洋中游着，碰到海星游戏结束。鲨鱼在行进的途中若遇到带箭头的栅栏，行进速度变慢，若遇到龙虾，返回起点。

小鸟和虫子

故事大纲：小鸟在通道中飞翔，吃到虫子游戏结束。小鸟在行进的途中若遇到在通道中移动的巫婆返回起点。

小马吃草

故事大纲：小马在迷宫中奔驰，吃到青草游戏结束。小马在行进的途中若遇到翅膀不停开合的大蝴蝶返回起点（只有翅膀合上才能通过），掉入地洞（地洞口时而开启、时而合上）游戏失败。

拯救猴子

故事大纲：狮子要在迷宫中拯救自己的好朋友小猴子。狮子在行进的途中若吃到幸运饺子体形变小，若遇到红色点则可以直接穿越到黄色点，若遇到火龙（隔时碰火）须回到起点。

三、取长补短，作品分享

萧伯纳说过：“你有一个苹果，我有一个苹果，我们彼此交换，每人还是一个苹果；你有一种思想，我有一种思想，我们彼此交换，每人可拥有两种思想。”上课铃响后几分钟的学生自我展示是笔者课堂不可缺少的环节，学生可以通过自我推荐或教师推荐的方式上台演示自己的作品。当学生满意自己的作品时，他们便有寻求认同的迫切欲望；当学困生有了点滴进步时，教师便可推荐这一类学生上台展示。这一环节很好地鼓励了学生，让他们感受到成功的喜悦，好的创意又启发了其他学生，交流中碰撞出的思维火花极有可能激发新的创意。同时，Scratch提供了方便的作品共享功能，学生可以将编好的程序上传到官网（http：//scratch.mit.edu）与全世界各地的小朋友分享，也可以从该网站下载他人的程序进行分析。学生在相互借鉴中，取长补短，对自己的程序反复调整、修改、完善，最后形成相对满意的作品。学生作品由简单到复杂、由幼稚到成熟的过程，也是学生提升编程技术、学会合作学习、磨练意志的过程。

四、教学建议

1.小学教材Logo、Scratch并存改为去除Logo保留Scratch

Logo语言与Scratch软件均来自麻省理工学院，虽师出同门，但这两款软件有各自的侧重之处。Logo语言的设计目的是“要创建一个数学园地，让孩子们能够使用通常的词汇和句子作为计算机命令来玩数学”；Scratch软件的设计宗旨是“创作和分享你自己的交互故事、游戏、音乐和艺术”。从两个软件的设计初衷也可以看出，Scratch对小学生的吸引力远大于Logo语言。我个人看法是有了Scratch后Logo语言完全可以舍弃，在Scratch教学中适当补充与数学相关的知识即可。例如，教授完第15课《画笔的“秘密”》后，增加利用画笔绘制正多边形、利用图章进行旋转或平移重复构图形成有规律的复杂图形，用于实现Logo语言中repeat命令绘制正多边形和repeat嵌套的效果。

2.初中教材将把VB调整为Scratch游戏设计

VB是微软在Basic语言基础上发展起来的可视化高级编程语言，用户可以将工具箱中的按钮、文本框、图片框等控件直接添加到窗体，所见即所得地搭建自己所要编制的程序界面。但VB学习仍需要一定的代码记忆，特别是对于英文基础不是很好的中学生来说，代码记忆量就更大了。VB中对象、对象的属性、方法和事件更是抽象难懂的概念。这些都是中学生VB学习的拦路虎。VB当初设计时针对的就是成年人，而不是广大中学生。

个人认为学生在小学时就已经有了Scratch基础，到了初中不必另起炉灶学习一种新的语言，完全可以继续利用Scratch进行较为复杂程序的编写。首先可带着学生学习软件自带的各种范例，接着再编写类似弹球、打地鼠、接元宝、打飞机、植物大战僵尸等程序。从前期设计时剧本的设计，到中期制作时舞台的搭建、角色的分配、脚本的书写，到后期反复调整与修改，复杂程序的设计经历将使我们的学生成为一个逻辑清晰、思维缜密、善于利用计算机表达自己的创意与想法的人。

虽说猫爪叩响了小学编程教学的新纪元，但Scratch教学在中小学还是一个新事物，还需要老师们不断的探究和尝试，衷心希望有一天学生们能真正爱上程序设计课堂。