在Scratch教学中培养学生的计算思维

朱丹

摘 要：计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。而Scratch是一款可视化编程软件，图文结合、便于操作，通过积木模块的搭建来实现程序的编写。教师通过创设有趣的故事情境，激发学生的学习兴趣，进而通过分解问题、设计脚本、归纳总结来帮助学生理清思维、优化思维、沉淀思维。长此以往，能有效培养学生自主学习的能力，提升学生计算思维的能力。

关键词：Scratch教学；计算思维；情境

一、创设情境，化抽象为具体

程序语言的学习，对于学生的抽象思维有着较高的要求，而小学生的抽象思维能力还有所欠缺，Scratch软件编程入门难度较低，可操作性强，不需要像传统编程软件那样逐行“敲”代码，而是通过拖拽积木块的方式将程序语言像搭积木一样堆积起来。教师可根据案例创设合适的情境，鼓励学生扮演角色，模拟情境，通过学生的亲身体验，对知识有更真实、更全面的认识，充分将抽象的问题化为具体的问题，加深学生的理解。在创设故事情境的过程中，教师可以适当引导学生对故事情节进行不断的完善，先组织学生进行角色扮演，再逐步完善和丰富故事情节。

例如，在教学《编排节目顺序》一课时，教师以三打白骨精为主题，通过创设三打白骨精的故事情境，让学生扮演在游戏的过程中，唐僧分别向三个徒弟呼救的故事情境，每个徒弟接收到消息后，做出不同的反应。

角色扮演片段：

唐僧：悟空救我。

悟空：移动，离开并转身说：“我去去就来。”

唐僧：八戒救我。

八戒：移动，离开后，到白骨洞探个究竟，被困洞中。

唐僧：悟净救我。

悟净：“大师兄，快来救师傅啊！”

学生通过创设情境，角色扮演，了解了每个角色之间的逻辑关系，通过每个角色的语言、动作及先后顺序，帮助学生理解“广播”的顺序和概念。

二、分析问题，理清思维

在Scratch程序设计中，我们需要对每一项任务进行分析，然后再根据各个任务和要求，思考解决问题的办法，最终选择适合的方式方法。我们可以首先将任务分解成一个个小问题，然后将问题分解成自然语言，再将自然语言转化成程序语言，使学生深入理解程序，对程序中所用到的算法、指令进行正确的理解和判断，帮助学生理清思维。

例如，在教学《迷宫游戏》一课时，首先让学生体验迷宫游戏，然后教师引导，学生自主设计迷宫主题，帮助学生理清角色在迷宫游戏的过程中的逻辑关系。学生设计的主题各不相同，有探险者挖宝藏、小蝌蚪找妈妈、猫捉老鼠等，以探险者挖宝藏为例，探险者通过颜色判断，是否碰到了墙壁，碰到墙壁回到起点或是后退2步；通过角色判断，是否碰到了障碍物或是找到了宝藏，碰到障碍物回到起点，碰到宝藏说胜利，进入下一关。障碍物有旋转类障碍物、移动类障碍物，待学生理清角色之间的关系后，再将自然语言转化成程序语言，这样有助于帮助学生理清思维。

三、设计脚本，优化思维

在Scratch脚本设计的过程中，我们经常会发现同一个效果可以有多种途径或方法来完成。在多种方式方法中，我们找出一种最好的或是最合理的方式，引导学生大胆尝试、创新，加强设计，理清角色及各个指令之间的关系，这个过程就是对思维的优化的过程。

例如，在教学《青蛙过河》一课时，学生通过坐标的设定来控制青蛙的运动，移动青蛙的位置，再动作模块能够直接显示青蛙当前的脚本，直接将脚本拖动到脚本区，学生在运行的过程中，为了使程序更自然、更合理，于是尝试在青蛙移动的过程中加入等待时间。

又如，在教学《画正多边形》一课时，学生在观察比较中发现，画正方形的移动100步，旋转90度这样的语句重复执行了4次，于是，学生加入了重复执行4次这条控件；接着尝试画正五边形、正八边形、正十二边形，学生通过正方形的观察比較，知道正几边形就是重复几次，因此只要改变重复执行的次数及旋转的角度。五年级的学生有了一定的数学基础，知道多边形的外角和是360度，教师稍加讲解，学生便能用逻辑运算来设置旋转的度数。学生通过一次次对程序脚本的修改，在这样的思维过程中，优化了脚本，也优化了思维。

四、归纳总结，沉淀思维

归纳就是让学生对所学的内容以及在编程过程中所运用的技巧、方法进行归纳、整理、总结，通过类比的方法，将同一类问题的解决办法迁移到其他的问题上，形成一种内在的思维能力。学生在完成一个作品后，教师可以引导学生进行创意设计，作品展示是对学生的肯定，也是学生再学习的一种方式。学生展示、介绍自己的作品，不仅是展示自己的机会，也是对知识进行归纳总结。经过思考和学习后，学生对作品更有想法，理清了思路，也沉淀了思维。

例如，在教学《青蛙过河》一课时，青蛙已经成功地到了河对岸，怎样才让自己创编的故事与众不同呢？学生创意无限，有的想到让青蛙一边跳到荷叶上一边发出声音并变大，有的还想到让荷叶移动增加趣味性，学生努力将自己的作品展示给大家看的时候，已经将自己所学到的知识以及自己摸索到其他模块的控件运用到自己的程序设计中。这样学生在展示自己创意的时候，不仅巩固了所学的内容，还使学生对整个故事的思路更清晰，沉淀了思维。

因此，教师只有在教学设计中融入计算思维，不断改善程序教学的设计，提高学生编程的兴趣和积极性，才能让学生在分析、创作、交流、分享的过程中，提高编程能力，促进学生计算思维的发展，使每位学生的计算思维能力有所提高。