运用Scratch激活学生的编程思维

丁恺

[摘 要]Scratch是一款适合儿童学习的简易编程语言，对培养学生的独立学习能力、创新能力和逻辑思维能力有着重要的作用。教师可通过在玩中学、自主创作、合作交流、分享成果等策略来构建Scratch条件下的小學信息技术课堂，激活学生的编程思维，培养学生的设计能力。

[关键词]Scratch软件；编程思维；特点

[中图分类号] G43[文献标识码] A[文章编号] 1007-9068（2018）15-0064-02

Scratch也叫抓猫，是MIT（麻省理工学院）推出的一套程序语言工具。该工具利用图形化界面，把编程需要的基本技巧囊括其中，包括建模、控制、动画、事件、逻辑、运算等，也可以用创造互动式故事、动画、游戏、音乐和艺术，使学习者加深对程序设计的认知。它采用视觉化积木组合式程序设计概念，通过拖曳、组合各类积木的方式来取代直接编写程序代码，从而避免输入错误代码以及学生对程序设计学习产生抵触情绪的问题，直接用鼠标以点选、拖曳各类积木的方式将指令区移到程式脚本区。

一、Scratch软件的特点

1.积木搭建式的编程语言

图形化的界面、积木式的模块非常适合小学生的认知水平，学生能理解每一个模块的意义，只需通过鼠标的拖拽，把功能模块像积木一样搭建起来，就能实现电脑游戏、电脑动画等多媒体作品的展示。这种针对小学生的设计，不仅易于学生操作，还能培养学生的学习兴趣。

2.功能模块多样

Scratch提供了动作、控制、外观、侦测、变量等八个功能模块，共一百多个不同的控件。多样的功能模块，涉及程序设计的各个方面，让学生在很轻松的状态下制作各种交互类多媒体作品，创作属于自己的卡通动画、故事、游戏、音乐、绘画等作品。

3.与其他人分享

Scratch平台采用Java构建，学生的作品可以发布到互联网上，学生可以在课后与其他班级的同学甚至其他国家的小朋友分享和交流，通过分享编程创意、技巧、经验的过程来提升编程能力。

二、运用Scratch软件设计教学

小学信息技术课堂教学能够使学生的合作能力、解决问题的能力、对所设计主题的知识把握能力等有所发展。如苏科版小学信息技术五年级《滑竿接球》一课中的《滑动的超级玛丽》是Scratch游戏，在教学设计过程中，小学生的Scratch编程思维能力的培养情况是本文所要探讨的，其目的是强调在设计的过程中，学生积极思考，合作探究，寻找解决问题的方案。依据Kolodner的科学探究式学习循环模型，结合自己对教材的理解，笔者设计了如下运用Scratch软件进行教学的流程。

1.创设“玩中学”的课堂教学情境

爱玩是小学生的一个特点，而游戏一直是小学生最喜爱的活动。游戏不仅可以很好地激发学生的学习兴趣，而且可以提升课堂的趣味性。“玩中学”的教学模式就是以玩游戏为引子，激活学生的思维，根据教师的引导，设计并制作所玩的游戏，在玩中学，愉快地完成学习任务。以下是苏科版小学信息技术五年级第23课 《滑竿接球》的教学片段。

教学片段A：

师：同学们，你们喜欢玩电脑游戏吗？

生：喜欢。

师：老师课前用Scratch制作了一个小游戏——玛丽接蘑菇。这是一个用键盘控制的游戏，大家一起玩一玩。（学生玩游戏，教师巡视）

师：同学们玩得都很嗨，想不想亲手制作一个自己喜欢的游戏？

生：想。

师：在学制作游戏前，想想在老师刚才制作的这个游戏里，我们是用键盘上的什么来控制玛丽的移动的？

生：键盘上的方向键。

师：那么，你们想不想用其他工具来控制玛丽？

生：想。

师：好！今天，我们就来学习利用滑动电位传感器来制作一个可以控制玛丽移动的Scratch游戏。

……

通过教师的引导，学生明确了编制游戏的步骤，绘出程序的流程图，通过搭建积木式模块，完成游戏的制作，达到教学的目标。

2.形成“自主创作——合作交流——分享成果”学习过程

传统的教学模式是“教师教，学生学”，教师是主体，学生被动地接受知识。随着时间的推移，大部分学生逐渐养成不爱思考问题、不想问问题的习惯，从而出现班级中回答问题人数逐渐减少的现象，导致学生的学习基本上就是听讲——练习——复习。由于缺乏独立学习的能力，学生的想象力被磨灭，创新能力得不到发展。

而利用Scratch软件进行编程不能再使用传统的学习方式，应为创作而教，即自主创设——合作交流——分享成果。所以，在本课教学中，教师向学生提问：“你们觉得要用滑动电位传感器控制玛丽完成游戏需要解决哪些问题？”然后教师让学生小组讨论，引导学生得出需要解决的四个问题：硬件的连接、角色的选择与添加、角色的移动与控制、角色的相遇与判断。这样教学使学生从“老师教我学”变为“我为解决问题而学”，同时让学生从提出的问题中找出自己借助书本就能解决的问题，体会到解决问题的快乐。教师再通过师生讨论交流的方式和学生合作，解决学生无法独立解决的问题，使学生真正成为学习的主人，提高学生的学习积极性。

教学片段B：

（1）认识与测试滑动电位传感器（课件演示）。

师：刚才我们提到的另一个工具——滑动电位传感器，它由电阻体和可移动的电刷组成，通过移动滑块得到不同的电阻值。滑动电位传感器在日常生活中有许多应用，比如作为调音台上的音量调节按钮等。（出示课件）你们还在哪儿见过滑动电位传感器？（学生举例回答）

师：看来，同学们还是挺善于观察的。

（2）学会正确连接端口。

师：刚才我们已经了解了滑动电位器的作用，那么用滑动电位传感器控制玛丽完成游戏需要解决哪些问题？请同学们注意观察老师的演示。先启动S4A程序，将滑动电位传感器正确地连接在Arduino板上的1号模拟端口，然后将Arduino板用数据线和电脑连接。（边说边演示，语速和操作同步）

（学生根据步骤连接滑动电位传感器与Arduino板，（教师巡视）

师：通过观看视频，我们发现滑动电位传感器是通过左右滑动滑竿产生不同数值的。那么，我们要如何了解这些数值呢？请同学们观看书本第116页任务2的微课视频（测试滑动电位传感器的值），并根据提示完成操作，然后说说是怎样制作完成的。

……

传统的教学演示不能引起学生的兴趣，学生在演示过程中遇到问题要向教师提问，而课堂中只有一位教师，面对多名学生的提问、疑惑，教师无法同时与他们沟通。Scratch软件中有许多的功能模块和控件，可以将功能模块的知识点、课堂教学演示以及设计程序的思路制作成简短的微课视频，学生通过观看微课视频完成自主学习。

教学片段C：

（1）添加角色和自主創作。

师：我们开始玩的那个游戏是用键盘来控制玛丽移动的，现在我们要尝试通过滑竿来控制它。在尝试通过滑竿来控制它前，我们要先将玛丽的角色添加进软件。请大家运用添加角色的方法，在S4A中添加玛丽的角色。

（2）学生动手尝试。

师：老师刚才巡视时发现有些同学添加的玛丽还是Scratch的角色，并不是S4A的角色，所以无法读取电位传感器的数值。谁做对了，上来帮助他们？

生：首先我们要把软件默认的加色删除，然后看一看S4A添加角色工具栏内的6个按钮，前3个按钮是用来添加Scratch的角色的，后3个按钮才是添加S4A角色的，现在点击第4个按钮找到“玛丽添加”，这样就可以了。

……

教师让学生在模仿的过程中观察程序，理解程序的逻辑性，试着绘出程序的流程图，掌握基本的操作方法和设计思维。学生经过了模仿这一过程，有了一定的基础。这时教师让学生自己独立研究或团队合作研究制作，给学生更多的时间，学生就能自主创作出各种 “运动中的玛丽”。这一阶段教师给学生搭建了交流展示的平台，学生相互学习，乐此不疲。毕加索曾说：“每个孩子都是一位艺术家，问题是如何让他们在成年后仍然保持艺术家的思路。换一种思路去实现自己的想法，这正是创造！”

总之，运用Scratch程序进行教学，从程序功能上来看，允许学生的作品跳出课堂教学内容的限制，允许学生根据自己的爱好进行作品创作，使创作思想贯穿于整个学习过程，并将学习得到的结论反馈于自己的编程设计，检验设计的合理性与有效性。同时，在解决问题的过程中，设计随着学习的开展而不断深化。运用Scratch程序设计教学，激活了学生的思维，对培养学生的思维能力和创造力有重要意义。

（特约编辑 木 清）