基于scratch环境下的编程教育创新实践

叶健明

【摘要】我们经常会看到孩子们拿着IPad、手机等设备很熟练地进行聊天、刷视频、浏览网页或者玩游戏，他们是“数字原住民”，他们都是这些新技术的“消费者” 和“使用者”。其实我们可以让孩子学习Scratch编程，通过“尝试——分析——制作——调试——分享”五个步骤之后，他们就可以把学到的技术加上自己的创意运用，把自己的想法呈现出来，让他们逐渐成为“生产者”的过程中也培养了他们的计算思维。

【关键词】Scratch；数字原住民；编程；计算思维

随着科技的快速发展，我们已经进入了数字时代，而出生在当下的少年们，我们称之为“数字原住民”。在日常生活中，我们不难发现学生都很喜欢或者很熟练地进行聊天、刷视频、浏览网页或者玩游戏，他们比老一辈的人更容易的学会新的技术或者与新技术进行互动。但是我们却很难发现学生会运用这些新的技术去创造东西，或者是表达自己，更不用说形成良好的计算思维了。在过去，这似乎是一件很艰难的事情，我们想做出一个小游戏就必须先得学会编程，这对于学生来说实在是太难了。美国麻省理工学院媒体实验室的Mitch Resnick认为，编程并不是专属于计算机天才，应该适用于所有人。因此，由麻省理工学院（MIT）开发的Scratch 逐渐在全球范围内普及起来。Scratch 是针对儿童设计开发的程序编写语言与环境，摒弃了艰深枯燥的算法，用高度可视化的界面与有趣的内容，让儿童在创作体验中学习编程、表达自己的想法。

与传统的小学信息技术课的office等内容有所不同，Scratch不仅仅是简单的教授学生应用技术，更多的是教会学生编程的思维和思考的方法，从而使学生形成计算思维为目的。在我的scratch课堂上，我通常采用以下五个教学环节：“尝试——分析——制作——调试——分享”，下面笔者将以《酷猫逃亡》一课为例子，阐述一下我在教学中如何让“数字原住民”表达自己，形成计算思维。

一、尝试——激发学生的学习兴趣

我校scratch的教学对象是六年级学生，学生经过学习已经对scratch有所掌握，但层次不一。学生具备一定的自主学习能力，对于scratch内容具有濃厚的兴趣；喜欢图片、动画、小游戏，但对编程没有足够的信心。小学scratch的教材一般都以人机互动或者是游戏的方式进行开展，《酷猫逃亡》一课也是如此（如图1）。对于这一类游戏型的程序，我会先让学生尝试玩游戏，并在玩的过程中观察游戏里面的一些关键元素，例如，游戏的背景，游戏角色，游戏的触发方式等等。学生通过试玩，对游戏有了大概的了解，他们会更清楚的知道自己要制作怎样的游戏，需要创建什么角色，游戏有什么功能，可以让学生从一个抽象的过程转化为具体的操作，有效激发学生开展程序设计的强烈愿望，为接下面的学习打下良好的基础。

图1

二、分析——理解游戏的设计思路

程序分析在制作游戏的过程中占有重要的位置，只有让孩子在脑海中有一个清晰的设计思路，在制作游戏的过程中才能少走弯路。在分析程序的过程中，我习惯运用提问的方式，引导学生逐步说出游戏的设计思路。本课中我可以运用思维导图的方式来引导学生进行分析。

思维导图能帮助学生更好地对程序进行理解。我们利用思维导图就可以让学生对程序中每一个角色，每一个动作，每一个触发条件，每一个指令的运用与其关联度都会清晰地呈现出来。如《酷猫逃亡》这一课我把游戏分为五部分，分别是魔怪不停飞舞、酷猫跟随鼠标、酷猫闪躲不及、酷猫身中魔毒、游戏结束。然后从每个部分我们还可以细分成不同的步骤以及使用的不同指令，从而形成一幅简单的思维导图，让学生一目了然。（如图2）。

图2

使用思维导图的方法使学生在制作的过程中有了明确的指向性，避免了学生漫无目的的制作。通过思维导图也能让学生对整个程序的思维过程更直观，更具体，更容易理解，帮助培养其信息核心素养中计算思维的能力的形成。

三、制作——掌握流程及关键要点

很多时候，一个程序分析下来，还是有学生不清晰从那里开始做，不清晰这一步操作之后应该到那一步操作的情况。针对这个情况，回到《酷猫逃亡》这一课，酷猫跟随鼠标、酷猫闪躲不及、身中魔毒等环节，学生可以根据已学的知识和书本的提示，在教师的引导下先形成解决本节课的结构化流程图（如图3）

图3

流程图能更好帮助学生对程序开始及走向的分析，让学生操作的每一步更清晰，目的性更强，有助于学生核心素养中计算思维的能力提升。

通过前面的分析理解之后，游戏的制作就显得相对的轻松许多了。Scratch自身强大的功能把学生制作游戏的难度大大的降低了，有别于传统的编码形式，scratch采用的是拖拽模块的方法，然后根据需要修改关键的数据，而且修改的结果可以马上直观地在屏幕上呈现出来，学生可以在观看结果之后对不满意的地方马上进行修改。这种拖拽和直观的方式，使得即便不会编码的孩子们也能轻松地制作出游戏。

本课的重点内容是让学生灵活地运用广播与当接收到广播的互动方式。教学的定位是实现一个角色广播多个的消息，另一个角色接收不同的消息执行对应的动作。学生第一次接触这种组合使用的指令，在使用指令之前，由于我们经过了程序分析因而大部分的学生学习起来都比较轻松，有个别的学生会把指令放在了不正确的角色脚本里面，此时只要让他们从新回顾之前所画的思维导图理清角色与角色之间的关系便可。

四、调试——实践操作来提升自我

任何一个天才都不敢说自己编的程序是完全正确的。几乎每一个稍微复杂一点的程序都必须经过反复的“调试——修改”直到程序能正确运行。本课中我要求学生初步完成后，首先进行自主调试。每一个学生对自己程序的中的每一个指令语句都要知道其作用，用自身认真、严谨的态度来解决问题。而当个体未能解决问题时，我会让小组进行协作，利用程序调试表（表1）一齐找茬，治治病。

表1 程序调试表

程序的调试是编程中一项重要的技术，每一个调试成功的案例，都是一个宝贵的教学资源，都能让学生产生满满的成功感。

五、分享——激发天马行空的创想

分享是scratch中的一个很重要的部分，每个人的想法都会不一样，我们通过思考、交流，分享自己的想法的同时，也可以锻炼自己的语言表达能力，理清思路，也能收到别人对自己作品的评价与建议，更好地提升自己的作品。然而，在现实的课堂中，由于时间的关系，并不是所有的学生都能想出很好的创意，但他们在听取别人分享的时候，在学习别人好创意的基础上，也会反思自己的不足，继续去完善自己的作品，或者产生更好的创意想法。Scratch就是不限制学生的思维之余，不断激发他们继续深入学习编程的欲望，激励学生不断的想象。

通过Scratch环境下的编程教育后，我们惊喜地发现学生并不是我们想象中对编程有恐惧感，而是很感兴趣，而且上手也特别快。Scratch也能让学生积极地参与到创作中，可以让他们的想象力、创造力得到培养与锻炼。同时，我们也看到学生在学习过程中，通过对程序的理解，通过思维导图、流程图的分析，很大程序上促使其良好计算思维方式的形成。其实，我们不难发现，随着科技的发展越来越多像scratch这一类的软件涌现出来，如Hopscotch、Phrogram都是适合儿童使用编程应用程序。编程正在逐渐地小龄化，但是编程不再是纯粹地敲打编码，而是换一种方式让人更加容易地接受和使用。它们互动性很强，培养学生的编程思维，让学生掌握简单的编程原理和技术，最重要的是，它们非常有趣。

参考文献：

[1]毛澄洁，彭晟.参与、实践、创新与分享——Scratch教学流派与问题浅析[J].中国信息技术教育，201310：9-11.

[2]凌秋虹.Scratch 在小学信息技术课堂中的应用与实践[J].中国电化教育，2012（11）.

[3]吴秋红.儿童编程软件 Scratch 教学应用研究[J].浙江教育技术，2013（04）.