基于思维可视化的Scratch教学探究

摘 要：让孩子在Scratch进行创意表达是Scratch的设计构想，但是目前的Scratch教学还是以教师的讲解、演示，学生的模仿练习为主，制约了学生思维能力和创造能力的发展。本文尝试利用思维导图、流程图和相关表格等可视化工具，让学生们的创作思路更清晰，目标任务更明确，创作过程更具体，提高Scratch课堂教学的效率。

关键词：Scratch教学;思维可视化;思维导图;流程图;表格

一、 问题的提出

Scratch软件以其简洁的界面和积木拼接式的设计方法，“所见即所得”，为孩子们提供了无限创作的空间，深受孩子们的喜爱，他们可以创作出有趣的故事、游戏和艺术类作品。Scratch的教学目标是引导孩子们利用Scratch进行创意表达，培养孩子们的逻辑思维和创造能力，通过合作探究培养学生的协作能力。

在Scratch的教学中，大部分教师还是照着教材编排给学生讲解和演示Scratch程序设计的步骤，接着学生模仿练习，虽然完成了知识和技能的传授，但是学生处于被动接受学习的状态，课堂上缺乏互动交流，缺少思维能力的训练，制约了学生创造能力的发展。在Scratch教学中，如何让孩子既学会Scratch基本操作和技能，又能训练孩子们的逻辑思维能力，引导他们发挥创意，创作个性化作品值得我们思考和探讨。

思维可视化是指运用一系列图示技术把原本不可视的思维（思考方法和思考路径）呈现出来，使其清晰可见的过程。思维可视化以形象化的方式清晰、明了、直观地呈现事物之间的联系，有效提高信息表达及传递的效能，体现思维过程，强化思维训练，从而提高学生的思维品质。本文将以《小猫走迷宫》为例，谈谈我对于基于思维可视化的Scratch教学探究的一些实践和思考。

二、 教学探究

（一） 教学分析

1. 教材和学情分析

《小猫走迷宫》是福建省教育出版社出版的《信息技术》六年级下册第7课，在此之前，学生已经掌握了Scratch软件的基本操作，会使用“动作”“外观”“画笔”“事件”等模块下的一些积木创作作品，学生能使用Xmind8绘制思维导图，能绘制包含顺序、重复、循环程序结构的流程图。建立合作学习小组，经过几次课的磨合，学生逐渐适应了小组合作学习的方式，有效发挥群体的积极功能。

2. 教学目标分析

学会编写用键盘按键控制角色移动的脚本;引入计时器指令作为程序的终止条件;综合应用新知和旧知，小组合作创作个性化的迷宫类游戏。

（二） 教学过程

1. 创设情境体验，整体感知游戏

让学生体验制作完成的“小猫走迷宫”游戏，感知游戏中角色的动作，侦测条件和对应的处理方式，在体验的过程中，直观看到游戏效果，了解游戏规则。

2. 绘制思维导图，理清游戏脉络

在学生体验游戏的基础上，教师引导学生说说自己的发现，将关键词标注出来，在互动中整理出迷宫游戏的思维导图，可以将“小猫走迷宫”游戏分为三个部分：①设置初始状态（设置小猫角色的大小、方向和位置）;②控制小猫移动（当按下键盘上/下/左/右键时小猫分别向上/下/左/右移动）;③游戏判定（当小猫碰到墙壁时，返回起始位置;当时间到时，提示闯关失败;当小猫碰到红色方块时，显示闯关成功）。

3. 明确任务目标，自主学习新知

基于以上思维导图的分析，确定每个分支具体要完成的任务，其中“设置初始状态”这一分支中，设置角色大小、方向和位置和“游戏判定”分支中的“碰到墙壁/红色方块”都为旧知，学生明确分支具体任务之后，就能分析程序流程，搭建积木实现相应的功能。“控制小猫移动”这一分支和“游戏判定”分支下的“计时器超时”为本课的新知，学生借助思维导图的分析，明确学习任务，在老师提供的微课和其他学习材料帮助下，通过自主探究和小组协作的方式，在研究和解决问题的过程中建构自己的知识体系。

在这一环节中，思维导图不仅清晰地呈现了游戏的整体脉络，也让学生直观地看到那些分支是自己利用旧知就可以实现的，哪些分支是需要学习的新知，学生在目标清晰的探究过程中找出方法，在尝试修正的过程中掌握解决问题的一般过程和思维方式。

4. 分组设计游戏，开展合作探究

教师展示更多形式丰富的迷宫类游戏，从不同维度启发学生的思维，让学生在积极的探究意愿下，在具备了探究基础和技能的前提下，延伸学生创新思维的平台，让学生进行分组的游戏原型设计，小组成员在交流中积极表达设计想法和思路，用Xmind8.0将讨论的过程及时地通过思维导图呈现出来，小组成员在头脑风暴的过程逐步显现出游戏设计的思路，组员进行可行性验证，减少无效的探索，形成设计方案。

接着，小组成员内进行任务分配，并填写“任务分工表”，明确各个成员的具体任务，比如有的成员负责绘制迷宫背景，有的成员负责角色程序设计，当然小组成员之间有时也要事先协商，比如约定广播的名称等。比较复杂一点的角色可以几个成员合作，根据角色要实现的功能，确定程序需求，共同分析过程，并绘制程序流程图，对照流程图，找到与流程图对应的脚本模块，将模块堆积起来，再经过多次运行/调试，完成脚本设计。将遇到问题时及时记录在“程序调试反馈表”，组织成员们共同分析，从程序的结构、参数设置等方面着手分析，找出当前程序设计中存在的bug，进行修正和调试，并记录下问题解决的方法，引导和鼓励学生从不同的角度看待和分析问题，尝试用不同的思路解决问题。

程序设计流程图示例

当这些小任务都完成时，组内要进行各个功能模块的合成测试，进行组合，调试，及时解决问题，当然这个过程具有迭代性，在设计中需要修改、尝试新的想法等活动。

学生在熟悉了基本的操作方法后，以小组合作的方式，为学生创造了一个轻松的学习环境，集思广益，在不同意见的碰撞中，学生的思维更加开阔，作品呈现更加多样性，也有利于学生创新能力的发展。同时学生在协作的过程中取长补短，解决探究过程遇到的问题，提高问题分析和解决的能力，建立更深层的理解，建构更为完整的具有意义的知识体系。

5. 展示学习成果，促進交流提升

小组通过展示成果，对小组合作学习的过程进行反馈。按照小组分工，由解说员向大家介绍作品的设计思路、创作过程等，另外一位同学进行游戏演示，小组其他成员负责对作品的补充和解答大家的疑问，接着小组进行自我评价，比如，作品的技术创新点，比如有的小组创作了个性化的迷宫背景，增加了游戏的趣味性，有的小组在迷宫游戏中添加了障碍的设置，增加游戏难度，也有的小组设置了不同的游戏关卡，增加了游戏的可玩性。小组成员也可以谈谈作品的不足之处，以及对作品的改进计划等，接着，由其他小组对作品进行评价和建议，同学之间的相互交流能让学生发现没有意识到的问题和不足，从不同的维度进行作品解析。教师的点评也很重要，应该突出鼓励性和指导性，以过程性评价和总结性评价相结合的方式，从作品的主题性、技术性、创新点和小组合作等方面进行评价，最后组织学生对作品进行投票，评选出“最受欢迎的作品”，这个阶段有助于提升学生思维，促进学生对作品进行反思。小组成员还可以将作品上传到Scratch官网，通过网站和其他用户互动探讨，或者进行再创作。

三、 教学反思

通过思维导图对案例进行分析，可以清晰地看到案例的整体架构，直观地呈现思考的过程，从各个分支能看到哪部分是学生已经能实现的，哪部分是本课需要解决的，学生通过思维导图中的知识地图更好地应用旧知，确定和解决问题建构新知;在分组设计游戏，开展合作探究环节中，学生的思维处于积极、自由的状态，借助思维导图将头脑风暴的过程和结果记录和呈现，结合思维导图对程序进行分析，设计程序流程图，将遇到问题时及时记录在“程序设计与调试表”，在这样小组探究过程中，有助于打开学生的思维，提高解决问题和小组合作学习的能力，可视化工具让学生们的创作思路更清晰，目标任务更明确，创作过程更具体。在课堂中，也发现一些小组没有很好地利用这些可视化工具，教师应该及时地指出和引导，在意识上进行强化，使之形成习惯。基于思维可视化的Scratch教学对教师也是一种鞭策，教师要提高自身的教学技能和专业水平，激发和强化学生的学习动机，提高思维可视化工具的利用率，引导学生发现问题，给予学生适时恰当的帮助，构建高效的Scratch课堂。

作者简介：

陆继珍，福建省泉州市，泉州师范学院附属小学。