基于设计思维的Scratch教学

史利云

【摘要】创新能力是中小学生最重要、最宝贵、层次最高的一种综合能力，着力培养学生的创新思维是我们教育永恒的追求。设计思维作为创新思维的核心思维，不仅符合时代的要求，而且是个人和社会发展的动力。设计思维作为解决问题的新范式，能有效激发学生在现有条件下生成解决问题的新思路和新方法。信息技术学科在培养学生设计思维方面有独特的优势，特别是作为信息技术核心内容的编程，小学阶段主要以Scratch编程为主。

【关键词】设计思维   教学   Scratch编程

Scratch是一种可视化、积木化的创作工具，只需要像搭积木一样拖拽图形化的指令代码，即可创作属于自己的故事、动画、游戏和音乐等数字化作品，有益于培养学生设计思维。下面，笔者就设计思维的Scratch编程教学，谈一谈自己的看法。

一、范例启迪，为设计思维打基础

Scratch编程教学的最终目的是使学生能够自由设计，无限创意。这需要一个过程，起点就是范例的启迪，包括角色、舞台背景、脚本的设计等。对于案例的选择，初学的学生适合选择有情境故事或者游戏进行设计，这符合学生的心理特点，也更能激发他们的学习欲望。

1.用自然语言描述程序语言

自然语言是人类交流和思维表达的主要工具。初学Scratch编程者，其设计思想通俗地说就是自然语言的堆积。在设计程序的过程中，一定要引导学生用规范的自然语言去描述程序的过程。例如，苏科版信息技术五年级上册“穿越迷宫”一课，小猫穿越迷宫的游戏，实际上就是小猫从起点开始跟着鼠标指针移动，并进行障碍的判断，最后到达“出口”，成功穿越的过程，这其实也是游戏的设计过程，可称为自然语言描述式编程。自然语言描述得越详细、越规范，对后面的流程图、编程的设计越有帮助。

2.细化任务，引发设计思考

Scratch编程的课堂上经常会出现这样的现象：学生拿到课本便迫不及待地模仿书上的案例进行设计，完成跟书上一模一样的作品后，本节课的内容就算学完了。照本宣科地模仿案例，学生无法激起学习兴趣，也无法迸发出设计思维的火花。案例教学是还原知识的生成过程，明确学习的内容是为更好地培养设计思维打下基础。以下是“穿越迷宫”一课的教学片段：

师：请大家思考一下，在这个游戏中，我们利用什么方法控制小猫的运动？（跟着鼠标移动）

（1）什么控件可以让小猫跟随鼠标指针行走呢？（面向……和移动……）

（2）什么控件可以让小猫一直跟随指针行走呢？（重复控件）

……

师：同学们，你们有没有发现，行走是成功了，可是游戏中的这只小猫在迷宫里穿墙而过，就少了很多规则和乐趣？如果碰到“墙壁”了，应该怎样处理小猫呢？

生：遇到墙就返回起点。

师：如果遇到“出口标志”，怎么办？

生：显示“I win！”。

师：那么问题来了，小猫怎么知道碰到墙壁，或是“出口标志”呢？是什么控件帮助它？这个控件在哪里？如何使用？

（出示课件，让学生选一选）

课堂实例，是学习新知识的载体。在教学中，要避免说明书式的教材使用模式，不是直接列出每一个具体的操作步骤，而是让学生按“要做什么事情—为什么这么做—怎样做”来学习，使学生知其然并知其所以然。模仿的最终目的是让学生熟悉和理解指令的用法和操作方法。教师应该引导学生主动思考，通过绘制思维导图、流程图、设计图等形式培养和锻炼学生的设计思维能力。但在现实教学中还是存在重技术工具的熟练操作，忽视在现实生活中的迁移应用和设计创作，导致制作出来的作品千篇一律。这是值得关注和亟待解决的问题。

二、拓展创新，发展学生个性

1.实例模仿，敢于质疑

让学生在模仿的基础上体现自己独到的见解，这是设计思维的本质所在。在教学中，学生经常会通过更改角色（包括脚本设计）以及场景、添加声音等来达到个性化的设计，但这远远不够，教师要培养学生的质疑和批判精神，让学生思考问题，在复杂的问题中不断生成新的问题解决策略，进而创造性地形成解决问题的思路，并找到最优的方案。其实课本上的作品并不完美，还有很多需要完善的地方，需要学生开动脑筋，重新创造。以下是“穿越迷宫”一课的教学片段：

师：这个游戏已经设计好了，有的同学觉得有点简单，你们能给这个游戏增加些难度吗？

生1：加一个时间限制，小猫必须在规定时间内到达终点，比如小猫在30秒钟内没有抓到老鼠，游戏就结束。

生2：选取或绘制更复杂的迷宫图。

生3：小猫一碰到黑色栏板游戏就结束。

……

师：掌握了今天的知识，我们还能编哪些游戏呢？

生：“大鱼吃小鱼”“小球”……

2.任务拓展，创新程序

信息技术教学的重要目的之一就是培养学生发现问题和解决问题的能力，在设计的过程中，经常会遇到运行错误的情况，如移动的步数太大、颜色选取不当等，都会造成无法正常运行。所以，在Scratch教学中，学生搭建脚本，哪怕是模仿，也需要不断修改、调试，反复探究、优化，积累经验，发展设计思维。

在实例的模仿过程中，学生会由实例想到一个好主意，完成作品，可能这个作品又能激发新的想法，再去实施，不断地力求对作品有更完美的设计。所以，对于初学编程者来说，要有更多的实例来丰富。

三、生成创意，落实设计思维

设计思维的本质不是让学生单纯地模仿某个知识点操作技能，应该先让学生自主设计自己的故事及游戏。为了完成设计创意，学生主动掌握程序语言的设计方法，将技能训练和设计思维有效融合。无论是动画的开发还是游戏的开发，都需要把具体的问题抽象成符号或对象，用指令块堆积起来。设计思维的创新过程主要经历三大阶段，分别是：启发、生成创意、落实作品。啟发更多的来源于生活创意，通过流程图、设计图纸进行表达，最后通过分享以及头脑风暴进行完善落实。

1.善启发，做生活的观察者

一个好的程序，一定是一个好的故事（创意）。设计的程序好不好，重在创意，好的创意来源于生活。教师要遵循学生学习的心理特点，从学生已有的生活经验出发，根据教学内容创设情境，提出本节课的任务。创意的启发很关键。通过启发，和学生产生共鸣，为学生设计提供触发点，并使学生能够自己提出程序设计的规则，为程序设计的完成创设一个良好的兴趣起点。

2.会设计，生成创意

有了创意，如何让创意落实，还需要考虑先做什么，再做什么，最后做什么。把自然语言变成程序语言，中间还有一步很重要，就是制作流程图，由流程图再转化为程序语言，就简单多了。能将一个问题清晰、抽象地描述出来，并将问题的解决方案表示为一个信息处理流程是设计思维重要的过程。比如，赛车游戏设计流程图：

生成创意，目的在于产生大量想法，推动最终方案成形。将自然语言通过流程图表示出来，能更好地反映游戏的开发过程：设置背景和角色、设置初始化、设置角色移动、障碍判断、成功达到终点等。通过流程图可以把复杂的问题简单化、流程化。

3.集思广益，落实作品

通过尽情发挥创造力来进行一个好的设计，不是有好的技术，也不是简单地空间堆积就可以完成的，而是在充分理解所学内容后做出的符合逻辑和审美需要的设计，是在实践中找到优化的解决方案的新思路。如赛车游戏中需要哪些对象？对象的初始状态是什么？激发事件是什么？调试运行后，是否达到预期的结果？如何优化？等等，都需要进行解析落实。

如何让创意落地，转化为成功的解决方案？需要最后将流程图转化为程序语言，创意首先要经过试验，需要学生动手尝试，Scratch作品本身就需要不断发现错误并及时修改和完善。分享是Scratch教学中很重要、很精彩的部分。学生展示作品，讲述设计过程，表达能力、组织能力和思维能力得到很好的锻炼，激发了学习的热情，满足了表现欲。当然，还可以听取别人的评价和意见，将作品修改得更完美。这是一个设计思维得到发散、得到明显提升的过程。

在Scratch教学中，笔者引导学生一起分析实例、画流程图、改编作品、创作作品、分享智慧，学生的设计思维在实践中得到提升，创意意识和创新能力得到发展。在做中学，在学中玩，Scratch课堂成了学生的乐园，他们不仅习得了科学（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、艺术（Arts）、数学（Mathematics）等学科知识，还逐渐形成了独特的设计思维、逻辑思维、独立思考创新的能力。

【参考文献】

[1]方少芹.人文情怀涵养下创新思维培养的策略 [J].中国信息技术教育，2017（5）.

[2]叶红，朱彩兰.基于设计思维的教学案例分析 [J].中国信息技术教育，2016（7）.