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浅谈如何在小学信息技术Scratch编程中培养小学生的计算机思维

2021-05-23朱亚萍

教育·综合视线 2021年2期
关键词:代码编程计算机

朱亚萍

Scratch是麻省理工学院开发的图形化的编程工具。在使用Scratch編程的过程中,使用到了图片、涂鸦,以及录音等元素,内容有趣,能吸引小学生的注意力。用户的程序编写只能在指定的站内网站,发布后可以进行共享,可以将作品呈现在更多人的面前,同时也能看见他人的优秀作品,方便小学生在网站中进行交流与学习。通过这种趣味开发的模式,激起了小学生对于编程的兴趣,同时也一定程度上培养了小学生的计算机思维能力。

二、编程学习的必要性

1.社会学习趋势

在信息化的时代背景下,社会发展对于小学生的计算机了解能力要求更高,已经不止于对于计算机的简单操作,比如打字或者文档的使用。信息化的时代需要小学生更早地学会使用计算机,才能更便捷地获取资讯,能够与时代接轨。教育部门要顺应时代的发展,对于小学阶段的小学生的计算机使用能力有了更高的要求,要求普及信息技术教育,以信息化带动教育的现代化。贯彻落实教育要面向现代化、面向世界、面向未来和计算机的普及要从娃娃抓起的思想,不断完善在小学生层面的计算机的使用。而Scratch编程恰好迎合这一发展趋势,在符合小学生兴趣爱好的条件下,给予小学生一个开放性的编程平台,通过锻炼小学生的编程能力,也在一定程度上提高了小学生对于计算机的使用能力,帮助小学生更好地了解计算机的思维。

2.对于小学生的发展有意义

小学生通过Scratch的简单编程练习,熟悉了计算机的基本使用,同时给予小学生充分的空间去学习计算机的思维能力。通过简单的编程,了解编程的基本语法结构。在学习杂cratch编程的过程中,小学生可以掌握一定的学习技巧。对于编程的学习需要小学生自主地了解各种算法结构,小学生在学习的过程中,会逐渐地加强理解能力。通过对于算法的理解,小学生可以很好地加强逻辑思维的能力,这种理性的思维方式有助于小学生更好地学习其他理工科目。在学习简单的杂cratch编程中,由于界面的有趣性和编程方式的简易性,可以极大地激发小学生对于学习计算机基础编程的兴趣,有助于小学生更好地去主动了解计算机的基本使用方式,达成了学校基础信息化教育的目的。Scratch编程给小学生提供了一个简易的编程平台,小学生可以通过这个平台,搭建一些简单的小游戏,通过小游戏的编写,小学生可以完成身份的转变,从程序的使用者转变为程序的创造者,就不会再发生类似于沉迷游戏之类的事情。同时,每个人的编程方式是不一样的,通过不同的编程方式,可以培养小学生独立自主学习的能力,帮助小学生完成创新思维的训练。同样的一个目标,小学生可以通过不同的方式去达成,促进了小学生个人的发展。

三、Scratch编程对于计算机思维的作用

1.逻辑思维能力

计算机的思维方式和人类是不一样的,人类有智慧的多变的思维,但是在计算机的思维方式中,只有0和1的存在。所有的编程语言最后在计算机内部运行都是以0和1的方式存在的。计算机有固有的语言格式,不像自然语言一样有各种各样的语法,如倒装、疑问之类的。计算机严格执行程序语言。所以在小学生编写Scratch程序的时候,要学会正确地使用属于计算机的语法。通过对于新的语言的学习,小学生可以锻炼逻辑思维的能力。计算机的编程过程是需要这样的强逻辑的。同时在计算机的简单编程中,小学生需要厘清各个代码块的关系,代码块直接应该如何叠加或者嵌套,通过这样类似于堆积木的形式,帮助小学生了解代码的正确使用,也是帮助小学生锻炼思维能力。

2.创新能力

同样的目的代码,可以用不同的方式生成,比如一个简单的乘法代码,可以使用直接的c=a*b,也可以先设定a,再重复累加b-1次。小学生不断思考同一个问题的多种解决方式,可以锻炼小学生的创新能力。比如输入一个数字a,求他的阶乘。小学生就需要先思考阶乘的定义就是1*2*3*…*a,就可以思考在编程中如何呈现。对于小学生思考问题的方式的改变,决定了小学生创新能力的升级。处于小学阶段的小学生,还没有完全形成自己的思维主见,很容易产生随大流的心理状态。这样盲目跟从是不利于学习进步的,通过自己编写代码,有利于小学生形成自己的思维,在遇到问题的时候也不会一味地参考他人的意见。通过创新能力的提升,小学生会在思考问题的解决方法时,最终找到最简洁的办法,提高了之后遇到同类问题的解决效率。

3.观察能力

观察代码的产生与运行,帮助小学生了解计算机程序运维的基本原理。观察是小学生学习的第一步,只有学会观察才能发现物体与物体之间所包含的规律,像是循环问题的设定,循环n次的程序,如果设定次数i=0,那就是当i=n时,停止循环,如果设定次数i=1,那就是当i=n-1时结束循环。通过观察,可以总结得出物体发展的规律。同样类型的代码题目或者同样要求的程序段,小学生都能在原有规律的基础上加以改进,形成符合设定问题的代码段,有效地节省了时间。观察不仅仅存在于问题的答案,也存在于问题中间。对于时间类的问题,解决方法都是相似的,不能因为题目的改变,就意识不到问题的内核。

4.自制力

小学生通过Scratch编程可以编写属于自己的小游戏,于是小学生从游戏的使用者转变为游戏的创造者,当完成了身份的转变之后,简单的游戏娱乐已经显得无意义,小学生会更加享受创造游戏给他人使用的感觉。通过这样的方式,可以有效地减少小学生对于游戏的沉迷,同时会让小学生喜欢上创造的过程。

5.跨学科能力

以上的计算机思维,不仅仅在计算机领域适用,对于其他学科的学习也有帮助。比如,逻辑思维能力可以运用在数学的学习中,可以加强小学生对于数学思维的理解。创新能力对于语文学科也有帮助,天马行空的想象力是浪漫文学的暖床,创新的思维方式可以想到与众不同的思想点,另辟蹊径。而观察能力则可以用在科学学科,很多重要的科学理论的发现都起源于日常的生活点滴,通过对生活的观察,小学生可以学习到很多奇妙的科学知识。英语学科词汇量大且枯燥,需要小学生拥有强大的自制力,对自己严格要求记忆英语知识点,才能更好地学习英语知识。所以,Scratch编程的学习不仅仅是对小学生的计算机思维有所裨益,更为其他学科的学习打下夯实的基础。

在学习Scratch编程的过程中,小学生不仅仅是学习简单的编程技术,而是通过简单的编程的学习,掌握一些计算机的基本思维方式,学会从计算机的角度思考问题,写计算机看得懂的代码。通过编程技术的学习,了解了计算机的严谨性,同时也培养小学生对待问题的创新思考,能够运用理性的有逻辑的思维思考问题的核心,通过观察,找到它和以往遇到的问题的相似点,运用最优的方式解决问题。Scratch赋予了小学生自主创造能力,帮助小学生提高了自身的自制力,为其他学科的科学学习打下了基础。

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