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例谈在小学Scratch教学中培养学生计算思维

2017-10-23陈诗静

文理导航·教育研究与实践 2017年10期
关键词:程序设计尝试编程

陈诗静

“学生发展核心素质”是新课改后我国基础教育的总目标。面信息技术教育的核心素养包括四个方面:信息意识、计算思维、数字化学习与创新、培养信息社会责任感。周以真教授提出:计算思维是运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类的行为;计算思维的本质是抽象(abstraction)和自动化(automati

on)。如何在小学阶段培养学生的计算思维呢?笔者把目光放在Scratch的教学中。Scratch引入课程内容,不但学生学习的程序设计的兴趣浓厚,同时对学生的实践能力、创新意识、思维能力都有一定的提升。因此选择Scratch作为培养学生计算思维的重要手段之一。

1.入门容易,兴趣盎然

任何的教学都应遵从学生的心理发展特征和能力发展特征。传统的程序设计软件如C语言、PASCAL等对于小学阶段来学生来说结构框架复杂、命令代码难以记忆,这些都制约着程序设计在小学中的开展。而Scratch的诞生很好地解决了制约因素。Scratch以积木式的图标搭建程序的结构框架,它的可视化极大程度地降低了学习编程的门坎。Scratch操作简单,拖动图标完成程序的编写后运行程序,“舞台”中就能看到运行的结果,及时的反馈,可以让学生经历尝试——验证——再尝试——再验证的过程。降低了操作的难度,学生能从背代码,想命令结构这些程序化的學习中解脱出来,把时间和思考的重点放在设计与创作之中。

小学阶段学生的思维由具体向抽象发展,但即使到高年级仍处于抽象思维的初级阶段。在Scratch教学中,可以结合学生的生活经验,和Scratch对多种媒体导入的支持,化抽象为具体,从而加强学习的信心和兴趣。

就如在“警察抓小偷”的教学设计上,让学生思考创作。可以让两个学生角色扮演,示范实际生活中警察抓小偷的动作。化抽象为具体,让学生了解到首先要有两个角色,然后再控制角色的行动。然后在没有设计角色行走障碍的情况下设计最终目标。这种情况下,学生初步形成条件计算的概念。通过学生对已有知识和技术的分析、整合、重组,尝试完成编程并进行调试,最终实现了用键盘、鼠标等方式控制“警察”的操作。在此过程中,学生已经把现实生活跑的动作,转变为编程的命令,这正是把日常的思维方式慢慢转变成计算思维的过程。

2.探索实践,锻炼思维

逻辑思维对人的一生发展十分重要,逻辑思维的培养是长期的缓慢的。在小学阶段,逻辑思维的培养在数学课程上体现得比较突出。面Scratch对学生逻辑思维的培养也起到了重要的作用。学

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生在设计程序时,必须先对任务进行分析整理、设计规划,罗列出各角色或各种响应的逻辑关系,然后再尝试搭建命令,最后调试程序。在这个程序设计的过程中,可以在具体的生活情景中融入逻辑思维的训练,让学生的思维方式从具体过渡到抽象。

如“警察抓小偷”程序设计中,可以组织学生进行讨论“小偷”逃跑的过程中遇到墙要怎么做。学生可能会想出“遇到墙就较弯”、“遇到墙就跳过去”等。这时就要引导学生把生活语言转变为计算机语言“如果(条件)就(响应)”,接着学生尝试设计程序,展示自己的设计流程图,这样逻辑思维就得到很好的训练了。

3.功能齐全,灵感迸发

在信息技术教学中,我们常会使用任务驱动式教学方式,在完成某一结果为目标的过程中学会使用工具或操作。这往往剥夺了学生的思考机会,更着重于对技术的掌握。Scratch的教学更着重于游戏、活动项目的设计。Scratch指令多样,内涵丰富,其中包含了控制、动画、建模、事件、运算、逻辑这些编程所必需的基本概念。这些指令重叠使用,又可以产生更多新的内容,如让“警察”边跑边叫,可以使用运作与声音的组合。“警察”追到“小偷”后,“小偷”要蹲下,可以使用侦测与控制的组合……因此想象和创作不再受年龄和知识水平的限制,所有的学生都有创作的机会,虽然学生的作品可能构思不完善、制作不精良,但创作的热情和思路迸发,体验了成功。

学生也可以利用Scratch中的多种传感器以及丰富的响应方式创作各种作品。这些都为激活学生的想象力提供必要的条件。Scratch不同功能的叠加就能创作出不同的效果。如游戏设计“警察抓小偷”,在设计完警察追小偷后,还可以丰富游戏的规则,比如设计追逐在路线,或遇到墙要转弯等。学生就可以更好地运用条件判断。这样的设计让学生有更多的机会去思考,去表达,把学过的各种知识和技术有机结合在一起灵活运用,创新就自然而然地发生了。

总之,Scratch积木式的搭建方式,图形化的操作界面,平民化的语言系统,很好地促进了学生的学习兴趣和创作思路。引导学生在程序的设计的过程中大胆创新,在演示和调试的后完成自己的作品,其逻辑思维得到训练,从而使学生的计算思维能力得到提高。

(广东省教育研究院立项课题《小学scratch课程在线学习社区的开发与应用》课题研究成果)

(广州市越秀区桂花岗小学)endprint

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