創新素養、創新思維是Scratch培養學生創新能力的關鍵

蘆斌

蘇州市姑蘇區在Scratch教育應用多個領域開展了實踐研究，發現目前國內成熟案例與應用模式雖多，但有效作用于學生創新能力培養尤其是核心素養、核心思維培養的研究較少。因此，筆者通過文獻研究法對創新思維的概念進行了深入剖析，發現創新能力的培養重點取決于創新核心素養的積淀與創新核心思維能力的不斷訓練，筆者理解的創新基本素養具體可分為觀察能力、創新興趣、持久意志、問題意識、動手能力、道德修養、系統分析能力等，這些都是為創新鋪路奠基的根本，而形成創新能力的關鍵——創新思維，則可分為類比思維、聯想思維、想象思維、靈感思維、打破定勢思維等。為此，筆者所在團隊利用Scratch的趣味、易用、多樣等諸多優勢加上課內外多種模式教學，多維度給予學生創新素養的有效培養與創新思維的有效訓練，從中得出了一些有效途徑。

● 巧用平臺、多元啟發，培養學生創新素養

創新能力、創新思維的培養有賴于良好的創新素養，而創新素養是學生持續性創新思維發展的基礎，只有有效地把握Scratch特點才能夠塑造學生的基本創新素養。

1.童趣生動、操作簡單，易于激發學生的創新興趣

創新的動力源于對某一事物的興趣，興趣可以引導學生源源不斷地思辨求異求新，能夠激發學生內在的創作欲望與持續動力。

目前，中小學生在數字終端設備上的興趣點，多集中在玩游戲或看動畫等多感官刺激的內容上。以往的程序設計語言因書寫代碼、記憶指令而顯得枯燥無味，而Scratch采用積木式編程，童趣生動、操作簡單，減少了對大量命令與代碼的記憶，提供了趣味學習的契機，卡通的畫面、親切的模塊指令都易于激發學生的學習興趣，讓學生專注于效果的設計，易于激發學生更廣泛的興趣，讓他們做出“炫目”的作品，更易于提高其興趣的持續度。

2.代碼開源、直觀可視，易于培養學生的觀察能力

觀察能力是創新的基礎，也是學生模仿、學習的重要前提技能。培養學生的觀察能力在傳統計算機教學中已有初步體現，但礙于軟件功能的欠缺，往往需要教師反復演練才能夠讓學生觀察到。這其實降低了學生觀察能力培養的層次，觀察能力的培養在于學生自主地發掘尋找自身與目標的差距，進而實現作品的完善。

Scratch開源的特點為學生觀察能力的培養提供了無限可能，隨著線上Scratch作品的不斷增多，學生有能力自主尋找有興趣的作品進行模仿學習。在這個過程中，學生需要觀察角色、代碼等，從而實現作品。同時，通過Scratch所見即所得的特點，學生還可以快速比較、尋找自身與目標作品或創作設想的差距，進而觀察尋找更多的不足之處。在這個過程中，學生的觀察能力得到了一個較高層次的培養。

3.化繁為簡、由易入難，易于鍛煉學生的持久意志

創新往往是艱辛坎坷的，沒有持久意志的人往往到達不了終點。因此，磨練學生的創新持久意志尤為重要。

許多看似復雜的游戲程序或動畫，都可以通過Scratch化繁為簡輕松實現，這使得學生的積極性被提高，同時其創作的持久性也得以延續。教師在教學時也應遵循化繁為簡、由易到難的原則，在學生掌握基本原理、簡單程序的基礎上，讓其充分體驗成就感。由于Scratch的功能豐富，學生經過長時間的努力同樣可以實現非常復雜的程序。教師也可以逐步增加開發作品的時間，通過組織如創意馬拉松、編程1小時等活動，進一步磨練學生創作的持久意志。

4.多元融合、面向實際，易于啟迪學生的問題意識

問題意識是創新的星星之火，但以往傳統教育中卻缺乏對問題意識的培養。學生不知為何提問，也不知如何提問，出現這種情況的主要原因就是教師所教內容往往脫離了學生的實際。

Scratch拉近了學生作品與實際生活的距離。同時，Scratch多模塊、多元化元素的融合，使得學生針對同一問題可以提出不同的解決方案或設計方案，這為每個學生提出個性化問題提供了可能。為了有效啟迪學生的問題意識，教師在選擇學習活動時要盡量貼合學生的實際，這樣才會更易于啟發學生去思考問題、解決問題。

5.面向對象、接近實際，易于培養學生的系統分析能力

系統地分析問題的能力是創新的關鍵要素。信息技術學科作品要接近生活實際或直面生活實際，因此在設計制作作品時，學生往往會遇到許多復雜的問題，所以如何系統地分析出問題的關鍵、梳理出解決問題的總體框架是信息技術學科的核心素養所在。

Scratch能使學生從指令語法中擺脫出來，使其更專注于設計，從背語法代碼轉向問題解決，轉向對復雜現象背后邏輯關系的分析與研究。另外，Scratch基于對象化的編程結構模式，包含了角色造型設計、情節設計、對象分析、程序設計、硬件搭接、測試調試等多方面的任務，這就需要學生具有系統分析問題的能力，才能駕馭這種工具。教師應以此為契機，有效訓練學生分析問題的能力，強調整體觀察、把握要素、挖掘本質、探尋規律，從而解決一系列問題。

● 突破傳統、創新教學，激發學生創新思維

1.模仿遷移促進類比思維

Scratch代碼開源的特點使得學生便于觀察模仿學習。因此，對于一些講之繁瑣、做之簡易的方法或算法，教師可以讓學生進行案例模仿式學習。雖然這是一種“山寨”的過程，但學生要將東西模仿得像樣，在操作的同時也需要有一定的思考。教師引導學生在此基礎上梳理總結，形成一套系統的、完整的方法，并通過其他同類案例進行遷移、應用、鞏固甚至變化提升，這其實就是一種最簡單的創新模式，也可以認為是一種“山寨創新”。例如，在教學《變臉》一課時，筆者讓學生先觀察軟件中自帶的案例“蕩秋千”，再根據這個案例進行提煉方法的模仿制作，培養了學生類比創新的思維。

2.單點發散引發聯想思維

聯想思維的特征就是從某一事物想到與之有一定聯系的其他一種或多種事物，其過程類似于煙火單點發散。Scratch本身的設計思想就有發散的趨向，從其開源、分享的精神出發，每個人開發的作品都可以為他們的學習再創造。像“小貓創意秀專網”，每個原始作品發布后，其后每個再開發的作品都像一棵大樹一樣生長出去，發散出更多、更有趣的作品，這種思想與聯想思維不謀而合。Scratch所具有的多種類指令、多樣的媒體表現形式為學生的發散思維提供了良好的環境，教師要給予的就是類似思維導圖式的發散引導。

3.創意設計倒逼想象思維

想象思維是利用頭腦倉庫中所存儲的已有信息構筑新的形象思維。想象力是想象思維的基礎，而Scratch本身貼合學生設計，元素豐富，功能強大，易于激發學生的潛在想象力。學生會不自覺地整合所學知識，根據自己的創意設計出與眾不同、天馬行空的作品。教師要想培養學生的想象思維，在教學時就必須給予學生合適的主題，并有一定的空間留白，讓學生自主創作。

4.充分交流互碰靈感思維

創新的火花離不開瞬間的靈感，學生的靈感思維也存在很多差異，而靈感的有效與否也需要反復的斟酌。因此，在Scratch教學中，如何激發學生有效的靈感思維值得教師深思。首先，學生的靈感往往來自教師，給學生充分的預設或許會帶給他們許多靈感。例如，動畫影片、游戲活動等都會啟動學生的靈感。另外，一個有效的互動交流會將是一次靈感的大豐收，靈感的互相激發，能夠有效促進學生成幾何倍數地爆發靈感思維。在這樣的互動交流會中，教師既要成為學生積極思維的守護者，又要成為有效思維的把關者，既要鼓勵學生，又要正確引導，這樣才能逐步提升學生的靈感思維。

● 提升學生創新素養及創新思維的途徑

通過初期的教學實踐與課外應用的探索，筆者認為可以通過以下幾種途徑有效應用Scratch提升學生的創新思維。

1.開放課堂，構筑自由學習時空

要使課堂開放，主要應考慮兩方面：一方面，教學模式要不拘泥于課堂的時間空間，可以通過開展網絡活動、社區活動等延伸至課外；另一方面，所學的內容要貼近生活，易于掌握，易于聯想，便于實施。例如，“小貓抓魚游戲”“畫花”“飛機大戰”“打地鼠”等游戲動畫設計，都是學生所熟知的，同時又有足夠的空間給予他們拓展，因此有利于實現對學生創新思維的培養。

2.提供資源案例，培養獨立思維

學生的創新思維培養更多地依賴于學生的自主學習。為此，筆者所在團隊開發了Scratch微課、區域Scratch教材、主題資源站點等配套資源內容，為學生提供了多種自學素材，進一步促進了學生自主學習、獨立探索、獨立思考能力的培養。

3.構筑線上平臺，實現創新分享

學生的創新需要通過交流實現思維的分享、碰撞、再創新，因此筆者所在團隊通過構建區Scratch在線分享平臺，很好地利用Scratch的特點將學生的創新作品快速地發布到站點上并傳播出去，給予學生新的啟發，通過這種接力式的、競賽化的創新模式，激發了學生自主創新、持續創新的潛能，促進了其發散思維、靈感思維的訓練。

4.形成多種模式，培養思維素養

學生的思維培養有賴于教師的教學培養模式。經過實踐，筆者所在團隊發現運用以下幾種教學方法可以對學生的思維素養有所提升：一是針對復雜游戲程序類的六步教學法，重點培養學生系統分析、聯想想象思維；二是針對多樣游戲類的單點發散教學法，重點培養聯想發散思維；三是針對核心技法、算法類的模仿遷移教學法，重點培養學生的觀察模仿能力、類比思維等；四是針對軟硬件結合類的創新設計教學法，重點培養學生的綜合實踐能力、靈感創新、逆常規創新思維等；五是針對學生主題化自由制作類的交流分享教學法，重點培養學生基本的創新道德、類比創新、靈感創新等思維。教師通過多種模式，在課程設計中訓練和提升學生的思維素養。

5.開設創客活動，挖掘創新潛能

學生的創新更多的要落實到實際的作品中，而制作加入硬件的現實作品比虛擬化的作品需要經歷更多的思維與意志磨練，筆者所在區域通過開設區校兩級的創客實踐活動，使學生的作品趨向生活化、實用化，進一步激發學生的創新想象力、動手實踐力、持續創新意志等創新素養與思維，為進一步挖掘他們的創新潛能提供了平臺。

不管是其本身特性還是教學應用，Scratch作為圖形化編程工具與生俱來地對學生創新素養及創新思維的培養有著積極的影響，而用Scratch培養學生的創新能力的關鍵就是用多種方式去塑造創新素養與訓練創新思維，進一步挖掘學生的創新潛能。