探索小學Scratch編程教學中如何培養學生計算思維

許紹靖

摘 要：在核心素養理念下，計算思維能力是所有人必備的一種思維能力。在小學信息技術課程教學中，教師培養學生應有的計算思維，這儼然是新時期非常重要的一項教學任務。尤其是在Scratch編程教學方面，教師應著重從培養學生的計算思維入手，在有效的教學活動中增強學生對Scratch編程學習內容的學習興趣，并提高小學生應有的任務分析能力、邏輯思維能力與程序優化能力，甚至是提高學生解決計算機問題的良好能力。基于此，主要以閩教版教材為依托，探討小學信息技術學科教師在Scratch編程教學中如何有效培養小學生的計算思維。

關鍵詞：小學信息技術;Scratch編程;計算思維;教學策略

在小學教育中，各學科教師愈發關注核心素養理念對自身學科課程教學的影響。對于信息技術學科而言，計算思維是該學科核心素養的有機組成部分，要求信息技術學科教師將培養小學生的計算思維作為重要的教學任務，貫徹落實到實際的信息技術課程教學之中。其中，Scratch編程教學是小學信息技術學科教學的重要內容，教師可在核心素養理念指導下，以Scratch編程教學作為平臺，展開有效的教學活動，促進小學生計算思維能力的發展與提升。

一、計算思維及培養計算思維的重要性

1.計算思維的基本內涵

計算思維是人們必備的一種思維能力，一般是指利用計算機科學的基礎概念對相關問題進行探索與解決、系統設計，進而實現人類行為理解的思維活動。人們一旦遇到問題，其大腦即可在計算思維能力的輔助下，設計算法對自己所遇到的問題進行求解，如約簡、嵌入、轉化以及仿真等一系列的方法，旨在將原本具有一定困難性的問題轉化成為容易理解的問題，以更便捷、更有效地解決問題。

2.培養計算思維的重要性

計算思維通常建立在計算過程的能力與限制之上，既可由人來執行，也可由機器來執行。在計算思維模式下所產生的計算方法與計算模型，可以讓人們敢于去處理難以通過個人獨立完成的問題求解與系統設計的思維活動。這決定了學生的計算思維在信息技術學科Scratch編程學習中的重要性，也要求教師充分重視培養學生的計算思維這一教學任務的重要性。

首先，在Scratch編程教學中培養小學生的計算思維，是信息技術學科教師貫徹信息技術核心素養教育的重要舉措，也是教師堅持以學生為本原則、尊重學生主體地位的教學表現，有利于培養小學生的信息技術核心素養。其次，小學信息技術學科教師著重培養小學生應有的計算思維，迎合了新時期以能力建設為主的教學要求，有利于促進小學生計算思維能力的培養、提升與發展，并保障小學生的全面健康發展。最后，小學信息技術學科教師圍繞著培養學生計算思維這一中心任務展開教學，可有效改善當前枯燥乏味的信息技術課程教學氛圍，增強小學生在信息技術課程學習中的學習動力、學習樂趣以及學習能力。長此以往，小學生的信息技術學習信心也可得到有效增強，有利于提高小學生在信息技術課程學習中的積極主動性，并保障小學生的信息技術學習效率、學習效果等。

二、小學信息技術學科Scratch編程教學

Scratch編程內容是非常重要的組成部分，可幫助小學生全面地學習簡易的Scratch編程知識，有利于增強小學生對計算機Scratch編程的學習興趣，并且培養小學生的編程思想與邏輯思維。在Scratch編程教學中，學生可通過拖曳計算機中已經定義好的程序模塊，快速編寫簡易的程序。這不僅降低了信息技術課程對學生識憶性這方面的要求，還可增強小學生對信息技術學習內容的學習興趣。因為小學生在Scratch編程學習中不需要對命令及其使用參數進行死記硬背，還可直觀地看到計算機程序的自動演示及腳本設計效果，有利于小學生在自動化計算機科學方式的輔助下更好地學習信息技術Scratch編程知識。

由此，小學信息技術學科教師應在Scratch編程教學中，圍繞能力建設，切實探索有效的教學方法，全面培養小學生應有的計算思維，以推進新課改背景下小學信息技術課程教學的創新發展。

三、小學Scratch編程教學中培養學生計算思維的教學方法

為培養小學生良好的計算思維，小學信息技術學科教師可從以下方面入手，著重加強Scratch編程教學：

1.以小組合作學習法培養學生的計算思維

小組合作學習法是一種強調學生以小組形式充分發揮協作精神，共同完成小組學習目標的高效學習方法，這也是新課改強力推行的重要教學方法。在閩教版小學信息技術學科的Scratch編程教學中，教師可鼓勵學生在獨立思考的基礎上，與小組同伴進行相互協作，在Scratch編程練習學習活動中，培養良好的編程習慣，并提高自身應有的計算能力、推理能力以及思維能力等。

以《小海龜畫旗幟》一課為例，教師可鼓勵小學生自主根據個人的興趣形成小組。例如教師可先詢問小學生：“你想讓小海龜畫什么樣的圖形？”有的學生說正方形，也有的學生說長方形。由此，教師可讓小學生根據自己想讓小海龜畫的圖形分組，學習如何分析圖形，并且掌握好“右轉”“左轉”“后退命令”等一系列命令的操作。各小組在協作學習過程中，可共同討論如何給圖形的四個頂點取名，并共同討論和分析小海龜的行進路線，思考從哪個頂點起筆，先后經過哪些頂點，再相應地寫出畫每條線的相關操作命令。

在這些小組學習的基礎上，教師可鼓勵小學生再次通過小組的形式，學習如何讓小海龜畫旗幟。此時，學生可在小組內討論一些重要的問題，如：“如果要讓小海龜成功畫出旗桿，那么要操作什么樣的命令？用哪些命令可以簡化操作，提高小海龜畫出旗幟的效率？”當學生解決了這些問題之后，教師還可鼓勵小學生發現和提出更多的問題，如：“我們發現小海龜畫完旗幟后，小海龜蓋住了一些線條，那么我們可以用什么命令隱藏起小海龜，讓旗幟圖形看起來更漂亮？小海龜被隱藏之后，再次給它下命令，那么它還可以繼續執行嗎？”由此，小學生可充分發揮小組合作的優勢，探討、分析和解決更多的問題，這樣有利于培養和提升其計算思維能力。

2.通過愉快教學法培養學生的計算思維

愉快教學法是一種注重學生愉快學習體驗，可讓學生享受學習的教學方法。在新課改推行以來，愉快教學法的引入與運用在減少課堂教學枯燥感、增強學生學習興趣、提升學生學習動力和學習信心等方面有較佳的教學效果。因此，小學信息技術學科教師要改善Scratch編程教學中的枯燥教學氛圍，增強小學生在Scratch編程教學中的學習驅動力，并且培養小學生應有的計算思維能力，可考慮充分運用愉快教學法推進Scratch編程教學的健康開展，讓小學生在愉快、和諧的學習氛圍中主動參與到相應的教學活動中，自主進行一系列的計算思維活動。

比如在《海龜作動畫》一課的教學中，教師可先為小學生展示運用LOGO程序制作的動態圖畫，吸引小學生的目光，并引導其主動思考這一動態圖畫與自己以前畫的圖畫之間的不同之處。小學生在以前的Scratch編程學習中，接觸更多的是靜態圖形的制作，如今在教師的帶領下，進入了制作動態圖形的學習情境之中，由此對各種動畫類型的制作產生了興趣，如旋轉類的動畫、平移類的動畫、變形動畫以及顏色動畫等等。

當教師激起了學生的興趣，則可組織學生投入到多種Scratch編程實踐活動之中，如制作會旋轉的風車、制作會水平移動的小圓、制作會走動的秒表等。教師可鼓勵小學生根據個人的興趣，參與到相應的編程實踐活動之中，以更好地增強小學生的愉快學習體驗，讓小學生在完成實踐活動任務后，可獲得良好的學習成就感。在這一愉悅學習體驗過程中，小學生的學習主動性比較強，能夠快速發現問題，并提出問題、解決問題。例如在制作會旋轉的風車這一實踐活動中，有的小學生發現海龜作圖的速度很快，動畫的每個畫面閃得太快，動畫效果反而不佳。為了解決問題，學生進入了思考狀態，思索著采用什么樣的命令來支持理想的動畫效果。在這一環節中，教師可發揮適當的指導作用，讓學生自主學習和掌握等待命令這一操作，使其學會在求解問題時，系統設計WAIT等待時間，讓動畫效果更理想，旨在有效培養小學生的計算思維能力。

3.運用任務驅動法培養學生的計算思維

任務驅動法主要是通過為學生布置學習任務，增強學生學習驅動力的教學方法。有些學生在學習過程中缺乏足夠的學習驅動力，或者學習欲望不強，這些問題的存在不僅影響了學生的學習自主性，還影響學生學習能力的發展。尤其是對于缺乏明確學習目標或者學習方向的學生而言，教師更需要運用任務驅動法來幫助學生邁上正確的學習道路。在小學信息技術Scratch編程教學中，教師通過任務驅動法展開教學，可更好地明確學生在Scratch編程教學中的學習目標與學習方向，促使其更好地學習編程思維，提升自身的計算思維能力。

比如在《制作精美書簽》一課的教學中，教師可自主選擇教材中的某一書簽作品作為參考和學習的對象，學會運用其中設置頁面的方法，自主設計精美書簽的制作步驟，制作出優秀的書簽作品。這一學習任務可幫助學生更好地明確設計理念，把握好設計步驟及設計方法，有利于促使學生在任務驅動力的作用下，自主掌握這節課涉及的重要知識技能，進而在實際操作過程中對這些知識技能進行靈活運用。在學生制作完畢后，可進入作品展評環節，鼓勵學生自主展示個人的作品，并分享自己的學習心得、創作體會，甚至講述自身對編程思維的感想等，旨在培養學生良好的信息技術素養與計算思維能力。

簡而言之，小學生正處于從具體思維朝著抽象思維發展的重要階段，其計算思維的發展空間比較大，教師應從小培養學生應有的計算思維，拓展小學生的思維發展空間。為此，小學信息技術學科教師應在Scratch編程教學中貫徹落實計算思維培育教學，具體可采用小組合作學習法、愉快教學法、任務驅動法等等一系列有效的教學方法，既可促進核心素養理念指導下Scratch編程教學的順利開展，又可達到培養學生良好計算思維的教學目標。

參考文獻：

[1]張曉東.基于計算思維培養的小學編程教學模式研究：以Scratch編程教學為例[J].中國信息技術教育，2019（24）：35-37.

[2]錢耀剛.Lets think：例談小學Scratch教學中的計算思維培養[J].中國信息技術教育，2019（22）：43-45.

[3]朱杏燕，胡畔.基于STEAM教育理念的小學創意編程課程設計：以Scratch課程的教學設計為例[J].教育信息技術，2019（9）：12-15.

[4]金政.基于Scratch編程的小學生計算思維培養實踐研究[D].吉林：延邊大學，2019.

[5]王穎.面向計算思維中計算概念的小學Scratch學習任務設計研究[D].保定：河北大學，2019.

編輯 段麗君