談在小學Scratch課堂中高效培養學生計算思維的方法

劉海

【摘要】Scratch從2013年納入了江蘇省小學信息技術教材，為提升學生的信息技術學習興趣和編程能力起到了重要的作用。Scratch編程重在培養學生的計算思維。如何高效地培養學生的計算思維，是每個任教者都要面對的問題。文章以蘇教版小學信息技術五年級“青蛙過河”一課來分析如何在Scratch課堂中高效培養學生的計算思維。

【關鍵詞】Scratch;三要素;計算思維;個性化創新

最新的《中小學信息技術課程指導綱要（試行）》中明確提出，信息技術課程主要是發展學生四個方面的能力，即信息素養、計算思維、數字化學習及信息社會責任。Scratch編程在小學信息技術課程中出現了將近十年的時間。這十年中，Scratch編程對培養學生的信息素養和計算思維起到了極大的作用，得到了廣大師生的認可。學生對于圖形化的編程都容易接受，對于編寫出實實在在的動畫和游戲都非常有興趣。但大多數學生并不滿足于教材中提供的幾個例題，他們真正需要的是訓練計算思維的高效課堂。打造Scratch編程的高效課堂可以從以下幾個方面努力。

一、創建形象化的學習目標，構建編程思維鏡像

在Scratch編程課堂上，教師設計的學習目標必須是非常明確的。但這樣明確的學習目標并不能讓小學生深刻地理解。根據兒童心理學的特征，小學生對形象具體的事物更加容易接受，Scratch編程的學習目標也是如此。最好的辦法是把既定的學習目標形象化、具體化，這些學習目標能夠具體到個例是最好的。比如說，一節課做哪幾個實例學習，要做成什么樣的效果，躍于眼前，了然于心。這是現代模塊化教學思維所倡導的。教師把學習任務都設計成一個個模塊，學生照著模塊去完成任務，在完成任務的過程中會遇到一些困難，尋找一些解決方案，這就是模塊化學習的過程。

教師要根據小學生的認知規律去展現學習目標。通常可以把目標分拆為具體的編程模塊，讓學生去觀察、思考，先不講具體的算法。當學生看到具體的編程模塊時，他們立刻就會明白他們的任務是什么，要做什么樣的程序，要達到什么樣的效果，構建形象化思維鏡像。學生的大腦里構建形象化的思維鏡像，才能從直觀認識到要做的具體學習任務，從而有的放矢地朝學習目標去靠近。

例如，在設計“青蛙過河”一課時，最重要的不是如何設置生動的故事情境，不是講解生澀的坐標知識，而是要讓學生明明白白地看到青蛙過河到底是怎么一回事。青蛙在河的對岸，通過一片片荷葉，輕松地跳到河的這一邊來。當然，只看一兩遍，并不是所有的學生都能洞察細節。為了讓學生看得更清晰，有足夠的時間和機會思考，可以讓他們多看幾遍。他們可以看到，青蛙與以前學習的角色移動都不一樣，以前的移動都是采用“移動X步”來實現，這種方式的特點是朝著角色的朝向所移動。在青蛙過河中，青蛙采用“滑動”的方式改變位置，而且每次都能準確地到達預想的荷葉上。不需要教師提問，學生能很具體地明白將要做什么，做成什么樣的效果，就算是達到既定教學目標了。雖然學生不能用專業術語說出來，但他們的內心一定是清楚的。這樣學生在完成任務的時候，就有了明確的努力方向。

學生的學習緊扣學習目標，把大量的時間和精力都投入在實現學習目標上，思維鏡像很快就確立了起來，課堂教學的效果就會得到提高，學生也會對Scratch編程有更多的理解。

二、尋找作品三要素，學會分解任務

拿到一個學習任務，如何去完成呢？這個問題并不簡單。首先教師需要把復雜的問題簡單化、步驟化，然后學生用簡單的思維方式按照步驟串接起來，這就是分解任務的過程。

在Scratch編程教學過程中，通常提倡把一個作品進行分解，進行量化。完成一個任務，必須知道作品的三要素——背景、角色和腳本。從這個三要素的方向去看，任何作品都從這個方向尋找支點。

例如，教師在教學“青蛙過河”一課時，給學生演示完實例，如果直接讓學生去完成模塊實例的話，大部分學生可能會遇到“老虎吃刺猬”問題——無從下口。有人先弄角色，有人先寫腳本，做法各不相同。當然，有人失敗，有人成功。這個問題，要化繁為簡，最好程式化，要求學生首先思考程序三要素的問題，先不考慮如何完成這個實例，而是先在這個實例中找到三要素。背景，很簡單，荷花池。荷花池哪里來？是個問題，放一放。角色，小青蛙，哪里來？角色庫中來，很簡單就可以解決。腳本，很神秘，這也是本課的重點和難點。腳本設計是全課的關鍵，要做好腳本，不能簡單地把腳本告訴學生，而是要有一個思考的過程，這個過程就是初級的計算思維的培養過程。

程序三要素的問題一解決，雜亂的思緒瞬間變得清晰多了。背景很好解決，角色很好解決，剩下的唯一難點就在于最后的神秘腳本了。于是，學生會把更多的精力放在腳本上，用不著把時間浪費在其他的細枝末節上。腳本是一個Scratch程序作品的核心所在，是計算思維訓練的靈魂所在。所以，教師在演示的時候，切忌讓學生看到現成的腳本，不然就失去了思考的過程。應該讓學生看到程序演示，倒推腳本實現，這才是計算思維訓練的基本過程。

三、百分百模仿與個性化創新的有機結合

在信息技術課堂上總有這樣一對悖論——模仿與創新。很多人覺得兩者是矛盾的，模仿就是仿照教者的作品進行復制，創新則是完全拋棄教者的作品，另起爐灶。其實不然，模仿與創新是一對有機的結合體。創新必須建立在模仿的基礎上，沒有模仿就沒有創新的基石。教師在教學Scratch編程內容時，就要把百分百模仿與個性化創新有機結合起來。

不少學生理解了教師的解題方法，對原題都失去了興趣，都喜歡創新，另做他作。這種學習習慣是很不科學的，也是在學習中走彎路的表現。一般來講，創新要比模仿困難，模仿比創新更加容易判斷學習的效果，脫離模仿的創新猶如天馬行空，無所拘束。

所以，教師要對學生提出要求，讓他們養成良好的學習習慣。在學習伊始，先對例題中的任務進行百分百的模仿，達到完全能夠模仿的效果時，再考慮讓學生依葫蘆畫瓢，加入自己新鮮的思維元素，有的放矢地進行創新。

例如，在學習“青蛙過河”一課時，對于青蛙過河這個實例，教師在演示講解后，要把荷花池的圖片發給學生，讓學生導入到背景里去，再囫圇吞棗地把整個故事做出來，甚至包括每個坐標點的數字都要一致。這里要體現背景導入本地文件的知識點，要確定青蛙初始位置的知識點，要使用X、Y坐標來移動角色的知識點。總之，學生能把教師教的例題百分百地完成。在模仿階段，不允許學生做相似的程序，比如用其他動物來代替青蛙，用其他背景庫文件替代荷花池等等，這種偷梁換柱的行為一律禁止，保證學生在這一階段能夠很好地完成教師預設的任務。

模仿階段的任務完成后，鼓勵學生根據所學的知識點做一些創新性的程序設計。這個時候可以沒有約束，讓學生自由地想象與思考，讓他們的發散性思維得到很好的舒展。

這樣做，既可以完整地驗核課本的知識點，又可以體現學生的個性和創新意識，使Scratch編程學習成為一件有趣的事情。

四、同一個學習目標，不同的解決思路

在設置好既定的學習目標后，應該讓學生根據目標進行任務驅動式學習。相對于普通的學習內容來說，這些學習目標都是基礎的知識，但要進行高效計算思維的訓練，就要從這些簡單的學習目標中找到方法。可以嘗試讓學生在一個學習目標中采用不同的解決思路來解決問題。

例如，在學習“青蛙過河”一課時，對于坐標點的確定，可以輸入坐標給出移動的位置，也可以采用其他方法解決這個問題。可以把這個問題拋出來，讓學生自己去嘗試，找到合適的方法。學生可以先把角色移動到一個位置，再從控件中直接獲取坐標位置，就免除了輸入坐標點的操作。這就是多向解決問題的思路。

很多問題都可以使用多種方式來解決，甚至有些解決思路是教師想不到的。筆者在教學的時候就經常遇到新穎的思維方式和解題方法，其中有很多都是學生自己探究出來的。教師在教學的時候可以大膽地放手，信任學生，信任他們比教師更加出色，信任他們比教師想到的多種思路解決問題的辦法多。

一堂課中，除了坐標的定位可有多種解決思路，其他知識也存在多種解決思路，最關鍵的在于教師對學生的引導。每個功能或效果的實現，不拘泥于完成了、做好了，要多讓學生開動腦筋，使用其他方法來解決問題，從不同的解決思路中得到不同的辦法，再把這些辦法進行對比和總結，這就是計算思維不斷提升的過程，也是構建Scratch編程高效課堂的方法。

Scratch編程學習不同于傳統的信息技術基礎知識的學習，它的重點是培養學生的計算思維。教師在課堂中始終貫穿著高效課堂的學習方式，以形象化目標為引線，尋找程序設計的三要素，把模仿與創新有機結合起來，同一個目標用不同的解決思路去引導學生，相信Scratch編程課堂能夠更加成功地塑造。

【參考文獻】

趙春芝.中小學信息技術課堂學生學業發展評價標準研究[J].中小學教學研究，2019（07）：89-92.

喬瑞艷.Scratch教學對小學四年級學生發散思維影響的研究[D].成都：四川師范大學，2019.

唐彩斌，劉敏.不是“唯一”只是“之一”——致力于高層次能力發展的三角形面積拓展課[J].小學教學設計（數學版），2018（07）：115-118.

林楚怡，黃彩娟.任務驅動法在汽車機械基礎課程教學中的探索[J].數碼世界，2019（10）：154.

郭俐勤，雷頡，谷生華.小學低年級學生“自主學習”的幾點思考[J].重慶教育學院學報，2004（01）：98-99.

高勇，于來虎.目標任務型教學模式的理論與實踐[J].現代遠距離教育，2005（03）：31-34.

胡林.淺談小學階段如何有效培養學生的數學素養[J].中外交流，2018（48）：281.