在SCRATCH教学中提升学生的计算机思维

宋莉萍

【摘要】计算机思维是一种本质的、所有人都应具备的思维方式。Scratch是一款面向儿童的简易编程软件，它的出现给培养学生计算机思维提供了良好的载体。本文根据Scratch的教学模式，从情境导入，诱发思维；分析问题，理清思维；实践创作，训练思维；提升完善，创新思维；交流总结，分享思维这五个教学环节中阐述如何促进学生计算机思维的培养。

【关键词】SCRATCH教学 计算机思维 学生发展

近阶段，核心素养成为教育领域探讨的“热词”。信息技术的核心素养包括信息意识、计算机思维、数字化学习与创新、信息社会责任，其中计算机思维是信息技术学科的核心思维。所谓计算机思维，周以真教授认为是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。周教授为了让人们更易于理解，又将它更进一步地定义为：通过约简、嵌入、转化和仿真等方法，把一个看来困难的问题重新阐释成一个我们知道问题怎样解决的方法。在信息技术课堂上如何培养计算机思维呢？Scratch 的出现很好地解决了这个问题。Scratch是面向儿童开发的编程软件，它积木式的指令简单易懂，学生在遇到问题可以自己尝试解决，长此以往可逐步培养学生的计算机思维。因此，Scratch为培养学生计算机思维提供了良好的载体。

针对Scratch软件的特点，笔者在Scratch课堂的教学模式是：创设情境—分析问题—实践创作—调试完善—交流总结。计算机思维可以渗透到其中的每一个环节，本文就以《大鱼吃小鱼》游戏为例，来谈一谈如何培养学生的计算机思维。这是一节综合练习课，基础要求是：大鱼吃小鱼，大鱼吃到小鱼会逐渐变大，小鱼被大鱼吃到后消失x秒再显示。

一、情境导入，诱发思维

俗话说：好的开始是成功的一半。效果佳的导入能成功诱发学生创作的欲望，引发思维。《大鱼吃小鱼》的课堂导入从游戏着手，小学生对游戏活动充滿乐趣，所以让他们先来玩一玩这个游戏，不仅可以让学生了解到这个游戏的规则，还能成功诱发学生的思考：这个游戏是怎么做的？进而激发他们的创作欲望。

当然导入的方式还有许多：问题导入、故事导入、歌曲导入……不管哪种导入方式都应该激发起学生的学习动机与兴趣，这样学生才会主动思考。

二、 分析问题，理清思维

分析问题的过程其实就是转化的过程，将一个大问题分解成几个小问题，并逐一解决。分析问题过程中可以采用表格、纯文字、思维导图、流程图等方式来记录。如《大鱼吃小鱼》这个游戏就是采用表格式：

弄清了每一个角色的功能，接着在此基础上可以来分析一下每一个角色脚本以及使用到的控件或者分析程序的核心。

通过对游戏的分析，学生理清了每一个角色的相互关系，并了解了简单的指令依据，这不仅可以很好地为实践创作做铺垫，而且促进了学生逻辑思维能力的培养。

三、 实践创作，训练思维

实践创作环节是将自然语言转换成脚本语言的过程，也是学生训练思维的重要环节，此环节可以先让学生的独立自主尝试，再不断地进行调试纠错，直至运行成功。

学生自主尝试时，教师可以引导学生利用身边的资源：教材、教师、同伴等，也可以借助于微视频，教师可以事先利用Camtasia Studio软件将难点内容制作成微视频，当学生遇到问题时可以通过微视频来开展自主学习。学生在独立搭建脚本的过程中，训练自己的计算思维。

纠错调试就是反复发现问题、解决问题的过程，它贯穿在整个制作过程中。当游戏运行出错时，学生一般会逐一阅读脚本，并思考每一条脚本的作用，想象着理论上这一步脚本应该出现的结果，再跟实际结果做对比，当发现两者不一致时就必须进行纠错调试，运行、调试……在反复磨炼的过程中，学生的计算机思维也会有所提升。在教学中，很多学生遇到这样的问题。第一次运行脚本很正常，但是第二次运行时，大鲨鱼跟第一次结束时的大小一样，教师可以引导学生给大鲨鱼的大小设置一个初始值，由此，学生们就会知道为什么有的小鱼被大鱼吃掉后就一直处于隐藏状态，解决方法也是给小鱼设置一个显示的初始值。将一个问题的解决方式迁移到另一个问题中，这也是计算机思维的一种表现。

学生的年龄小，可能在调试过程中并不能找出自己的问题所在，那可以借助于小组同伴或者老师的力量。学生通过对脚本的不断调试锻炼自己的计算机思维能力。

四、 提升完善，创新思维

调试成功并不意味着游戏制作就成功了，我们可以利用“如何加大游戏难度”这个问题来激发学生的创新思维。从任务角度来看，完成样例是基础任务，加大游戏难度就是提升任务了，递进的任务让学生的思维走向深入。实践证明，这一问题的确能让学生开启头脑风暴，有了很多创新的想法：添加角色的造型、加上时间的限制，显示大鲨鱼吃小鱼的数量，小鱼可以分成可吃与不可吃，再添加一些能克制大鲨鱼的鱼，大鲨鱼碰到这些鱼就要缩小……这就是思维的飞跃。

五、交流总结，分享思维

展示交流不仅是对学生的肯定，也是学生再学习的一种方式。就像在《大鱼吃小鱼》的拓展环节，每一个学生对游戏难度的提升方式不尽相同，所以在展示的时候可以选择各种不同的游戏。如展示加入计时器的游戏，那么同类做法的同学可以将自己做的与展示者的做一个比较。在这样的交流分享中，对展示者而言，是锻炼语言表达能力的好时机，也是对知识进行归纳总结的过程，从中更能体会分享思维的快乐；与听者而言，即是学习的过程也是思考的过程，能让自己的作品比原来的更有想法，更有创意。

通过多年的Scratch 教学，笔者发现学生的创作和想象能力远远超出了预期，而且他们还能实现自己的想法，这不是使用计算机思维的最好证明吗？我们学习信息技术不仅是要学生掌握某个知识点或某项技能，更重要的是要训练学生的计算机思维，让计算机思维伴随着我们的生活和学习一起成长。