基于Scratch课堂的学生计算思维培养措施研究

徐升波

摘 要：Scratch软件是一种可视化编程工具，与学生计算思维的培养理念非常符合。为此，文章先对Scratch编程软件、计算思维进行了分析，在此基础上提出Scratch课程目前的教学方式以及教学效果，对学生计算思维的培养的实践方式进行研究，从而提高学生信息素养。

关键词：小学;信息技术;Scratch课堂;计算思维;培养措施

随着新一轮教育改革的深入，课程标准将计算思维纳入信息技术学科核心素养当中，并明确提出培养学生学科核心素养的重要性，让学生学习利用计算思维解决相关问题。Scratch编程操作相对简单，将其应用内容加入信息技术课堂教学中，不仅可以减轻小学生的心理负担，还可以增强学生学习兴趣，从而提高信息技术能力。当前，关于Scratch课程的研究非常多，利用Scratch课程培养学生的计算思维也成了主要课题之一，针对此实践研究，文章进行了分析探讨。

一、 计算思维与Scratch编程

（一）计算思维

计算思维的最早提出者是周以真教授，从该概念被提出一来，越来越多的学者和组织开始深层次研究。在研究中，得出的概念最具代表性的就是国际教育技术协会与计算机科学教师协会的共同结论。他们认为：计算思维其实就是解决问题的一个过程，在这个过程中，主要包括问题的提出、数据分析、思维抽象、算法设计、方案选择、推广等要素。2017版的信息技术课程明确提出：计算思维主要就是指个人在使用计算机过程中的思维与方法，及问题解决与方案生产的过程中形成的思维活动。

（二）Scratch编程

Scratch源于美国，由麻省理工学院所开发的，属于一种图形化开源编程软件。在具体应用中，就是通过乐高的方式在命令的指导下搭建程序，完成程序的编写，在这个过程中的，只需要拖动鼠标，将指令模块拖到程序编辑区就可以进行动画、编故事、游戏、绘画等操作，趣味性非常强。Scratch软件在操作的时候非常简单，在使用的时候也可以快速上手，再加上指令多样、内容丰富以及强大的功能性，将其应用在信息技术教学中，不仅可以增强课堂的教学效果，还可以为培养学生的计算思维提供支持。

二、 Scratch课程教学方式

（一）采用游戏设计教学，培养学生的计算思维，激发学生学习兴趣

在对Scratch游戏进行创作的时候，所涉及的编程知识非常多，甚至可以说全部编程思维，如选择语句、变量、循环语句、表达式等等，这个游戏编程的是培养学生计算思维的良好时机。因此，教师在信息技术具体教学中，不能直接按照教材内容以及教学方法，从变量到表达式，再到编程三大结构这种简单方法，必须让学生自己对Scratch游戏流程熟悉并分析，然后根据自己的兴趣以及游戏需求进行创作程序。另外，Scratch编程所采用的指令主要是积木化，学生根据游戏的进程非常容易理解什么是变量，什么是循环语句，什么是选择语句等相关知识点。就拿《大鱼吃小鱼》这一游戏的创作中，想要让大鱼真正“吃到”小鱼，就需要采用循环语句、分支语句以及变量知识（如图1所示）。又如在《Plane》这一游戏的创作中，想要让敌机不断地重复出现、降落等动作，创作者就需要采用循环、表达式、选择、随机等多种知识点和指令（如图2所示）。在这两个小游戏当中，采用了Scratch编程的代码，这种代码与自然语言更相接近，学生在编写的时候就相当用笔将自己的想法写出来，这种编写方式简单且有趣，学生玩中学，从而乐于学。

（二）采用“翻转课堂”，尝试全新课程教学模式

在小学信息技术课堂教学中，经常发现一节课40分钟的时间完全不够用，学生在课堂上难以完成作品，对此，教师可以采用翻转课堂教学模式，也就是将重难点知识划分为多个小任务，并制作成微视频，并将相关练习纳入其中，然后将其上传到相关网站上，让学生根据自己的学习情况、学习能力自主选择相应的微视频，完成相关知识的学习。

在翻转课堂教学中，利用微视频不仅可以复习上节课知识，还可以为下节课知识的学习做好准备。这样一来，课前预习目标就得到真正实现，学生对自己的实际学习情况也有较好的把握。而在课堂实际教学中，教师可以提问学生：“你们在课前自主学习中，遇到了哪些困难，有什么地方不明白？”让学生将自己的疑惑全部都说出来，然后有针对性地进行讲解，起到“翻转课堂”的效果。比如，在《花朵缤纷》这节课中，学生一节课很难完成最终作品，可以将花瓣如何画的内容制作微视频，并在视频中进行启发式教学，让学生思考“一朵花是怎样形成的，每一个花瓣重复了几次，每重复一次需要旋转多少度”等等，这样学生初步数学思维形成，有助于后期教学效果的提升，真正上课时，学生完成作品效率提升，成就感也会增强。

（三）放手让学生动手操作，培养学生自主探究的学习方法

在小学信息技术教学中，教师对Scratch软件编程的运用实现了课堂主体的转变，让教师转变成引导者，学生成为学习者，课堂教学也由“教师教学”转变为“学生自主探索”，让学生在质疑、发问、思考中说出自己的想法，而不是将教师的想法“强加”给学生，这种教学模式更容易提升学生的思维能力，从而实现教学目标。在Scratch编程的教学中，发现小学生有多种解决问题的方法，游戏效果也均能达到，甚至还发现有些学生所编写的程序比教师还简洁，程序也更加高效，还有些学生能找到教師所编写程序中存在的问题和漏洞，并能自豪地将自己的意见表达出来。就拿《接鸡蛋》这一小游戏来说，游戏规定：在有限的时间内，谁接到鸡蛋多，谁就获胜。第二课时教学时，有一位学生改变了教师所制定的游戏，而是变成谁的鸡蛋落地便失败。在学生展示自己作品的时候，大部分学生都认为“鸡蛋落地便失败”这一创意好，更符合游戏的思维。又如在《下坠的小鸟》游戏中，让学生根据自己的兴趣设计相应的关卡;在《超级玛丽》这一游戏中，有的小学生根据角色跳跃设计出其他小游戏，为《愤怒的小鸟》。由此可见，学生从课堂教授的小游戏中获得启发更重要，不是机械地学习一个知识，需要举一反三，从而学会创作其他小游戏，激发他们创作灵感，提高他们的计算思维与动手能力。