在Scratch编程教学中培养学生计算思维

费爱萍

以Scratch为主要内容的程序设计模块，是小学阶段进行编程教学的主要平台与手段。在日常的教学中，将授课内容与任务驱动教学法相结合，以知识为原点，通过构建合理的情境，引导学生根据任务需要去探索、发现并解决问题，从而完成学习任务，提升学生的信息技术素养。计算思维是一系列工程思维在信息技术学科素养的内化，有利于帮助学生提高任务解决的效率，从而更好地服务于学习与生活，为学生的发展奠定良好的基础。将任务驱动教学与计算思维培养相结合，能够更好地服务于教学的需要。笔者将以《小猫出题》为例，阐述如何利用任务驱动培养学生的计算思维，以及相关的教学策略。

一、教学流程设计

（一）分析要素，合理组合

虽然是小猫出题，但是在实际的教学过程中，依然可以建立实际生活中的情境，模拟成数学课上的口算练习。教师说出题目，由学生作答，教师判断正误给出反馈。在这个过程中，要引导学生明白在这个过程中，需要分为哪几个环节、每个环节又可以细分成哪几步，每一小步又由哪几个要素组成，要素前后的关系是什么，等等。

由于是学生日常经历的生活情境，有亲身体验为基础，就可以有效降低学生的思维负担，因此任务的探索能顺利完成。大体来说，涉及以下三个步骤（如图1）。

这样，在情境与任务的支持下，带领学生分析整个过程的每个步骤，并且做到尽可能详细、不错漏。在这个过程中，教师可以运用思维导图工具，帮助学生将整个要素进行梳理并展示，使学生思维过程进一步具体化，从而促进计算思维的培养。

（二）安排顺序，强化事件

出题、回答、反馈可以看作是单一事件，它们涉及的编程积木和行为是独立的。但是，也可以看作是整个情境中的子模块，需要引导学生怎样将这些子模块进行关联，其顺序是如何安排的。这些子模块哪些在前哪些在后，是否同时发生或者反复发生？这些都涉及本课的知识点，需要学生对顺序结构、分支结构、循环结构这三种程序结构进行认识与思考。通过学生对情境过程的梳理，不难得出结论，整个的出题与反馈过程是顺序结构，但是在反馈模块中需要用到分支结构，如果想出多条题目，就需要将整个过程反复发生，这就要用到循环结构。在这一模块教学中，学生的计算思维和逻辑思维能力不足，教师在课堂教学中，可以应用流程图等工具，引导学生对某些复杂的事件做出具体分析，尽量将思维可视化，有助于厘清思路。

（三）构造算法，情境探索

通过整个任务与情境的探索，特别是在思维导图与流程图的帮助下，学生已经对程序所涉及的相关积木块有了初步认识，但是仍然需要在一些具体事件上构造算法。比如说出题的数量，是建立一个变量累加器，设定固定的出题数量，还是输入一个固定的暗号，比如“回答-1”即代表出题结束。由于在这个过程中，与日常生活会有细节的偏差，教师在授课时需要对细节进行补充，比如建立变量，或者设立判断条件等，以帮助学生对于事件过程的理解，促进他们计算思维的培养。

（四） 优化算法，修正程序

经过学生的努力，程序能够正常运行，但是整个过程是否高效，积木是否可以简化，这些都能引导学生去思考。可以运用小组合作的形式，对算法环节展开探讨，在充分的交流之后，最终形成最优算法。算法的重构，必然引起程序的修正。这时可以完全放手给学生，让学生根据新生成的算法对自己已有程序进行修正，这对学生既有思维的挑战，也大大考验了学生的计算思维与逻辑思维能力。这一模块的安排是学生最开心的部分，可以根据自己的设想对程序进行修正，从而获得满足感与成就感，对于计算思维的培养具有很大的促进作用。

二、相关教学策略

（一）联系生活构建情境

学习的目的在于将掌握的知识应用于生活，解决实际中的问题与困难。信息技术知识在带给学生神秘感的同时，也因其抽象而难以被学生理解。这样，不仅导致学生的学习效果不佳，也加大了计算思维培养的难度。在课堂实践中，教师应该从学生的实际生活出发，用他们熟悉的生活场景弥补知识教学的不足，从而激发学生学习兴趣，更好地促进计算思维的培养。

在本节课的教学设计中，小猫出题用学生更为熟悉的教师口算为代替，让学生通过复现教师出题、学生解答、教师反馈等一系列的过程，厘清整个过程中的各个节点，为后续的脚本搭建做好准备。

（二）创新教学形式

教师单纯的一言堂很难在课堂中引起共鸣，只有让学生主动积极地参与，才是学习原动力的出发点。因为，在教师在教学设计时，完成情境搭建之后，可以設计一系列的任务，将学生引入这个情境，通过完成任务学习知识，掌握技能。

在本节课的教学中，笔者在分解出“出题、回答、反馈”等模块的基础上，询问学生这三个事件是否相互关联、如何关联、顺序如何等一系列需要探索的任务，让学生厘清事件之间的关系，从而引出顺序、循环、分支等程序结构相关知识点。让学生在任务解决的过程中既保持学习动力，又能与生活建立关联，从而促进知识的理解与掌握。

（三）交流讨论，发散计算思维

讨论的目的在于将学生的各种观点引出并产生碰撞，从而集思广益，加深学习的深度，拓展知识的广度。在课堂教学中，有计划地组织学生对相关的问题进行探讨，并在随后的安排中，要求学生就讨论的结果加以展示，在激发学生参与活动积极性的同时，也达到活动的收益最大化。

三、结语

总之，计算思维作为学生的核心素养要素所在，在信息技术教学实践中，教师应重视培养学生的相关能力，让素养的落地更加扎实有效，真正实现提高信息技术的学习效率，增强学生的实践操作能力。■