計算思維下的Scratch課程教學設計
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引言
信息化的進程中，計算思維至關重要，對于人才的培養(yǎng)，也應順應時代的發(fā)展潮流，把計算思維作為人才培養(yǎng)重要的培養(yǎng)目標。計算思維的本質(zhì)是形式化問題及其解決方案的思維過程，培養(yǎng)學生的計算思維，不僅使學生可以運用計算機解決問題，還可以套用計算機學科的思想方法，解決其他問題，培養(yǎng)學生的概括能力、推演能力、邏輯思維能力等，有利于提高學生的綜合素質(zhì)水平，使學生掌握高效解決問題的思維方式，具備解決問題的創(chuàng)新能力。
1計算思維在Scratch課程教學中的實施
Scratch課程是積木式、可視化的青少年編程工具，是培養(yǎng)學生計算思維的重要載體，在具體的教學中，主要通過以下兩種路徑來培養(yǎng)學生的計算思維：（1）通過觀察分析找到問題的解決方法。在Scratch課程中，不論是設計故事、動畫還是開發(fā)游戲，具體的操作過程都需要把問題抽象成模塊、角色，然后再通過指令呈現(xiàn)出效果，因此在進行教學時，教師需要讓學生對問題進行觀察分析，先使用自然語言對問題和現(xiàn)象進行描述，然后再把問題和現(xiàn)象轉化為Scratch功能模塊，進而找到問題的解決方法，最后再通過Scratch中的角色呈現(xiàn)出來，學生在整個問題轉化的過程中，不僅學習了知識，還鍛煉了各種思維能力[1]。（2）從解決特殊問題到解決一般問題。在開展Scratch課程教學時，教師要養(yǎng)成學生梳理歸納的習慣與思維，對思維過程和操作過程進行梳理歸納，教師幫助學生搭建腳手架以實現(xiàn)對問題的解決，使學生從不熟悉Scratch課程，到越來越運用自如，在使用的過程中逐漸形成，動畫設計和游戲開發(fā)的經(jīng)驗與思維方法，實現(xiàn)對計算思維的培養(yǎng)，對解決問題的方法與過程進行歸納總結，并把經(jīng)驗與方法，遷移應用到其他問題的解決上，實現(xiàn)對計算思維能力的提升。
2教學設計
教學模式。在信息技術課程中，培養(yǎng)學生的計算思維作為重要的教學目標，越來越受到重視，Scratch課程基于其簡單易用、邏輯清晰的特點，在中小學中被廣泛應用，這種編程軟件中數(shù)據(jù)、事件、偵測、控制等常用功能，與計算思維非常契合，可以結合教學理論與實際操作，對教學模式進行劃分，劃分如下：創(chuàng)設情境引發(fā)興趣，提出對應問題；轉換思維抽象特征，抽象簡化問題；編寫程序、設計算法、建立模型，嘗試解決問題；運行程序、查找問題、拓展遷移。教學案例分析。我們以“闖關大冒險”這個課程為例，課程中小猴子的目的地是終點，但是在一路上會出現(xiàn)顏色不同的障礙物，教學目標是在經(jīng)過本課的學習，可以使學生自己設計出相應的游戲程序，使小猴子可以順利去往終點。（1）創(chuàng)設情境。單純的編程教學是非?？菰锏?，因此教師要通過創(chuàng)設情境，激發(fā)學生的探究興趣，教師可以為學生提供一些真實的場景，也可以借助一些適合的游戲進行教學，通過直觀生動的情境，使學生更好地進入情境氛圍，以便更好地展開程序設計。本文作者帶領學生在智慧教室進行課程學習，先通過智能終端，使每個學生都拿到相應的圖片，然后讓學生對圖片進行觀察，在小猴子大冒險的過程中，出現(xiàn)各種顏色的障礙，不同的顏色代表不同的障礙，要通過不同的命令來執(zhí)行，學生需要對行走的指令進行設計，使小猴子可以順利到達終點。教師組織學生展開小組間的討論活動，讓學生探討如何避開障礙，使小猴子順利到達終點，然后教師再把現(xiàn)實中的游戲，帶入到程序編寫設計中，實現(xiàn)從自然語言到程序語言的轉換，做好抽象問題、程序設計的準備工作。（2）抽象簡化。在進行程序設計前，要抽象簡化復雜的事物，在進行程序設計時，要運用到躲避障礙物、動物跳躍、前進方向等指令，因此教師可以先分解這些任務動作，幫助小學生整理好思路，以便下一步做好準備建立模型[2]。在這個環(huán)節(jié)中，教師可以運用思維導圖來對問題現(xiàn)象進行抽象，思維導圖有利于學生對問題進行思考分析，幫助學生整理出問題的邏輯關系，把混亂的事物現(xiàn)象和自然語言，轉變?yōu)閷哟畏置鳌⒔Y構清晰的思維導圖，抽象歸納出動作的要領，以及各部分的特征，把問題進行簡化，降低復雜性，以便下一步進行編寫腳本。（3）編寫程序。在運用思維導圖對問題進行充分的分析后，學生已經(jīng)具備了基本的思路，下面的環(huán)節(jié)教師需要引導學生繪制腳本，設計這個程序的關鍵問題是怎樣使小猴子順利到達終點，教師要帶領學生對整體的思路進行設計，先引領學生對解決問題的方法進行回憶，再配合思維導圖，使用自然語言概括整個過程，然后再把這個過程轉化成程序圖，在做完這一系列準備工作后，開始進行程序設計，整個編寫過程體現(xiàn)出算法思維與建模[3]。（4）運行程序。學生在Scratch中按照剛才設計的程序圖流程進行程序編寫，逐條執(zhí)行編寫好的順序，如果這中間出現(xiàn)錯誤，就會造成輸出結果不符合原定計劃，通過運行程序，查找出程序編寫中的不足之處，然后通過小組間的合作討論，解決錯誤問題，如產(chǎn)生遇到障礙物沒有躲避的問題，或者提前轉彎的問題等[4]。（5）評價交流。在改進設計后，學生們完成了整個設計過程，在接下來的環(huán)節(jié)里，教師可以安排學生對自己的設計進行展示，不但要展示設計成果，還要分享自己的設計思路，演示者需要邊講解設計說明，邊演示游戲效果，對游戲中用到的指令和模塊進行說明，培養(yǎng)學生建模能力和抽象思維能力，而聆聽者通過對程序效果進行觀察，對指令設計進行分析，在對問題的分析思考中提升自身的計算思維，并通過交流分享使學生更加深刻的掌握整個編程過程。教師還可以引導學生對于設計中，效果相同但指令不同的設計思路進行分析，對所學知識進行遷移，實現(xiàn)對新問題的解決，提升學生的計算思維。最后教師還需要對學生的表現(xiàn)進行點評，提出專業(yè)的意見，肯定學生的表現(xiàn)[5]。
3結語
計算思維能力是時展的需求，作為一種新的思維，在未來社會的發(fā)展中，會發(fā)揮更大的作用。計算思維能力的培養(yǎng)需要專業(yè)的訓練與培養(yǎng)，通過Scratch課程，實現(xiàn)對學生思維能力的培養(yǎng)，教學的每個環(huán)節(jié)，都可以滲透計算思維，學生通過體驗操作，掌握運用計算思維解決問題的能力[6-12]。在目前的信息技術教學中，計算思維的培養(yǎng)還存在著很多不足之處，還需要教育部門、家長、學生等共同努力，實現(xiàn)編程教育的普及，使學生在熱愛中不斷提升，還可以使學生從信息技術的消費者，轉變?yōu)樾畔⒓夹g的創(chuàng)造者。
參考文獻
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作者：張海蘭 單位：南京市江寧上坊新城小學
