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        在Scratch教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維

        2018-03-05 12:38:38朱丹
        新課程·下旬 2018年12期
        關(guān)鍵詞:計(jì)算思維情境

        朱丹

        摘 要:計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問(wèn)題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及人類行為理解等涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)。而Scratch是一款可視化編程軟件,圖文結(jié)合、便于操作,通過(guò)積木模塊的搭建來(lái)實(shí)現(xiàn)程序的編寫(xiě)。教師通過(guò)創(chuàng)設(shè)有趣的故事情境,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,進(jìn)而通過(guò)分解問(wèn)題、設(shè)計(jì)腳本、歸納總結(jié)來(lái)幫助學(xué)生理清思維、優(yōu)化思維、沉淀思維。長(zhǎng)此以往,能有效培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,提升學(xué)生計(jì)算思維的能力。

        關(guān)鍵詞:Scratch教學(xué);計(jì)算思維;情境

        一、創(chuàng)設(shè)情境,化抽象為具體

        程序語(yǔ)言的學(xué)習(xí),對(duì)于學(xué)生的抽象思維有著較高的要求,而小學(xué)生的抽象思維能力還有所欠缺,Scratch軟件編程入門(mén)難度較低,可操作性強(qiáng),不需要像傳統(tǒng)編程軟件那樣逐行“敲”代碼,而是通過(guò)拖拽積木塊的方式將程序語(yǔ)言像搭積木一樣堆積起來(lái)。教師可根據(jù)案例創(chuàng)設(shè)合適的情境,鼓勵(lì)學(xué)生扮演角色,模擬情境,通過(guò)學(xué)生的親身體驗(yàn),對(duì)知識(shí)有更真實(shí)、更全面的認(rèn)識(shí),充分將抽象的問(wèn)題化為具體的問(wèn)題,加深學(xué)生的理解。在創(chuàng)設(shè)故事情境的過(guò)程中,教師可以適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)故事情節(jié)進(jìn)行不斷的完善,先組織學(xué)生進(jìn)行角色扮演,再逐步完善和豐富故事情節(jié)。

        例如,在教學(xué)《編排節(jié)目順序》一課時(shí),教師以三打白骨精為主題,通過(guò)創(chuàng)設(shè)三打白骨精的故事情境,讓學(xué)生扮演在游戲的過(guò)程中,唐僧分別向三個(gè)徒弟呼救的故事情境,每個(gè)徒弟接收到消息后,做出不同的反應(yīng)。

        角色扮演片段:

        唐僧:悟空救我。

        悟空:移動(dòng),離開(kāi)并轉(zhuǎn)身說(shuō):“我去去就來(lái)?!?/p>

        唐僧:八戒救我。

        八戒:移動(dòng),離開(kāi)后,到白骨洞探個(gè)究竟,被困洞中。

        唐僧:悟凈救我。

        悟凈:“大師兄,快來(lái)救師傅啊!”

        學(xué)生通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境,角色扮演,了解了每個(gè)角色之間的邏輯關(guān)系,通過(guò)每個(gè)角色的語(yǔ)言、動(dòng)作及先后順序,幫助學(xué)生理解“廣播”的順序和概念。

        二、分析問(wèn)題,理清思維

        在Scratch程序設(shè)計(jì)中,我們需要對(duì)每一項(xiàng)任務(wù)進(jìn)行分析,然后再根據(jù)各個(gè)任務(wù)和要求,思考解決問(wèn)題的辦法,最終選擇適合的方式方法。我們可以首先將任務(wù)分解成一個(gè)個(gè)小問(wèn)題,然后將問(wèn)題分解成自然語(yǔ)言,再將自然語(yǔ)言轉(zhuǎn)化成程序語(yǔ)言,使學(xué)生深入理解程序,對(duì)程序中所用到的算法、指令進(jìn)行正確的理解和判斷,幫助學(xué)生理清思維。

        例如,在教學(xué)《迷宮游戲》一課時(shí),首先讓學(xué)生體驗(yàn)迷宮游戲,然后教師引導(dǎo),學(xué)生自主設(shè)計(jì)迷宮主題,幫助學(xué)生理清角色在迷宮游戲的過(guò)程中的邏輯關(guān)系。學(xué)生設(shè)計(jì)的主題各不相同,有探險(xiǎn)者挖寶藏、小蝌蚪找媽媽、貓捉老鼠等,以探險(xiǎn)者挖寶藏為例,探險(xiǎn)者通過(guò)顏色判斷,是否碰到了墻壁,碰到墻壁回到起點(diǎn)或是后退2步;通過(guò)角色判斷,是否碰到了障礙物或是找到了寶藏,碰到障礙物回到起點(diǎn),碰到寶藏說(shuō)勝利,進(jìn)入下一關(guān)。障礙物有旋轉(zhuǎn)類障礙物、移動(dòng)類障礙物,待學(xué)生理清角色之間的關(guān)系后,再將自然語(yǔ)言轉(zhuǎn)化成程序語(yǔ)言,這樣有助于幫助學(xué)生理清思維。

        三、設(shè)計(jì)腳本,優(yōu)化思維

        在Scratch腳本設(shè)計(jì)的過(guò)程中,我們經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)同一個(gè)效果可以有多種途徑或方法來(lái)完成。在多種方式方法中,我們找出一種最好的或是最合理的方式,引導(dǎo)學(xué)生大膽嘗試、創(chuàng)新,加強(qiáng)設(shè)計(jì),理清角色及各個(gè)指令之間的關(guān)系,這個(gè)過(guò)程就是對(duì)思維的優(yōu)化的過(guò)程。

        例如,在教學(xué)《青蛙過(guò)河》一課時(shí),學(xué)生通過(guò)坐標(biāo)的設(shè)定來(lái)控制青蛙的運(yùn)動(dòng),移動(dòng)青蛙的位置,再動(dòng)作模塊能夠直接顯示青蛙當(dāng)前的腳本,直接將腳本拖動(dòng)到腳本區(qū),學(xué)生在運(yùn)行的過(guò)程中,為了使程序更自然、更合理,于是嘗試在青蛙移動(dòng)的過(guò)程中加入等待時(shí)間。

        又如,在教學(xué)《畫(huà)正多邊形》一課時(shí),學(xué)生在觀察比較中發(fā)現(xiàn),畫(huà)正方形的移動(dòng)100步,旋轉(zhuǎn)90度這樣的語(yǔ)句重復(fù)執(zhí)行了4次,于是,學(xué)生加入了重復(fù)執(zhí)行4次這條控件;接著嘗試畫(huà)正五邊形、正八邊形、正十二邊形,學(xué)生通過(guò)正方形的觀察比較,知道正幾邊形就是重復(fù)幾次,因此只要改變重復(fù)執(zhí)行的次數(shù)及旋轉(zhuǎn)的角度。五年級(jí)的學(xué)生有了一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),知道多邊形的外角和是360度,教師稍加講解,學(xué)生便能用邏輯運(yùn)算來(lái)設(shè)置旋轉(zhuǎn)的度數(shù)。學(xué)生通過(guò)一次次對(duì)程序腳本的修改,在這樣的思維過(guò)程中,優(yōu)化了腳本,也優(yōu)化了思維。

        四、歸納總結(jié),沉淀思維

        歸納就是讓學(xué)生對(duì)所學(xué)的內(nèi)容以及在編程過(guò)程中所運(yùn)用的技巧、方法進(jìn)行歸納、整理、總結(jié),通過(guò)類比的方法,將同一類問(wèn)題的解決辦法遷移到其他的問(wèn)題上,形成一種內(nèi)在的思維能力。學(xué)生在完成一個(gè)作品后,教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)意設(shè)計(jì),作品展示是對(duì)學(xué)生的肯定,也是學(xué)生再學(xué)習(xí)的一種方式。學(xué)生展示、介紹自己的作品,不僅是展示自己的機(jī)會(huì),也是對(duì)知識(shí)進(jìn)行歸納總結(jié)。經(jīng)過(guò)思考和學(xué)習(xí)后,學(xué)生對(duì)作品更有想法,理清了思路,也沉淀了思維。

        例如,在教學(xué)《青蛙過(guò)河》一課時(shí),青蛙已經(jīng)成功地到了河對(duì)岸,怎樣才讓自己創(chuàng)編的故事與眾不同呢?學(xué)生創(chuàng)意無(wú)限,有的想到讓青蛙一邊跳到荷葉上一邊發(fā)出聲音并變大,有的還想到讓荷葉移動(dòng)增加趣味性,學(xué)生努力將自己的作品展示給大家看的時(shí)候,已經(jīng)將自己所學(xué)到的知識(shí)以及自己摸索到其他模塊的控件運(yùn)用到自己的程序設(shè)計(jì)中。這樣學(xué)生在展示自己創(chuàng)意的時(shí)候,不僅鞏固了所學(xué)的內(nèi)容,還使學(xué)生對(duì)整個(gè)故事的思路更清晰,沉淀了思維。

        因此,教師只有在教學(xué)設(shè)計(jì)中融入計(jì)算思維,不斷改善程序教學(xué)的設(shè)計(jì),提高學(xué)生編程的興趣和積極性,才能讓學(xué)生在分析、創(chuàng)作、交流、分享的過(guò)程中,提高編程能力,促進(jìn)學(xué)生計(jì)算思維的發(fā)展,使每位學(xué)生的計(jì)算思維能力有所提高。

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