薛亞明
摘要:計算思維是學生的信息技術(shù)學科核心素養(yǎng)之一。在信息技術(shù)教學中,計算思維是在學生不斷思考的過程中養(yǎng)成的。Scratch教學能點亮學生的計算思維,激發(fā)學生對信息技術(shù)的學習興趣,助推學生信息技術(shù)能力的遷移。教師要不斷地針對Scratch教學進行研究、探索,促進Scratch教學的轉(zhuǎn)型升級。
關(guān)鍵詞:信息技術(shù)? ?Scratch教學? ?計算思維
Scratch是由麻省理工學院的“終身幼兒園團隊”設計開發(fā)的一款圖形化編程工具,旨在讓程序設計語言初學者不需要先學習語言語法便能設計產(chǎn)品,主要面對青少年開放。在信息技術(shù)教學中,計算思維不是通過灌輸、說教等形成的,而需要學生不斷在思考過程中逐步發(fā)展,培養(yǎng)學生的思維應當成為小學Scratch教學的核心理念。
一、Scratch教學的意義
(一)激發(fā)學習信息技術(shù)的興趣
相對于其他的信息技術(shù)內(nèi)容,Scratch教學更能激發(fā)學生的好奇心,激活學生的求知欲,調(diào)動學生的學習積極性。在信息技術(shù)學科中,有很多內(nèi)容是說教性的,比如認識電腦、認識網(wǎng)絡等,而Scratch教學一改傳統(tǒng)以教師為主體的教學模式,將學生置于學習中心。同時,Scratch還具有可視化的特質(zhì),也就是“所見即所得”的特性。Scratch將程序代碼編寫為積木組合,從而能發(fā)掘?qū)W生學習信息技術(shù)的潛質(zhì)。
(二)助推信息技術(shù)能力的遷移
Scratch教學不同于傳統(tǒng)的信息技術(shù)教學,它不依賴于學生單純的模仿,或者對某個知識點的機械記憶,而是要求學生自主設計、研發(fā)、創(chuàng)新。從這個方面來說,Scratch教學能助推學生信息技術(shù)能力的遷移。一般而言,學生學習Scratch往往會經(jīng)歷啟發(fā)、生成創(chuàng)意、作品完成幾個階段,這就是學生對已有的信息內(nèi)容進行重組的過程,因而Scratch教學能助推學生的信息技術(shù)能力的遷移。
(三) 發(fā)展學生的信息技術(shù)素養(yǎng)
在Scratch教學中,無論是動畫制作還是游戲開發(fā),都需要將具體的問題抽象化,然后用指令堆積。在Scratch教學中,程序設計模塊中的選擇、循環(huán)、條件等指令都能從不同的角度體現(xiàn)計算思維。因此,計算思維是貫穿Scratch教學始終的一種思維。在這個過程中,教師不僅要激發(fā)學生的思維,還要引導學生想象。有時,學生的Scratch作品不是一次性完成的,需要學生多次糾錯、調(diào)試,這個過程是對學生計算思維進行培養(yǎng)的過程,能促進學生信息技術(shù)素養(yǎng)的發(fā)展。
二、Scratch教學中點亮學生計算思維的策略
計算思維是一種信息技術(shù)學科思維方式,是學生學習計算機的專業(yè)化思維。因此,借助Scratch教學點亮學生的計算思維是信息技術(shù)教學的應然之舉。教師要通過Scratch教學,讓每個學生能像計算機科學家一樣思考。
(一)任務分解:點亮學生的計算思維
小學生的思維以形象思維為主。在信息技術(shù)教學中,教師要化抽象為具體,激發(fā)學生的操作興趣。教師要結(jié)合具體的教學目標,將內(nèi)容分成不同的板塊,讓學生的信息技術(shù)學習具有針對性、實效性。同時,教師也可以創(chuàng)設一定的游戲情境,鼓勵學生將自己扮演成其中的角色。只有通過親自體驗,學生才能對Scratch學習有一定的認知。例如,“賽車游戲”這部分內(nèi)容涉及的知識點有“舞臺的搭建”“角色的創(chuàng)建”“重復執(zhí)行”“顏色偵測”“條件判斷”“計時器”等,為了讓學生掌握這些內(nèi)容,筆者首先創(chuàng)設了一個自動駕駛的情境,從而激發(fā)學生的學習興趣。在此基礎上,筆者將抽象的學習內(nèi)容分成五個板塊,以具體的任務驅(qū)動學生學習。任務一為設置舞臺和角色;任務二為使賽車不斷前進;任務三為當賽車偏離軌道之后有效糾偏;任務四為讓賽車到達目的地;任務五為加入計時功能。這樣的任務賦予了學生廣闊的自由探索空間,學生在完成任務的過程中,主動地交流合作,從而激發(fā)創(chuàng)新動力。
(二)算法設計:點亮學生的計算思維
算法是計算思維中的重要概念。在Scratch教學中,當學生能用語言對案例進行描述之后,教師要有意識地引導學生通過流程圖進行算法設計。對小學生來說,流程圖直觀、結(jié)構(gòu)清晰,適合用來對算法進行描述。例如,在教學“吃豆子游戲”一課時,筆者并未讓學生直接仿照樣本編寫腳本,而是引導學生先分析游戲規(guī)則,再編寫程序腳本。有了對規(guī)則的分析,教師就可以引導學生大膽地嘗試編寫腳本。本課的難點為“運用偵測和隨機函數(shù)設計游戲”,教師可以讓學生在搭建、調(diào)試和運行的過程中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題。融入計算思維的腳本搭建,能讓學生體驗成功與喜悅的情感,從而增進學生對Scratch的學習興趣。在Scratch程序設計教學中,教師可以從學生已有的知識經(jīng)驗出發(fā),搭建腳本。在這個過程中,教師要積極跟進、適度介入,對學生在腳本搭建時遇到的問題給予指導,要賦予學生創(chuàng)作空間,讓學生盡情地發(fā)揮創(chuàng)意才能。
(三)評價拓展:點亮學生的計算思維
評價是信息技術(shù)教學中的重要環(huán)節(jié),應當貫穿Scratch程序設計的全過程。在Scratch教學中,教師要引導學生主動地對腳本進行糾錯,從而促進學生對腳本不斷優(yōu)化。從流程上看,評價可以分為過程性評價和結(jié)果性評價;從主體上看,評價可以分為自我評價、他人評價和教師評價。在教學中,教師可以將學生的作品以“作品名稱+作者姓名+組別”的方式命名,從而對學生的作品進行展示。例如,在教學“畫城堡”一課時,學生在根據(jù)流程圖完成程序搭建的過程中,筆者及時將學生的作品通過主機截屏展示。很多學生由于沒有考慮到流程與新建功能塊的配合,如正三角形與長方形本身的繪制順序、抬筆落筆位置、長方形長短邊的順序等,因而需要學生多次調(diào)整主程序。通過評價,學生逐步形成了模塊化解決問題的思路。在教學中,教師還要對學生的Scratch學習進行拓展延伸,例如對于相同的材料,教師要引導學生借助不同的流程,搭建出富有創(chuàng)意的城堡甚至各種各樣稀奇古怪的事物,最終通過評價拓展,有效地點亮學生的計算思維。
計算思維是學生學習信息技術(shù)獨特的、有效的思維方式,是一種高階的思維形式,也是學生計算機學習專業(yè)化的基礎。在教學中,教師要鼓勵學生自主探究,主動發(fā)現(xiàn)、解決問題,同時要不斷地針對Scratch教學進行研究、探索,促進Scratch教學模式的轉(zhuǎn)型升級。
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(作者單位:江蘇省如皋市東陳鎮(zhèn)丁北小學)