谈在小学Scratch课堂中高效培养学生计算思维的方法

刘海

【摘要】Scratch从2013年纳入了江苏省小学信息技术教材，为提升学生的信息技术学习兴趣和编程能力起到了重要的作用。Scratch编程重在培养学生的计算思维。如何高效地培养学生的计算思维，是每个任教者都要面对的问题。文章以苏教版小学信息技术五年级“青蛙过河”一课来分析如何在Scratch课堂中高效培养学生的计算思维。

【关键词】Scratch;三要素;计算思维;个性化创新

最新的《中小学信息技术课程指导纲要（试行）》中明确提出，信息技术课程主要是发展学生四个方面的能力，即信息素养、计算思维、数字化学习及信息社会责任。Scratch编程在小学信息技术课程中出现了将近十年的时间。这十年中，Scratch编程对培养学生的信息素养和计算思维起到了极大的作用，得到了广大师生的认可。学生对于图形化的编程都容易接受，对于编写出实实在在的动画和游戏都非常有兴趣。但大多数学生并不满足于教材中提供的几个例题，他们真正需要的是训练计算思维的高效课堂。打造Scratch编程的高效课堂可以从以下几个方面努力。

一、创建形象化的学习目标，构建编程思维镜像

在Scratch编程课堂上，教师设计的学习目标必须是非常明确的。但这样明确的学习目标并不能让小学生深刻地理解。根据儿童心理学的特征，小学生对形象具体的事物更加容易接受，Scratch编程的学习目标也是如此。最好的办法是把既定的学习目标形象化、具体化，这些学习目标能够具体到个例是最好的。比如说，一节课做哪几个实例学习，要做成什么样的效果，跃于眼前，了然于心。这是现代模块化教学思维所倡导的。教师把学习任务都设计成一个个模块，学生照着模块去完成任务，在完成任务的过程中会遇到一些困难，寻找一些解决方案，这就是模块化学习的过程。

教师要根据小学生的认知规律去展现学习目标。通常可以把目标分拆为具体的编程模块，让学生去觀察、思考，先不讲具体的算法。当学生看到具体的编程模块时，他们立刻就会明白他们的任务是什么，要做什么样的程序，要达到什么样的效果，构建形象化思维镜像。学生的大脑里构建形象化的思维镜像，才能从直观认识到要做的具体学习任务，从而有的放矢地朝学习目标去靠近。

例如，在设计“青蛙过河”一课时，最重要的不是如何设置生动的故事情境，不是讲解生涩的坐标知识，而是要让学生明明白白地看到青蛙过河到底是怎么一回事。青蛙在河的对岸，通过一片片荷叶，轻松地跳到河的这一边来。当然，只看一两遍，并不是所有的学生都能洞察细节。为了让学生看得更清晰，有足够的时间和机会思考，可以让他们多看几遍。他们可以看到，青蛙与以前学习的角色移动都不一样，以前的移动都是采用“移动X步”来实现，这种方式的特点是朝着角色的朝向所移动。在青蛙过河中，青蛙采用“滑动”的方式改变位置，而且每次都能准确地到达预想的荷叶上。不需要教师提问，学生能很具体地明白将要做什么，做成什么样的效果，就算是达到既定教学目标了。虽然学生不能用专业术语说出来，但他们的内心一定是清楚的。这样学生在完成任务的时候，就有了明确的努力方向。

学生的学习紧扣学习目标，把大量的时间和精力都投入在实现学习目标上，思维镜像很快就确立了起来，课堂教学的效果就会得到提高，学生也会对Scratch编程有更多的理解。

二、寻找作品三要素，学会分解任务

拿到一个学习任务，如何去完成呢？这个问题并不简单。首先教师需要把复杂的问题简单化、步骤化，然后学生用简单的思维方式按照步骤串接起来，这就是分解任务的过程。

在Scratch编程教学过程中，通常提倡把一个作品进行分解，进行量化。完成一个任务，必须知道作品的三要素——背景、角色和脚本。从这个三要素的方向去看，任何作品都从这个方向寻找支点。

例如，教师在教学“青蛙过河”一课时，给学生演示完实例，如果直接让学生去完成模块实例的话，大部分学生可能会遇到“老虎吃刺猬”问题——无从下口。有人先弄角色，有人先写脚本，做法各不相同。当然，有人失败，有人成功。这个问题，要化繁为简，最好程式化，要求学生首先思考程序三要素的问题，先不考虑如何完成这个实例，而是先在这个实例中找到三要素。背景，很简单，荷花池。荷花池哪里来？是个问题，放一放。角色，小青蛙，哪里来？角色库中来，很简单就可以解决。脚本，很神秘，这也是本课的重点和难点。脚本设计是全课的关键，要做好脚本，不能简单地把脚本告诉学生，而是要有一个思考的过程，这个过程就是初级的计算思维的培养过程。

程序三要素的问题一解决，杂乱的思绪瞬间变得清晰多了。背景很好解决，角色很好解决，剩下的唯一难点就在于最后的神秘脚本了。于是，学生会把更多的精力放在脚本上，用不着把时间浪费在其他的细枝末节上。脚本是一个Scratch程序作品的核心所在，是计算思维训练的灵魂所在。所以，教师在演示的时候，切忌让学生看到现成的脚本，不然就失去了思考的过程。应该让学生看到程序演示，倒推脚本实现，这才是计算思维训练的基本过程。

三、百分百模仿与个性化创新的有机结合

在信息技术课堂上总有这样一对悖论——模仿与创新。很多人觉得两者是矛盾的，模仿就是仿照教者的作品进行复制，创新则是完全抛弃教者的作品，另起炉灶。其实不然，模仿与创新是一对有机的结合体。创新必须建立在模仿的基础上，没有模仿就没有创新的基石。教师在教学Scratch编程内容时，就要把百分百模仿与个性化创新有机结合起来。

不少学生理解了教师的解题方法，对原题都失去了兴趣，都喜欢创新，另做他作。这种学习习惯是很不科学的，也是在学习中走弯路的表现。一般来讲，创新要比模仿困难，模仿比创新更加容易判断学习的效果，脱离模仿的创新犹如天马行空，无所拘束。

所以，教师要对学生提出要求，让他们养成良好的学习习惯。在学习伊始，先对例题中的任务进行百分百的模仿，达到完全能够模仿的效果时，再考虑让学生依葫芦画瓢，加入自己新鲜的思维元素，有的放矢地进行创新。

例如，在学习“青蛙过河”一课时，对于青蛙过河这个实例，教师在演示讲解后，要把荷花池的图片发给学生，让学生导入到背景里去，再囫囵吞枣地把整个故事做出来，甚至包括每个坐标点的数字都要一致。这里要体现背景导入本地文件的知识点，要确定青蛙初始位置的知识点，要使用X、Y坐标来移动角色的知识点。总之，学生能把教师教的例题百分百地完成。在模仿阶段，不允许学生做相似的程序，比如用其他动物来代替青蛙，用其他背景库文件替代荷花池等等，这种偷梁换柱的行为一律禁止，保证学生在这一阶段能够很好地完成教师预设的任务。

模仿阶段的任务完成后，鼓励学生根据所学的知识点做一些创新性的程序设计。这个时候可以没有约束，让学生自由地想象与思考，让他们的发散性思维得到很好的舒展。

这样做，既可以完整地验核课本的知识点，又可以体现学生的个性和创新意识，使Scratch编程学习成为一件有趣的事情。

四、同一个学习目标，不同的解决思路

在设置好既定的学习目标后，应该让学生根据目标进行任务驱动式学习。相对于普通的学习内容来说，这些学习目标都是基础的知识，但要进行高效计算思维的训练，就要从这些简单的学习目标中找到方法。可以尝试让学生在一个学习目标中采用不同的解决思路来解决问题。

例如，在学习“青蛙过河”一课时，对于坐标点的确定，可以输入坐标给出移动的位置，也可以采用其他方法解决这个问题。可以把这个问题抛出来，让学生自己去尝试，找到合适的方法。学生可以先把角色移动到一个位置，再从控件中直接获取坐标位置，就免除了输入坐标点的操作。这就是多向解决问题的思路。

很多问题都可以使用多种方式来解决，甚至有些解决思路是教师想不到的。笔者在教学的时候就经常遇到新颖的思维方式和解题方法，其中有很多都是学生自己探究出来的。教師在教学的时候可以大胆地放手，信任学生，信任他们比教师更加出色，信任他们比教师想到的多种思路解决问题的办法多。

一堂课中，除了坐标的定位可有多种解决思路，其他知识也存在多种解决思路，最关键的在于教师对学生的引导。每个功能或效果的实现，不拘泥于完成了、做好了，要多让学生开动脑筋，使用其他方法来解决问题，从不同的解决思路中得到不同的办法，再把这些办法进行对比和总结，这就是计算思维不断提升的过程，也是构建Scratch编程高效课堂的方法。

Scratch编程学习不同于传统的信息技术基础知识的学习，它的重点是培养学生的计算思维。教师在课堂中始终贯穿着高效课堂的学习方式，以形象化目标为引线，寻找程序设计的三要素，把模仿与创新有机结合起来，同一个目标用不同的解决思路去引导学生，相信Scratch编程课堂能够更加成功地塑造。

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