“趣味”编程，让计算思维可见——以苏科版5年级Scratch教学为例

“趣味”编程，让计算思维可见——以苏科版 5年级 Scratch教学为例

史玉玲

无锡市云林实验小学

摘要：编程是计算思维培养的有效载体。在小学Scratch编程中，教师可以“趣味”为抓手，巧设情境、妙构任务、活用问题，让学生经历计算思维的整个过程，并善于借助“流程图”，引导学生养成良好的编程学习习惯，最终在探究活动中让抽象的计算思维可见。

关键词：计算思维 Scratch编程 趣味 教学

自从教育部在新的课程改革中明确提出“核心素养”概念以来，各学科也凝练出相应的学科核心素养。信息技术学科核心素养被界定为信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任等四个方面。其中，计算思维是当前中小学教师关注的焦点。Scratch作为一款可视化编程软件，是在小学阶段接触的第一个编程软件，也是计算思维培养的有效载体。在Scratch中学生可以像搭积木一样，通过直观简单的拖拽积木编写程序让创意变为现实。笔者通过对小学五年级Scratch课堂教学的实践发现，充满趣味的课堂更能激发学生的学习热情和创作欲望，也能更好地培养学生的计算思维。

一、巧设“趣味”情境，初步感悟计算思维

建构主义学习理论认为学习是引导学生从原有经验出发，生长（建构）起新经验的过程。在知识建构的过程中，学生是积极主动参与的。对于小学五年级的学生来说，他们的思维已经慢慢由直观思维向抽象思维过渡，这个关键时期更需要教师在学习中的帮助和引导。好的情境是进入学习的第一扇大门，所以对于Scratch编程学习，教师需要为学生设置“趣味”的情境，激发学生的学习热情，引发学生对情境问题进行梳理并提取出关键点，初步感悟计算思维。

比如在讲授《火柴人跳舞》一课时，为了激发学生的热情，笔者课前用Scratch软件制作了一个幸运数字的小程序。课前先让大家玩一玩，引起学生对程序的兴趣。上课就顺势引导大家思考，“如果是一个人在跳舞，那么是什么在发生变化呢？”“动作!”学生很快就会说出来。“是的，动作在我们的Scratch编程软件中，用另一个词语表示，就是‘造型’。所以这节课开始我们要学习造型的相关知识。”随之，学生学习热情高涨，学习自然开始。

德国著名教育家第斯多惠曾说：教学的艺术在于唤醒和鼓舞。为此，教师要在课堂学习的第一个环节就抓住学生兴趣，设置趣味情境，激发他们的学习热情，唤醒他们的探究欲望，带着自己情感的学习才是最有意义的学习，进而让他们自觉卷入并维持一种沉浸式的状态学习，进而初步体验计算思维。

二、妙构“趣味”任务，引导启发计算思维

“凡是富有成效的学习，学生必须要对学习材料具有深厚的兴趣。”Scratch编程的学习具有非常强的实践性和操作性，需要学生的主动性参与。而任务驱动作为一种维持和激发学习兴趣的教学方法，可以引导学生在任务的基础上积极探索，掌握新知。教师可以在编程的教学中合理运用趣味性任务，引导学生实践探究，从而促进计算思维的萌芽和信息素养的发展。

《穿越迷宫》一课是学生比较感兴趣的内容。教材编排用一个简单的穿越游戏讲解“侦测”控件的合理使用。如果教师直接进行讲解，那么学生就会毫无兴趣。为了引导学生实践探究，在教学中可以设置趣味分级任务，如“小猫走迷宫”、“小猫避障碍”、“小猫到终点”等。让学生根据在这些任务的引导下探究实践，可以自主探究，也可以小组合作，在相应任务找到最合适的方法实现小猫可以在迷宫里自由走动起来、小猫可以判断是否碰到墙壁或障碍物和小猫顺利穿越迷宫达到终点等功能。学生在探究实践中找寻最优方法其实就体现出了一定的计算思维。

任务驱动教学法可以充分体现学生的主体性，其中确定任务是核心。因此，在设计任务时，要以学生为抓手，了解学生的兴趣点，明晰学生的学习起点和基础，设置符合学生心理接受度高的和感兴趣的任务，层层递进，给学生提供一个“有意义材料”，让学生能够自觉主动进行探究和实践，最终能体验到学习的成功和乐趣。

三、活用“趣味”问题，尝试运用计算思维

“学习就是不断解决问题的过程。”在教学过程中，问题的设置和运用很关键。教师设置的问题首先要有价值，从心理学角度来说就是问题的设置要符合学生认知发展的“最近发展区”。其次还要有趣，有趣的问题才可以吸引学生去思考和探究，也才能让学生经历思维的发生和变化过程。最终在问题的解决中主动发现自己认知结构的不足，主动同化新知，完善知识框架。

在机动课《打地鼠》游戏中，老师特意在成绩积分的相关脚本中留有问题“为什么锤子还没有打下去成绩就自动加上去了呢？”仔细检查脚本，发现实现成绩增加用到的控件是“碰到锤子”。“大家想一想这样设置脚本严谨吗？”联系整个游戏，锤子打下去也就是鼠标要按下去而且碰到地鼠，成绩才会增加。所以将问题抛出来，让学生思考，同时向学生展示现实中的“打地鼠”游戏视频。这时学生就会想到“按下鼠标”，可是“如何用”，“放在哪？”“支配谁？”这时让学生讨论交流，尝试修改，找到最佳解决方案，那就是将成绩增加的控件搭建给锤子，并设置脚本“碰到锤子且按下鼠标”。这样对于锤子的造型切换、判断是否达到地鼠以及成绩的积分就可以实现了。在修改实现这一效果的过程中学生的认知得到完善，以后遇到相似情境就可更加快速提取认知储备，有效地解决问题了。

建构主义认为，学生的学习就是认知框架不断完善的过程。而在随着问题解决经验中的逐步丰富和积累，学生再次碰到问题就会从中调取最优认知，快速分析并找到解决方式和方法。在整个过程中学生的认知框架和知识储备已经得到了完善和改进。计算思维很重要的特点就是对一个大的问题进行拆分，找出关系，简化问题最终找出一个完整方案。因此，在编程的学习中，学生的计算思维已经有些显现。

四、善借“流程图”，让计算思维可见

计算思维是学科核心素养的重要组成部分。培养学生的计算思维并不是为了把所有的学生培养成为将来的程序员，而是要帮助学生更好地掌握解决问题的思维和方法，拓宽解决问题的视角和途径。所以在编程的学习中，更重要的帮助学生体验和经历问题解决的过程。基于此，流程图可以很好地作为计算思维过程抽象表达的形式化工具，以有效展现问题解决的细节分解和过程演绎，让计算思维可见。

在《赛车游戏》中，如果设置笔直的赛道，学生很快就可以用已有知识实现从起点到终点的过程。为了增加游戏的趣味性和挑战性，弯曲的赛道对于学生来说可能就没有那么简单了。在明确“赛车自动驾驶且可以纠正方向”的要求后，师生一起分析程序。由易到难，层层分解，最终形成一个简易流程图，包含赛车左侧出赛道或右侧出赛道等情况以及应对措施，这样学生就可以根据流程图的引导，一步步解决问题，并实现赛车效果。即使在赛道中添加障碍物，学生也能根据流程图通过分析找到解决问题的方法。学生的思路已打开，计算思维也已被点燃。

美国卡内基·梅隆大学教授周以真教授认为“计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计、以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。”简单来说，计算思维就是能像计算机解决问题一样，可以在对短时间内取得最优解。流程图使用图形表示算法的思路，对于计算思维的启发和培养是一种极好的方法。教师要善于在编程的教学中引导学生养成绘制流程图的习惯，逐步培养和提升学生的计算思维。

编程本就是一件有趣的事情，教师要和学生一样始终怀有一颗学习的心。以“趣”为点，以“生”为本，更多地将课堂的主动权还给学生，多创设有意义的问题，让学生在问题的引领下去寻找答案，锻炼和提升自己的计算思维。Scratch编程已张开了那简单有趣的翅膀来到我们身边。你学或者不学，相信终有一天，它必将会成为创新时代师生群体中的一颗“智趣豆”，可以实现美好的构思。身处创新时代的我们，让我们一起去探寻Scratch深处的“别有洞天”！

参考文献：

[1]杨越.计算思维:信息化社会中一种重要的解决问题的思想[J].亚太教育,2016(11).

[2]钱祝妹.问题导学，构建高效信息计算课堂[J].中小学电教,2018(06).

[3]李锋、王吉庆.计算思维:信息技术课程的一种内在价值[J].中国电化教育,2013(8).

[4]郁晓华、王美玲. 流程图支持下的计算思维培养实践研究[J].中国远程教育,2019(9).