自底向上化碎为整 论文.docx

自底向上化碎为整以绘制复杂图形为例谈SCratCh思维方式摘要：推动学生全面发展，是当前课堂教学的核心目标。培养学生的逻辑思维以及思考方式，是学生全面发展的重要内容，已成为课堂教学的重要环节。以任务驱动为基础，能够明确课堂教学目标与内容，对于培养学生的思维非常重要。本文着重阐述Scratch课堂使用“自底向上，化碎为整”的教学模式推进课堂教学的方法、成效和注意事项。关键词：SCRATCH教学，自底向上，教学模式，思维方式引言：自底向上设计是一种设计程序的过程和方法，即在设计大型程序时，先设计较下层的程序，去解决问题的各个不同的小部分，然后把这些部分组合成为完整的程序。在Scratch教学中，基于学生的逻辑思维和统筹规划能力，所以，事先把程序分解成几个小部分，再由浅入深，层层递进，逐一突破，完成整个程序以后再回头梳理这个过程。自底向上，化碎为整，这样的学习过程令学生更加轻松愉快，令知识技能掌握得更加牢固，令创造力得到更加淋漓尽致的发挥。一、分解一分散难点授新知Scratch是美国麻省理工学院面向8-16岁儿童开发的一款程序设计软件，仅通过8个模块控件的拖拉就可以方便地完成程序的设计，也更易于学生触手可得，初期学生可以根据自己的兴趣进行简单创作，后期则可以组合多种结构进行整体创意。其可视化的程序设计框架与积木式的程序书写方式巧妙地剔除了编程的枯燥乏味，它将学生从算法和语法中摆脱出来，进而专注于想象与设计。Scratch,让编程变得更加简单。20世纪60年代中期出现了一种叫作结构化程序设计的方法，它能简化计算机程序的编写、理解和维护。采用这这种方式编写的程序不是用一段很长的代码实现所有功能，而是将所有的功能划分为许多实现部分功能的单元。简言之，就是当你解决某个问题时，这种思维方式能把问题分解为许多易于管理的部分，同时还能帮助你梳理整个程序的脉络和逻辑。以较大型的程序“神奇的艺术图案一F1.ower”为例，一段很长的脚本，其整体功能是在舞台上绘制一个图形。但你能一眼就直接看出最终绘制的图形吗？因此，我们需要把脚本分解到多个更小逻辑块中。比如：如何绘制叶子？如何绘制花朵？如何绘制花枝？如何绘制成复杂的图形？如果把这些知识点先摆出来，多而杂的新知识容易增加学生的畏难情绪，对完成整个任务产生动摇的潜意识，这些都不利于课堂知识技能的掌握以及行为的创新。因此，对绘制花朵程序任务针对学生的实际情况进行了有效的分解。首先，突破核心代码一花叶与花枝的绘制。我先绘制“旋转的正方形”，通过将一个正方形旋转12次，可以绘制出一个艺术图案。再鼓励学生自主探究实现花片效果如何实现。学生轻而易举就探究出来了。去粗留精，简化代码，保留核心，让学生以最快捷的方式搭建框架，建构新知,掌握技能。其次绘制“花朵”。让学生再次观察，花朵的形成有什么特点？在学生初试成功得意洋洋的情况下，顺势引导学生只需要左转/右转和重复执行，就能把简单图案（如正方形）变成复杂图案。第三，绘制“花枝”。“花”的基本素材已经具备，引导学生继续使用“花片与花朵绘制更复杂的花枝。一条长着叶子的树枝。角色可以首先向前移动40步,调用过程“花叶”绘制一片叶子，然后向前移50步，调用过程花朵绘制叶子，最终返回起始位置用到的还是右转/左转和重复”。有了前面的基础，学生在绘制“花枝”的过程就相对更加简单了。最后，再次通过旋转，学生就可以绘制出自己想要的图形。值得说明的是在分解的时候，要注意知识的延续性与连贯性，要注意教学内容呈现的方式。即要有步骤地提高所呈现知识的结构化程度，组织好从简单到复杂的有序累积过程，才能使教学合理流动，水到渠成，更好地帮助学生由浅入深建构新知。适时地为学生提供基于现有水平，但又高于现有水平的有一定难度的内容，让学生跳一跳便够着，才能最大程度地调动学生的主动性与积极性，发挥其潜能，提高教学的效率。二、解决一一发散思维求创新新课程标准明确要求培养学生的创新意识、创新思维。在Scratch课堂，模仿是手段，创新是关键。在设计的时候，引领学生发散思维，激发其创作欲：首先，是基本图形的创新，其次，是旋转度数的创新，第三，重复执行的创新，第四，是组合新图形的创新。如此，给学生提供了极大的创作空间。从模仿者”到“设计师”，学生的主人翁意识被调动出来，创作热情高涨，课堂最后的作业呈现出了喜人的态势。如，学生在绘制“花叶”时，根据自己的喜好设计颜色、大小及粗细，选择不同，创作出来的原始素材就各异。也有同学在绘制花朵时，把旋转度数与重复次数做适当变化，最终绘制的花朵就会是另外一种效果。但是在做发散思维时，需要注息:1、适当的基础知识在学生绘制个性化的基础素材环节，在这里运用了数学知识，即多边形图形的内角和计算，根据学生不同的数学储备，让学生的潜意识得到充分的挖掘，架起学生新旧知识联系的桥梁。创意得到完整的展现。2、模仿是关键在Scratch中，先要去模仿，然后掌握思维方法。无论多么复杂的图形，思路依然要清晰，如本例从最初的花叶到花朵，再到花枝的绘制，最后到复杂的艺术图案。从整个案例当中，让学生明白什么叫做自底向下分析？即一开始并不关注整个问题的复杂性，而是先从更小、更容易管理的片段着手，然后将这些片段整合在一起，从而解决整个问题，再创建更杂的。范例有限，而学生的思维是无限的，以思维带动思维，令创意无限。三、拓展一一因地制宜迁移知识这里的拓展，并非只在原来项目的基础上增加新花样新功能，不可以完全换个项目，可以沿着以前的编程思路来研究，更鼓励学生跨学科探究其他领域的内容，甚至拓展到日常生活。正所谓实践出真知，生活实践才是知识和经验积累的主要来源。自底向上分析问题的这种思维方法，可以让学生集中精力解决复杂问题的某个细节，如果可以解决复杂问题的各个细节，我们就把它们组装起来，从自底向上的解决问题。然而，从计算到生活之间的推理，除了要与核心目标相吻合，究竟还有多少路要走，因势利导至关重要。通过学习这一思维，让学生了解事先把大任务分解成多个小任务，然后一边解决小任务，一边规划再创新，自底向上，化碎为整，不仅适合学习Scratch,更有利我们解决日常生活的问题。以生活中制作蛋糕为例，通常是按照食谱上的配方执行多个必需的步骤，而不是用一个步骤直接完成。食谱可能如下步骤：第一步，混合4个鸡蛋、60克面料和1杯水；第二步，将混合物放入锅内；第三步，把锅放放烤箱内；第四步设计温度烘烤1小时。如用过程的思维解决复杂问题的本质就是分而治之”，将一个很大、很复杂的问题分解成许多小问题的子问题,然后分别解决并独立测试每一个子问题，最后将这些子问题整合，从而解决最初的问题。食谱中制作蛋糕这个复杂的大问题分解为四个子问题即四个步骤，解决最初的问题。在制作过程中从第一步到最后一步用的就是自底向上分析法，先分析问题,再分别解决。也就是反复强调的，自底向下分析问题法，化碎为整解决最初问题。美国小说家大卫福斯特华莱士曾说：教育的目的不是学会知识，而是学会一种思维方式。自底向上思维拉近了编程到生活的距离，它代表着人们的一种普遍的认识和能力。编程来源于生活又重归于生活，它正努力启迪着学生，用计算思维尝试构建解决实际问题的通用方法，于生活中收获更多的技巧，于其他领域迈向更高的台阶。参考文献：自底向上设计百度百科EB01.2创意的秘密试读：给自己预留充裕的时间EBO1.