在Scratch编程教学实践中培养计算思维的几点思考 论文.docx

在Scratch编程教学实践中培养计算思维的几点思考以“小小辗区钻地道”一课为例摘要:周以真教授于2006年3月首次提出计算思维的概念,受到了很多家长和学校老册们的大力推崇，新版的高中信息技术课程标准已符计第思维的培养纳入了信息素养的四个维度。要培养学生自觉利用计算机科学技术思想和方法分析问题、解决问题，并能蟾应用丁其他同类问题的求解.Scratch是一种图形化的积木式编程工具，主要面对8到16岁的吉少年，已经被选入很多地方的信息技术教材，学者所在的安德省也在期中，如何在日常教学中渗透计算思维的理念，木文选择电子工业版的安徽小学信息技术教材第四册第14课*小小谡鼠钻地道3一课，结合本人在日常教学中的经验谈谈如何在本课教学中渗透一些计算思维的培养。关键词:计算机思维，编程，调试，Scratch引言：SCratCh是一款由麻省理工学院(MIT)设计开发的图形化积木式少儿编程工具，不少学校和社团都开设有Scratch课程，该课程深受学生的喜爱，孩子们在课堂上学习热情非常高，笔*在学校上完课了，孩子们还不愿离开，学习Scratch氛用深厚，但是随着学习内容的难度增加，对学生思维能力要求提升，有些学生公因各种原因比如畏难情绪等依然做着重笈前面荷单学习内容，所以如何在教学中落实对学生进行计算思维的培养显得尤为重要，以下便是笔者在课堂中的些要试，不足之处敬请各位专家以及同行指正.一、运用思维导图分析作品三要素，让学生胸有成竹任何一个Scratch作品我们都可以从背景、珀色和脚本这三个要素分析，带领学生从这三个方向寻找学习支点.学生拿到一个学习项目，如何去实现呢?其实并不简单。就像我们盖房子先要做需求分析，在做设计，有的老师是通过口述来讲解分析任务，不少学生听完还是一头雾水，对学习任务不是很清楚。笔者将学习任务目标制作成思维导图，如“小小眼鼠钻地道”课,课上，在课件上边分析边展示，让学生直观的来分析任务，效果很好，引导学生们明确本节课的学习目标，为自主学习和合作学习确定努力的方向。思维导图能够有效地引导学生进行有条理的思考，于无形中训练学生思维，达到良好的学习效果,提高学生计算思维能力，让学生胸有成竹，有的放矢，促进学生学习的主动性和创造性。二、任务分解细化，带学生一起庖丁解牛面对一个大型任务时，很多学生容易迷茫，不知道如何去做，找不到着手点，这时候我带若学生进行先进行头脑风暴，化整为零，让学生慢慢进行知识迂移，把平时学习的技能和教学目标进行对接。1 ."庖看牛”，分析任务，渗透计算思维的培养本课案例是一只源赳体地道去往贮臧室，地道需要在背玻中绘制操作方法与Windows画图的方法相似，对于四年级的学生来说难度不大。用犍盘的方向键指挥期鼠在地道中行走，需要用到键盘按键响应，在地道中行走，以及是否到达粮仓都需要反复判断，渗透了选择程序结构、条件判断流程分支、程序优化等程序设计的知识。对于四年缎学生来说概念不是最重要的.如何运用条件判断指令和概念设计出有趣的程序才是关键。本课其实最简单的迷宫游戏：即迷宫是一条笔直的通道。角色戳鼠从起点移动到终点即可.通过对任务的分析，可以帮助学生更容易找到学习的切入点，更好地理清游戏的运行规则2 .庖丁解牛，细化任务，促进分解思维培养计算思维中分解的概念是把一个看起来困难的问题重新阐释成我们知道怎样去解决的问题，经过分解后，这些零散的部分才能够被理解和解决，从而降低大型实例的设计难度。学生通过分解问题，理清每个角色的动作与编程思路，将难点进行分解并突破，从而从无序状态中脱离出来，找到解决问题的关键点。简化问题后发现，迷宫任务整体实现的关键条件是角色行走和碰到墙壁后的处理。（1）如何控制跟鼠行走控制辗鼠行走可以通过鼠标拖动也可以用键盘上上下左右键.本课是使用键盘的上卜左右光标键来控制：如果是多个角色呢？把这个问题抛给学生，让他们带着问题进行更为深入的思考，从而找到答案。（2）媵鼠碰到隧道墙壁，将返回到隧道入口。本课舞台背景就是迷宫地图，熊鼠活动的隧道需要学生动手去绘制，这里要引导学生思考，选择隧道颜色时应该仃哪些注意事项.后面搭建脚本时要使用条件判断：如果翩鼠碰触到隧道墙壁的颜色时，位置发生改变，回到入口处。3 .增加行走迷宫的难度，添加怪兽角色等行为，培养学生的创新能力角色如果被怪兽攻击成功，游戏直接结束：或者角色的体力值下降，直到体力值为零，游戏才结束。怪兽角色可能是原地不动，也可能在迷自中随机移动位置。用色的策略可以选择绕开怪兽，也可以使用武器攻击怪冉，直到怪兽消失：同理，还可以为怪兽设计各种攻击技能.三、让学生在一题多解中进行思维的发散与聚合训练在很多基础课程里，一些问题都有很多种解法，比如数学一题多解，用多种方法解答同道数学题，不仅能更牢固地掌握和运用所学知识，而只，通过题多解.分析比较，寻找解题的最佳途径和方法，能筋培养学生的计算思维能力，同样在Scrach的学习中，我也采取类似的方法，最开始我让学生直接用最简堆的询问积木加逻辑判断来实现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R标都是基础的知识，但要进行有效的计算思维训练，就要从这些荷雎的学习目标中找到方法。可以让学生.尝试采用不同的解决思路来达成学习目标。例如，在学习“小小瀛鼠钻地道”课时,对于控制盛鼠移动方式的选择，可以采用课本上的用键盘上下左右光标键，可不可以选择其他的按键？甚至可不可以使用鼠标来控制魏底移动？通过提问一步步引导学生进行发放思维训练，激发他们去思考.，去探索。再如本课教材上是通过判断如果破鼠碰红色来判断是否成功完成游戏。除此之外还有没仃其他方法？其实还可以通过碰到角色根仓也可以实现同样的功能，课堂上通过提问，多引导学生寻找另一种解决问题的方法。让学生自己去尝试，找到合适的方法。可以有效的对学生进行思维的发散与聚合的训练，进而提升学生的计算思维能力。四、搭建实现程序，让学生在调试纠错中强化计算思维对程序进行调试修改是锻炼学生计算思维重要的个方面，也是Scratch教学中另一个不可缺少的环节，贯穿在一个作品脚本搭建的全过程。从学生开始搭建脚本时，调试纠错修正的操作就开始了，学生在不断调试修正过程中思维得到了锻炼。学生在调试作品时，会吧自己设想成计算机来执行脚本，理解执行每步模块应该出现的现象，并与实际的执行结果进行比较“比如本课学生在初次使用键盘上的按键能控制角色的移动，刚开始比较蒙,有的同学玩游戏时是用w、A、5、D键来移动对象，有的是使用键盘上的光标钺，还有每按一次按键角色移动多少步等等，在这里我放手让学生自己动手去尝试，不断调试修改当发现效果与预想的有出入时,就要重新谢试修改脚本，直到达到自己想要的效果，学生在SCratCh课堂中不断调试修改，不仅在知识、技能上会有提升，在计算.思维上也会有所发展.综上所述，从本课的案例中，我发现学生的创造力远远超过了老师的预设，孩子们在自己的作品中加入自己的想法和创意，例如.一个孩子在隧道中加入r一个入侵者，大大提高了游戏的难度，通过创作分享也让孩子们对所学知识进行了归纳整理以及内化，让学生的思维得到了提升。在Scratch教学中，教师对于脚本搭建的相关知识殷都能较正确地把握，在教学中融入计算思维的理念，将以往编程教学偏重语言、语法和规则等的学习调整到以培养计算思维能力为核心，还需要很多信息技术老师的努力。以上是根据箔者自上的教学实践，总结的一点粗浅认识，敬请专家同行指正。参考文献著作类战第臣；大学计算机一一理解和运用计豫思维3,人民邮电出版社2018年9月IH版。方其桂：£小学伯息技术第四册,电子工业出版社2017年1月第4版.赵宏：计算思维应用实例编辑时电,清华大学出版社2015年2月27日.唐志勇：基于思维导图的Scratch教学实践研究现代信息科技2020年3月25H第6期(5陈艳影：基F计算思惟培养的Scratch端程教学新教师2021年2月第2期