Let′sthink:例谈小学Scratch教学中的计算思维培养.doc

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1、Let′sthink:例谈小学Scratch教学中的计算思维培养作者:钱耀刚来源:《中国信息技术教育》2019年第22期        近年来,专家学者、学校领导、一线学科教师都在思考小学信息技术学科的学科定位与价值,针对它的讨论也甚为激烈。Scratch课程于2013年正式进入江苏省小学信息技术教材,作为一种新兴的图形化编程(创造)工具,Scratch具有学习成本低、作品形式丰富多样、可扩展性强等特点,极大地激发了教师与学生的教学热情。但如果不能得到更好的理论引领,那么很显然Scratch会被简单化地仅仅看成是一种编程工具,因此需要引入计算思维思想来指导Scratch教学设计。

2、但学生的计算思维并不是通过灌输形成的,而是需要在思考过程中不断迭代发展。“让我们思考”(Let’sthink)是小学Scratch教学中计算思维培养的核心理念;让儿童思考起来、在思考中成长、学会思考是我们要一直秉持的小学Scratch教学中计算思维培养的策略。下面,我通过具体实例来阐释如何培养学生的计算思维。        小学信息技术教学中计算思维的具体内容        为了使教师在教学中明确计算思维培养目标,我们首先需要根据计算思维的定义、特征、具体技能等,将其在小学信息技术学科教学中的内容具体化。内容的具体化是在教学设计中有效培养学生计算思维的必由之路。由计算思维的定义可

3、知,其主要是用于求解问题、设计系统、理解人类的行为。计算思维技能包括科学思维、逻辑思维、算法思维、效率思维、创新思维、伦理思维等六方面。我们根据以上定义与概念,在小学信息技术教学的层面尝试确定其相应的内容。        1.求解问题        求解问题是所有学科教学的最主要的目标。综观目前所用苏科版小学信息技术教材Scratch教学单元,均设置了一定的场景,并在场景中提出相应的问题需求,也即将求解问题作为信息技术学科教学的主要标目。然而如何求解问题呢?从计算思维技能培养的角度而言,求解问题需要具备问题分解、抽象化、演算法和程序这几类技能。        2.理解行为    

4、    所谓理解行为即理解行为的社会意义、生活意义等实际意义,也就是对问题求解的原动力给予理解,更直白地表述就是解决为什么做、为什么这么做的问题。在小学信息技术教学过程中,在理解行为的基础上,去寻求解决问题的方法,则能对纯粹的技术习得、技能训练赋予更深层次的内涵,而不是停留在浅层的鼠标、键盘操作上。        3.设计系统        设计系统在小学信息技术教材的Scratch单元教学中,可以简单地理解为在运用求解问题技能将任务目标分解、抽象并选择一定的算法基础上,进行Scratch程序的设计编写,以达成目标的完成。设计系统、实现系统的过程,是一个反复试错、迭代优化的过程,

5、相当程度上体现了工程思维。        小学Scratch教学中计算思维培养的实践案例        下面,我结合几个示例说明如何在小学Scratch教学中渗透计算思维培养。        例1:Scratch《画笔的秘密》拓展1        教师:同学们,这是学校艺术馆的墙面砖花纹(如图1),你能用Scratch画出这个图案吗?        (1)求解问题。问题分解、算法:①分解为重复画4个同样大小的正方形;②画一个正方形,可以分解为重复4次画一条线段并旋转90度;③每绘制一个正方形后,旋转90度。        (2)理解行为。艺术馆的墙面花纹具有美化作用,因此可以在色

6、彩、图案等方面进行优化与调整,以获得艺术美化效果。        (3)设计系统。教师引导学生使用Scratch控件块,实现算法。实现过程中实现迭代优化,体现工程思维。        ①初步实现。        绘制单个正方形,如图2所示。        绘制4个正方形,如图3所示。        ②调试、性能优化与除错。        在初步实现系统的基础上,通过与任务目标对比,学生发现下列问题需要优化:①样图中小正方形每边颜色不同,目前程序没有实现;②绘制图案前没有清空舞台,所画图案位置不确定;③绘制完成后,小猫遮挡图案。在分析问题的基础上,进行代码优化。        各边

7、设定不同颜色,如图4所示。        加入舞臺初始化代码,如图5所示。        调整小猫的位置,防止遮挡,如图6所示。        例2:Scratch《画笔的秘密》拓展2        在拓展1的基础上,进行二次拓展:绘制五边形、六边形等,以及增加多边形数量。        (1)求解问题。问题解构:①分解为重复画4个同样大小的正五边形;②绘制一个正五边形,可以分解为重复5次画一条线段并旋转72度;③每绘制一个正五边形后,旋转90度。        (2)理解行为。

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