仇大成 曹恒來

【摘 要】在計(jì)算思維理論指導(dǎo)下，學(xué)生在創(chuàng)建“我的Scratch畫圖程序”的過程中，把知識(shí)與技能的學(xué)習(xí)融入設(shè)計(jì)有意義的“畫圖”程序中來，經(jīng)歷了“體驗(yàn)—修改—?jiǎng)?chuàng)作—分享—再創(chuàng)作”的學(xué)習(xí)之旅，加深了對(duì)分支、循環(huán)、事件等多個(gè)計(jì)算思維概念的理解，不斷提升系統(tǒng)思考和創(chuàng)意思維能力。

【關(guān)鍵詞】計(jì)算思維；創(chuàng)建應(yīng)用；Scratch教學(xué)

【中圖分類號(hào)】G434 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B

【論文編號(hào)】1671-7384（2016）04-0066-03

2012年，美國賓夕法尼亞大學(xué)的Kafai教授提出了一個(gè)以“社會(huì)化轉(zhuǎn)向”為特征的培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的新范型——計(jì)算參與，其中一個(gè)重要的轉(zhuǎn)變就是，采用“設(shè)計(jì)軟件”的方式開展編程教學(xué)。這樣一來，學(xué)生不再是脫離具體情境地學(xué)習(xí)語言的語法規(guī)則，而是將設(shè)計(jì)一個(gè)功能完整的“應(yīng)用軟件”作為學(xué)習(xí)編程的首要任務(wù)[1]?！段业腟cratch畫圖程序》教學(xué)，就是依照這樣一種教學(xué)理念，引導(dǎo)學(xué)生沿著“體驗(yàn)—修改—?jiǎng)?chuàng)作—分享—再創(chuàng)作”的基本路徑，把知識(shí)與技能的學(xué)習(xí)融入設(shè)計(jì)有意義的“畫圖”程序中來，從而真正實(shí)現(xiàn)技術(shù)學(xué)習(xí)與創(chuàng)意設(shè)計(jì)的有機(jī)統(tǒng)一。

體驗(yàn)—— 培養(yǎng)學(xué)生的探究興趣

“畫圖”程序是深受小學(xué)生喜愛的軟件，其執(zhí)行結(jié)果是直觀可視的，比純文本輸出更接近學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，操作也比較簡單。用Scratch創(chuàng)作“畫圖”程序難度不是太高，只需要基本的指令，如控制、偵測(cè)、畫筆、動(dòng)作、外觀等，不同興趣和學(xué)習(xí)風(fēng)格的學(xué)生都能參與進(jìn)來。設(shè)計(jì)這個(gè)環(huán)節(jié)的目的，是讓學(xué)生在操作與擺弄直觀形象的Scratch指令塊的過程中，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，提升其腳本閱讀能力[2]。

“研讀范例”活動(dòng)設(shè)計(jì)

教師出示如圖1所示的學(xué)生Scratch作品范例——“畫一畫”程序。

圖1 “畫一畫”程序

（1）體驗(yàn)操作，并思考程序中有哪些角色，它們?cè)诔绦蛑蟹謩e有什么功能，其中哪個(gè)角色較為重要。

（2）觀察“畫筆”工具的主要?jiǎng)幼鳎ㄈ鐖D2），分析角色的腳本，將動(dòng)作和對(duì)應(yīng)腳本模塊用直線相連。

圖2 動(dòng)作和對(duì)應(yīng)腳本模塊

（3）兩人一組，一人負(fù)責(zé)現(xiàn)有范例程序不變，另一人逐條刪除“畫筆”工具中的相應(yīng)指令，比較、分析每一個(gè)指令的作用。

學(xué)生初次體驗(yàn)范例程序，他們通過交流“畫圖”程序的功能，分析需要在程序中創(chuàng)建的角色，對(duì)自己將要?jiǎng)?chuàng)作的“畫圖”程序有了更清晰的認(rèn)識(shí)。在此基礎(chǔ)上，他們?cè)俅芜\(yùn)行范例程序，分析主要角色的動(dòng)作，找出對(duì)應(yīng)的腳本模塊，理解每個(gè)模塊的作用，體會(huì)程序設(shè)計(jì)中將一個(gè)動(dòng)作對(duì)應(yīng)編寫一個(gè)腳本模塊的優(yōu)點(diǎn)。接下來，他們第三次運(yùn)行范例程序，通過小組合作對(duì)比分析畫線動(dòng)作的腳本，理解每個(gè)指令的作用。這個(gè)過程逐步深入、螺旋上升，學(xué)生對(duì)模塊化編程的理解也越來越清晰、深刻。

修改—— 理解技術(shù)的關(guān)鍵要點(diǎn)

通過修改他人的編程作品，學(xué)生將學(xué)習(xí)到他人編程解決問題的思路，尤其是Scratch已將傳統(tǒng)的編寫代碼改成先拖曳指令后再設(shè)定參數(shù)的方式，學(xué)生能夠動(dòng)態(tài)地修改程序，并可以直接看到修改結(jié)果，有效克服了編寫代碼的語法障礙，將注意力主要集中在解決問題的思路與程序邏輯上。

正確地實(shí)現(xiàn)不同角色之間的互動(dòng)是本課的教學(xué)重點(diǎn)。為此，教師設(shè)置了“添加顏色”和“添加橡皮”兩個(gè)學(xué)習(xí)活動(dòng)。在研讀腳本的基礎(chǔ)上，通過修改參數(shù)進(jìn)行模仿設(shè)計(jì)，理解技術(shù)的關(guān)鍵要點(diǎn)，并為“畫圖”程序添加更多的功能，從而將學(xué)到的知識(shí)與技能應(yīng)用到解決實(shí)際問題的過程中，使學(xué)習(xí)變得更加有趣，也更有意義。

“添加顏色”活動(dòng)設(shè)計(jì)

（1）模仿“畫圖”程序中現(xiàn)有的黑色和藍(lán)色角色，為程序增加一個(gè)紅色色塊。

（2）你模仿了哪些角色及腳本模塊？與同學(xué)交流你的發(fā)現(xiàn)。

（3）教師板書規(guī)律。

本課范例中廣播與接收的互動(dòng)方式是對(duì)《編排節(jié)目順序》一課的拓展，教學(xué)的定位是實(shí)現(xiàn)多個(gè)角色廣播不同消息，一個(gè)角色接收不同的消息執(zhí)行對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。從實(shí)際教學(xué)中我們發(fā)現(xiàn)，學(xué)生雖然接觸過廣播與接收的消息傳遞方式，但遠(yuǎn)未能將其靈活應(yīng)用于多個(gè)角色的互動(dòng)。為此，我們?cè)凇疤砑宇伾睂W(xué)習(xí)活動(dòng)中設(shè)計(jì)了一個(gè)“轉(zhuǎn)換支架”——學(xué)習(xí)記錄卡[3]，幫助學(xué)生對(duì)“黑色”“藍(lán)色”兩個(gè)角色與“畫筆”工具互動(dòng)的方式進(jìn)行局部改變，理解通過廣播與接收進(jìn)行信息傳遞的方法，形成這類問題的解決思路。

“添加橡皮”活動(dòng)設(shè)計(jì)

（1）從素材中選擇能代表橡皮擦的圖片作為角色。

（2）模仿“畫筆”工具，設(shè)計(jì)橡皮擦動(dòng)作。

（3）編寫“橡皮擦”的動(dòng)作腳本。

展示：學(xué)生展示自制的“橡皮擦”以及實(shí)現(xiàn)橡皮擦功能的腳本。

優(yōu)化：如果對(duì)設(shè)計(jì)的“橡皮”不夠滿意，應(yīng)該進(jìn)一步修改優(yōu)化。如切換造型、橡皮大小等。

“添加橡皮”是在“添加顏色”基礎(chǔ)上的提高，既要參考“畫筆”工具的腳本，又需開動(dòng)腦筋實(shí)現(xiàn)其個(gè)性設(shè)置，需要學(xué)生“跳一跳才能摘到桃子”。首先，他們要想出很好的創(chuàng)意，進(jìn)而設(shè)計(jì)，然后進(jìn)行試驗(yàn)，看看是否可行，對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題及時(shí)修正。整個(gè)過程中，學(xué)生要經(jīng)歷切換造型、設(shè)置大小和擦除速度等多個(gè)技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)，直接并頻繁地接觸分支、循環(huán)、事件等多個(gè)計(jì)算思維概念，思維和解決問題能力得到了反復(fù)鍛煉[4]。

創(chuàng)作—— 激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維

基于設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)（創(chuàng)建作品，而不只是使用或與作品互動(dòng)）、個(gè)性化（創(chuàng)建對(duì)個(gè)人有意義和相關(guān)的作品）、協(xié)作（與他人協(xié)作創(chuàng)建作品）和反思（回顧和反思自己的創(chuàng)意實(shí)踐）[5]。通過前面的體驗(yàn)和修改范例程序，學(xué)生一方面理解了技術(shù)的關(guān)鍵要點(diǎn)，另一方面探究興趣得到激發(fā)，對(duì)“畫圖”程序有了更多的創(chuàng)意靈感。在此基礎(chǔ)上，他們躍躍欲試，想以“生產(chǎn)者”的身份來設(shè)計(jì)和制作滿足自身或他人需求的、類型多樣的“畫圖”程序。

創(chuàng)意“我的Scratch畫圖程序”活動(dòng)設(shè)計(jì)

（1） 四人一組，聯(lián)系曾經(jīng)玩過的畫圖、金山畫王等程序，合理想象，完成“我的構(gòu)思”（如圖4）。

（2） 指名1～2個(gè)小組交流，說明人員分工、程序特色、達(dá)成效果。

創(chuàng)作環(huán)節(jié)是創(chuàng)建應(yīng)用的重要組成部分?！拔业臉?gòu)思”是一個(gè)局部加工模式的輸出支架[6]。這個(gè)支架實(shí)際上是教師搭建的半成品，一方面指明了可以從哪些方面構(gòu)思我的“畫圖”程序，提高探究的針對(duì)性；另一方面將具體內(nèi)容留白，又為學(xué)生提供了想象和創(chuàng)新空間。他們以小組為單位，一遍遍地去修改和完善作品——如何更好地體現(xiàn)畫圖程序的多樣性和個(gè)性化？如何創(chuàng)作與眾不同且充滿樂趣的功能模塊？如何編寫腳本使得操作更便捷、玩家更喜歡？在此過程中，他們經(jīng)歷和體悟著系統(tǒng)設(shè)計(jì)與創(chuàng)作的實(shí)踐過程與方法（如產(chǎn)生想法、程序開發(fā)、測(cè)試與調(diào)試、聽取用戶反饋等）[7]。

分享—— 共享學(xué)生的優(yōu)秀作品

Scratch最重要的核心思想之一就是“分享”，倡導(dǎo)在教學(xué)中搭建有助于學(xué)生之間互動(dòng)的平臺(tái)，建構(gòu)富含學(xué)習(xí)資源、支持分享和參與的學(xué)習(xí)環(huán)境，促進(jìn)編程作品的展示、評(píng)價(jià)和交流，使學(xué)生能夠創(chuàng)造出更加復(fù)雜的編程作品。

作品展示交流的活動(dòng)設(shè)計(jì)

互動(dòng)：交換位置，玩一玩其他小組創(chuàng)作的畫圖程序，交流心得，分享智慧。

交流：推薦優(yōu)秀的作品，說明有哪些亮點(diǎn)；自身“畫圖”程序還存在哪些需要完善之處；有哪些收獲。

拓展：課后進(jìn)行再創(chuàng)作，豐富“畫圖”程序的功能。把程序發(fā)布到網(wǎng)站（scratch.mit.edu）上與更多的人一起分享。

提供充分的、自由的分享時(shí)間和空間，放手讓學(xué)生自己去交流分享，就能呈現(xiàn)出更多精彩。本節(jié)課在交流環(huán)節(jié)，組織學(xué)生離開座位去玩一玩其他小組的“畫圖”程序，并將自己手中的星星投給喜歡的小組。這樣就最大限度地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的參與度，把課堂真正地交給了孩子。整個(gè)活動(dòng)既是對(duì)學(xué)生的一種肯定和贊揚(yáng)，讓他們體驗(yàn)到成功的喜悅，又讓孩子們看到別人作品中的閃光點(diǎn)，也得到一次揚(yáng)長避短的機(jī)會(huì)。教師適度給出更多新穎的范例，增加了學(xué)生對(duì)Scratch的興趣，也激發(fā)了他們繼續(xù)深入學(xué)習(xí)編程的欲望，激勵(lì)學(xué)生不斷地想象、創(chuàng)作、分享。

在Scratch中設(shè)計(jì)軟件，學(xué)生經(jīng)歷了從初步理解到理解，從不斷改進(jìn)到優(yōu)化，并逐步完善的過程。他們?cè)谡麄€(gè)學(xué)習(xí)活動(dòng)中的身份，更多的是技術(shù)的“生產(chǎn)者”，而不再只是技術(shù)“消費(fèi)者”。學(xué)生的學(xué)習(xí)之旅不再是平鋪直敘，而是不斷地實(shí)踐、交流、總結(jié)、再實(shí)踐，走上“循環(huán)往復(fù)、螺旋提升”之路。

注：本文系江蘇省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃2015年度課題“基于活動(dòng)理論的信息技術(shù)教學(xué)設(shè)計(jì)研究”（項(xiàng)目編號(hào)：D/2015/02/405）、江蘇省中小學(xué)教學(xué)研究第十一期課題“小學(xué)生程序設(shè)計(jì)啟蒙教學(xué)的研究”（項(xiàng)目編號(hào)：2015JK11-L164）研究成果。

（作者單位：江蘇濱?？h教育局教研室 江蘇鹽城市教育科學(xué)研究院）