王寧琳
《高中信息技術課程標準》明確了信息意識、計算思維、數(shù)字化實踐力、信息社會責任是信息技術學科核心素養(yǎng)的重要組成部分。其中,計算思維逐漸成為人們解決問題的一種重要思維方式,它的培養(yǎng)是一個不斷內化的過程。在實際教學中,教師要以“雙基”為根本,以問題解決為“抓手”,在培養(yǎng)學生基礎知識和基本技能的基礎上,引導學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題并逐步發(fā)展計算思維。
一、明確雙基,理順學與做的關系
本文以作者親歷的《編排節(jié)目順序》一課為研究對象,結合本課的目標與任務,筆者對教學目標進行分解,確立本課的“雙基”如下:廣播消息;接收消息;“顯示”“隱藏”控件;動作、外觀、控制等模塊中的常用控件;廣播消息。本節(jié)課需要解決的問題包括設定順序、小動物出場表演、更改出場順序。問題解決依附于“雙基”,兩者一一對應。
二、創(chuàng)設情境,化抽象為具體
教師根據(jù)教學目標和教學內容設計教學情境,讓學生扮演角色。通過角色的扮演,學生設身處地感受到具體問題所在,把需要解決的抽象問題變得形象生動。本節(jié)課以森林運動會的開幕式表演為情境引入,讓三位學生戴上頭飾,分別扮演小貓、小猴、大象。教師宣布運動會開幕式開始,并開始報幕,接收到消息的小動物按照報幕順序出場表演。接著,學生運行教師事先編好的程序,把剛才的角色扮演情境在Scratch中重演一遍。隨后,教師提出問題:“程序中有幾個角色?學生扮演的角色在哪里?”學生經(jīng)過初步判斷,得出三個角色分別是小貓、小猴、大象。用創(chuàng)設情境的方式能在很大程度上激發(fā)學生的學習興趣,讓學生在角色扮演中感知程序的操作方法,理解角色和舞臺之間的關系,將現(xiàn)實生活中的對象與計算機要處理的對象一一對應,化抽象為具體。
三、分解問題,細化出腳本模塊
分解問題實際上就是將大問題細化為子問題,通過解決子問題,從而使大問題得以解決。通過對問題的分解,學生明確了課程需要解決的問題。教師要求學生對程序運行過程進行描述,總結程序步驟:廣播消息、接收消息、判斷、角色出現(xiàn)并開始表演。學生再次運行程序,思考兩個問題:如何在Scratch中廣播一則消息?角色是如何接收到消息的?這兩個問題既是學生需要思考的問題,也是本節(jié)課教學的重難點。為了幫助學生弄清楚問題,教師引導描述程序的思考過程,利用“如果……否則……”這樣的關聯(lián)詞來造句,從而理解條件判斷語句。師:這個判斷的條件是什么?生:接收到廣播消息。師:什么情況下角色會出場呢?生:成功接收到消息時。最后,將知識梳理為“當……時,角色會……”的語言結構,得出使用判斷腳本模塊。在分析一系列問題后,學生細化出腳本模塊。
四、運行腳本,在調試中鞏固思維
調試程序是Scratch教學中一個重要的環(huán)節(jié),貫穿程序設計的始終。學生在調試作品時,需要像計算機執(zhí)行程序一樣去思考,理解執(zhí)行每一步模塊應該出現(xiàn)的現(xiàn)象,并與實際出現(xiàn)的結果進行比較。學生在運行程序時,發(fā)現(xiàn)問題。學生繼續(xù)探索和研究,在經(jīng)過一番小組討論、嘗試、交流,最終得出解決方法。再次運行程序,有學生提出了新的疑惑:如果想要改變節(jié)目順序,該怎么辦呢?在師生共同探究下,大家發(fā)現(xiàn)只要改變舞臺廣播的順序,就能改變出場的順序。在此過程中,學生不僅獲得了基礎知識和基本技能,大大提高了發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力,還鍛煉了學生的語言表達能力和協(xié)作的能力,在核心素養(yǎng)上有所提升。
五、拓展歸納,助力鞏固與內化
學生已經(jīng)初步形成了核心素養(yǎng),但這種思維方式和價值觀并不成熟和穩(wěn)定,需要在教師的引導和強化下才能形成習慣,因此,學生需要借助實踐和測試來不斷強化和鞏固學習結果。在拓展環(huán)節(jié),教師給學生布置更有挑戰(zhàn)性的任務,教師讓學生發(fā)揮創(chuàng)造力,自由設計涉及廣播與接收消息的游戲,使學生在實現(xiàn)想法過程中獲得成功的喜悅。在創(chuàng)作的過程中,學生不僅要對變量進行識記和理解,更需要對變量進行深入的分析和靈活的運用,這對學生的計算思維提出了更高的要求?;谏鲜鰝€案分析,明確雙基,理順學與做的關系;創(chuàng)設情境,化抽象為具體;分解問題,細化出腳本模塊;巧設流程,為編程保駕護航;運行腳本,在調試中鞏固思維;拓展歸納,助力鞏固與內化等策略,有助于學生在問題解決的過程中有效地形成與發(fā)展計算思維。
通過研究,在創(chuàng)作Scratch作品的時候,并不只是要求學生學習如何搭建腳本,而是學習如何創(chuàng)造性使用基礎知識和基本技能,學會發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,融會貫通、舉一反三,逐步養(yǎng)成良好的計算思維。教師只有在教學設計時融入計算思維,不斷改善教學內容和教學策略,提高學生學習編程的熱情和積極性,才能在自主、協(xié)作、交流、分享的過程中,真正促進學生計算思維的發(fā)展。