基于 Scratch编程的小学生计算思维培养策略
摘要：随着信息化时代的不断发展，计算机思维能力成为社会的普遍需要，逐渐渗透在生产生活的各个方面。信息时代对小学生提出了新的要求，需要小学生运用新的思维模式学习掌握知识，运用知识，故小学阶段计算思维越来越被人们所重视。Scratch编程受到前所未有的青睐，其以培养学生的兴趣为出发点，初步建立一套适合小学生简单计算思维的编程方式，对小学生计算思维能力的培养具有重要意义。基于此，本文简要分析了计算思维的研究现状，随后从三个方面分析基于Scratch教学形势下，小学生计算思维能力培养策略,以供相关人士交流参考。
关键词：Scratch；计算思维；培养策略
引言：
计算机思维作为Scratch学习的一种重要思维方式，在教学领域被广泛运用，它是一种利用计算思维解决问题的理论活动，在整个计算机领域占据重要地位。因而，培养学生的计算思维能力依赖于课程架构体系的建立，教育行政管理部门和教育院校针对如何强化和培养学生的
计算思维能力作出可行措施，学校开设专门的课程来培养学生分析问题和解决问题的能力，为今后的发展奠定坚实的基础。麻省理工学院设计研发了一种少儿编程工具Scratch教学，针对学生特定的年龄段，并结合计算机基础知识制定出符合学生发展的理论体系；有助于学生计算思维能力的培养，有利于培养学生的创新能力和自我思考能力；有利于培养学生的科学化思维。
1.
计算思维的研究现状
计算思维是计算机科学的分流，与计算机科学相比较，计算思维涵盖范围较大，主要表现为：它能把所学习到的技能应用到编程以外的其他领域，包括日常问题的解决等。计算思维能力的培养对学生的成长起着牵引作用，在教育教学领域备受重视，课堂教学已从之前的注重技能转变为注重思维能力的培养，使学生在思维能力方面得到锻炼，赋予学生无穷的想象力和创造力，推动学生综合素质能力的提升。但目前国内的计算思维仍存在许多问题，我国在计算思维领域的研究主要以理论研究为主体，忽视了实践活动锻炼。近年来，我国的许多学者开始意识到，计算思维对于学生能力培养的重要性，并予以更深入研究。
计算思维在使用过程中创建了一系列思维模式，主要表现在四个方面。第一，模型化。在信息活动的处理中，通过分析信息来源的渠道，建立一个较明确的数据整理系统。第二，自动化。在信息技术研究中自动形成解决问题的方法。第三，系统化。计算思维创建完整的系统解决方案，从而对问题进行自动决策和迁移。第四，形式化。计算思维对于问题的解决使用计算机处理，可以对问题进行更抽象的分析，到解决问题的核心要素。以上我们可以看出，小学阶段对于计算思维能力的培养研究甚少，并且存在着诸多问题；对于Scratch课堂计算思维能力的培养还有待进一步研究。
二、基于Scratch教学的小学生计算思维培养策略
（一）化繁为简，培养学生简化思维
计算思维的本质是自动化体系。我们在建模过程中，对学生的思维构图进行针对性梳理，让学生了解课堂学习主要是“做什么”，而计算思维则是要告诉学生“怎么做”，换而言之，就是将复杂的问题简单化，这就是转化思维。在一般情况下，我们可以利用代入角的方法，将复杂的问题进行碎片化整理，使得计算机能够作出简单处理。在Scratch编程教学中，新模块的学习是教学的重点，教师需要为学生打造出新的问题情境，让学生从头思考，编程小学生有必要学吗
层层递进，使学生的学习代入感更强，加强学生对知识更深一步的理解[1]。2019年6月，我校就《创客教育理念在小学Scratch课程中的应用研究》成为广东省的立项课题，2021年10结题。为了研究小学生编程思维，特别是Scratch编程，我校在2019年编写了三至六年级《有趣的Scratch》校本课程，课程涉及游戏、课程本剧、童话、故事等内容，经过两年研究，对如何在Scratch课程培养学生的计算思维有一套独特的做法。如在教学我校五年级的校本课程《玩转小赛车》中，赛车的行驶是依靠指令进行转化，教师可以设置问题情境，对学生提出问题；小车在行驶过程中的驱动力是依靠什么来完成的？小车在返回赛道之前需要做哪些准备等问题。通过设定问题，使学生能够初步理解小车返回赛道的具体方式，小车返回赛道是根据指令：“颜…碰到颜…”，在这样的设定之下，学生对于问题思维的思考由难到易，极大促进了学生的转化思维的培养。
1.
纠错优化，培养学生启发思维
在Scratch教学中，对问题课程进行模型构建后，接下来需要进行脚本搭建。学生需要对整个程序的运行流畅进行纠错和优化，观察其是否实现了预期目标。在整个检查阶段，学生
所面临着诸多问题，教师要注重学生思维的变化，进行恰当引导，从而使学生养成在解决问题时学会独立思考[2]。在学习中学会运用计算思维，可以帮助学生规划科学的实施方案，尝试用多种方法解决问题，不断试错和优化，思考和分析，将教学内容贴近学生的日常生活，让学生在学习中体会到成就感。教师可以在Scratch教学中，设立一些学生感兴趣的话题，从而教会学生如何使用编写程序，将游戏和程序有机结合起来。在Scratch编程教学中，结合编程本身的特性，教师可以引导学生对问题进行预设，这样，有利于学生养成独立思考问题的能力，让学生在学习中一步步掌握解决问题的方法。从整个问题的设立到脚本搭建成功，这个纠错过程是必不可少的。再如在教学《玩转小赛车》过程中，需要考虑的是，在赛车运行过程中，小车突然冲出赛道是什么原因？是因为车速过快、方向无法调整、还是旋转不当等，这些问题都需要学生进行前期设想。首先，提出问题，对问题进行分析；其次，思考问题，对答案进行试错和优化；最后，解决问题。
1.
建构模型，培养学生约简思维
计算思维是帮助学生对问题进行有效整合和解决。在信息教学过程中，第一步，需要确立
问题。教师在教学过程中，对于某一个知识点的建构需要建立在学生理解基础之上，根据具体情况进行模式构建；第二步，思考问题。对问题进行模型建构，从而转化为计算机所能处理的简单模型；这是一个从具体到抽象的过程，这就要求，教师结合学生的实际情况以及心理发展特点，将教学情境生活化，制定出符合学生学情的问题模型[3]。例如，教学《玩转小赛车》一课时，教师应先组织学生了解并观看世界级四驱车大赛视频，让学生观察其中的动态过程，看看赛车是如何运转协作，进而提问学生在生活中玩四驱车出现的行驶问题，学生在学习过程中需要整合出编程的全过程。让学生了解到物体的运动过程和特征，树立初步认知思维；再结合小组合作讨论的方式对问题深入研究，Scratch编程学习，不仅是让学生学习单纯的理论知识，而且要结合生活中的热点问题，联合生活实际，向学生抛出问题；这样既调动了学生学习的积极性，又营造出较好的简约思维培养空间。在Scratch课程中，教师应该注意将教学任务进行分解，结合学生的实际认知水平和课程内容，对学生的思维进行约简，从而实现模型的顺利构建；通过将教学任务进行碎片化分解，可以帮助学生在脑海中迅速建立模型，也是学生养成计算思维能力的基础；当对学生的学习思维做出具体的建构模型后，可以帮助学生理清思维，从而有利于约简思维的培养。
三、结束语
计算机思维在编程活动中发挥着至关重要的作用，对于小学编程课堂教学，小学编程老师应该以计算机思维为主体，培养学生自主学习的能力，激发学生的创造性；Scratch教学可以培养学生的创新思维能力，提高信息课堂效率，帮助学生培养解决问题的方法[4]。同时，教师应该根据学生的实际能力设定针对性的问题，以图形的方式表现程序，加强学生对知识的理解，在此基础上培养学生的创新精神；在进行教学过程中，教师要做好课前准备，充分利用教学媒体做好知识教学，要体现Scratch教学的实践性，使学生在今后的学习中养成良好的计算思维能力。
参考文献:
[1] 陈茂贤, 何国星. 基于计算思维培养的小学Scratch编程教学[J]. 教育信息技术, 2017, 000(010):53-57.
[2] 熊秋娥, 葛越. Scratch游戏化编程培养小学生计算思维的实证研究[J]. 基础教育（上海）, 2019, 016(006):P.27-35.
[3] 梁永辉. Scratch程序设计教学中培养小学生计算思维的研究[J]. 教育信息技术, 2018, 000(007):83-86.
[4] 张晓东. 基于计算思维培养的小学编程教学模式研究——以Scratch编程教学为例[J]. 中国信息技术教育, 2019(24):35-37.

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