2022年安徽省中小學(xué)教育教學(xué)論文評選基于圖形化編程教學(xué)的計(jì)算思維培養(yǎng)探索摘要：無論在計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域或是在其他領(lǐng)域，計(jì)算思維已經(jīng)成長為當(dāng)下教育領(lǐng)域的一個(gè)熱門話題，正引起更多教育者與科學(xué)家的重視。在當(dāng)前中小學(xué)編程教育中，一定數(shù)量的老師通常都會(huì)先進(jìn)行示范模仿以使學(xué)生們熟悉程序功能，并在此基礎(chǔ)上再讓其運(yùn)用所學(xué)技能處理現(xiàn)實(shí)問題，但顯然，這樣的教學(xué)方法往往會(huì)將學(xué)生大部分的精力都集中到編程語言的創(chuàng)建與修改上，不利于孩子們邏輯思維的養(yǎng)成。為此，以適合中小學(xué)生可視化積木塊程序設(shè)計(jì)工具Scratch程序設(shè)計(jì)教學(xué)為例，對探討基于計(jì)算思維培養(yǎng)的編程語言教學(xué)策略建設(shè)的課程方法，有著重要的意義。關(guān)鍵詞：編程，Scratch，計(jì)算思維一、計(jì)算思維培養(yǎng)的途徑所謂計(jì)算思維是關(guān)于某一問題處理的一個(gè)全新思考方法，它從我們關(guān)心的實(shí)際環(huán)境問題入手，使其抽象為計(jì)算機(jī)可以識(shí)別的問題模式，進(jìn)而經(jīng)過識(shí)別、分類和整合各類數(shù)據(jù)信息，建立解決問題的方法，最后運(yùn)用算法程式化為計(jì)算機(jī)高效解決。所以，根據(jù)以上數(shù)學(xué)思想理論，根據(jù)建構(gòu)主義、“做中學(xué)”和合作學(xué)的概念，在學(xué)校信息技術(shù)課程的計(jì)算思維培養(yǎng)中，我們可采用如下兩種方法進(jìn)行。1.觀察分析找出解決問題的方法不論是互動(dòng)數(shù)字作品制作，又或是故事、動(dòng)畫的設(shè)計(jì)，老師均應(yīng)該把其中的問題抽象化成動(dòng)作、人物、背景等，并使用適當(dāng)?shù)某绦蛟O(shè)計(jì)達(dá)到其功效，為此，教師還應(yīng)該及時(shí)幫助學(xué)生通過觀察數(shù)據(jù)分析等方式找到問題解決的方式，如引導(dǎo)學(xué)生首先用自然語言描繪其中的問題場景，繼而將其轉(zhuǎn)換為Scratch的各種功能模板，結(jié)尾再透過執(zhí)行Scratch腳本產(chǎn)生具體的問題處理方法。這些方法，不但可以讓學(xué)習(xí)者經(jīng)歷計(jì)算思想建立的過程，同時(shí)也可以更有效訓(xùn)練學(xué)習(xí)者的運(yùn)算思路，從而加深了計(jì)算思維形象化、抽象化自動(dòng)化，以及迭代轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)。2.解決特殊問題推向解決一般問題學(xué)習(xí)者在程序設(shè)計(jì)研究實(shí)踐進(jìn)程中難免存在著"碰壁"的情況，為此，老師還應(yīng)盡可能地給學(xué)習(xí)者提供解題的模板，并在此基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步地總結(jié)歸納操作過程，反思在問題處理過程中所使用的思考方法，并幫助學(xué)生及時(shí)地把學(xué)習(xí)到的計(jì)算思想轉(zhuǎn)移到其他問題處理流程上來。這個(gè)教學(xué)模式，不但可以提高學(xué)生的計(jì)算思維水平，同時(shí)也可以幫助學(xué)生逐步建立對動(dòng)畫設(shè)計(jì)開發(fā)的思考方式與經(jīng)驗(yàn)。12022年安徽省中小學(xué)教育教學(xué)論文評選二、Scratch編程教學(xué)中計(jì)算思維培養(yǎng)實(shí)踐1.創(chuàng)設(shè)問題情境，導(dǎo)學(xué)質(zhì)疑情景的設(shè)計(jì)能夠有效調(diào)動(dòng)學(xué)生興趣，并幫助學(xué)生最大限度地投身到程序設(shè)計(jì)的練習(xí)當(dāng)中，所以，在小學(xué)Scratch程序設(shè)計(jì)教育中，教師應(yīng)結(jié)合學(xué)校所授教學(xué)內(nèi)容，緊緊地圍繞著問題主線，并通過設(shè)計(jì)問題情景幫助學(xué)生深入其中，從而達(dá)到課程教育目標(biāo)。值得注意的是，學(xué)生所提交的問題并不都是完整的，因此教師也應(yīng)及時(shí)指導(dǎo)學(xué)生針對教材提供實(shí)際的問題。2.引導(dǎo)自主學(xué)習(xí)，解決疑問知識(shí)的獲取需要學(xué)習(xí)者獨(dú)立探索與建構(gòu)的能力，為幫助學(xué)習(xí)者能自主回答具體問題，老師必須通過任務(wù)型教學(xué)模式，設(shè)計(jì)多元化的任務(wù)并充分調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)者的主體積極力，并引導(dǎo)學(xué)習(xí)者利用微課、網(wǎng)絡(luò)資源、書本等方法克服自主學(xué)習(xí)過程中可能面臨的困難。值得注意的是，針對掌握技能較弱的學(xué)習(xí)者群體，老師要求采用觀看微課件的方法要求學(xué)習(xí)者群體完成操作任務(wù);對閱讀理解能力較強(qiáng)的學(xué)習(xí)者群體，可通過閱讀本書完成任務(wù)。針對一個(gè)問題無法有效處理的情況，教師應(yīng)加以引導(dǎo)，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)問題的所在，從而針對性地采取措施。3.發(fā)揮支架作用，及時(shí)反饋計(jì)算思維培養(yǎng)不會(huì)是一帆風(fēng)順的，因此教師應(yīng)發(fā)揮腳手架的功能，適時(shí)采用引導(dǎo)的方法告知他們應(yīng)當(dāng)怎樣思考，為什么會(huì)變成這樣進(jìn)而最大程度的給他們創(chuàng)設(shè)良好的環(huán)境，放手讓他們?nèi)ニ伎肌⒃僭嚒＠纾?小貓拜訪好朋友"的活動(dòng)中出現(xiàn)，每個(gè)孩子在處理一個(gè)問題時(shí)的方法就常常是完全不同的，究其根源，一是他們之間的個(gè)體差異很大，二是同一個(gè)方法中可能會(huì)有多個(gè)腳本的方法，這樣就勢必會(huì)出現(xiàn)一題多解的問題。此時(shí)，教師就應(yīng)創(chuàng)設(shè)和諧環(huán)境，引導(dǎo)他們勇于表現(xiàn)自己的思想觀點(diǎn)，找出不同的解決辦法，并最大程度的擴(kuò)大他們的視野和思考方式。4.注重拓展應(yīng)用，提升評價(jià)靈活處理現(xiàn)實(shí)問題是學(xué)生Scratch程序設(shè)計(jì)教育的關(guān)鍵任務(wù)，為進(jìn)一步鞏固學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)，當(dāng)學(xué)生基本了解Scratch程序的設(shè)計(jì)知識(shí)體系以后，老師還應(yīng)設(shè)計(jì)思維拓展任務(wù)，通過組織學(xué)生分享自己作品的設(shè)計(jì)思想和制作流程，以有效幫助學(xué)生通過完善自身的設(shè)計(jì)知識(shí)體系，不斷梳理思維、拓展思維。同時(shí)，計(jì)算思維能力中也沒有一項(xiàng)能直接觀測到變化的能力，所以，當(dāng)學(xué)生完成作品以后，老師還應(yīng)采用作品分類、學(xué)習(xí)任務(wù)單和知識(shí)網(wǎng)絡(luò)分析等方法加以綜合評價(jià)，有助于學(xué)生反思學(xué)習(xí)過程、認(rèn)識(shí)自身計(jì)算思維的進(jìn)展?fàn)顩r。22022年安徽省中小學(xué)教育教學(xué)論文評選三、基于計(jì)算思維的Scratch編程教學(xué)實(shí)踐策略的使用主要是為了更有效的實(shí)施計(jì)劃，但和一般理論知識(shí)課程不同的是，Scratch教學(xué)是程序設(shè)計(jì)的教學(xué)，怎樣在程序設(shè)計(jì)的教學(xué)中有效鍛煉孩子的創(chuàng)造力和邏輯思維一直是研究的問題。下面將以安徽版(電子工業(yè)出版社出版)的信息技術(shù)課本"小貓拜訪好朋友"為例，討論用Scratch創(chuàng)作交互式數(shù)字故事時(shí)應(yīng)怎樣訓(xùn)練他們的計(jì)算思維。1.情境導(dǎo)入，明晰問題為幫助學(xué)生把現(xiàn)有的學(xué)習(xí)方法和編程設(shè)計(jì)有機(jī)地融合在一起，并有意識(shí)創(chuàng)設(shè)問題回答的新情境，老師可通過"小貓拜訪好朋友"內(nèi)容提出問題，通過"我說你做"的口令，指導(dǎo)學(xué)生通過猜想在小貓路上走動(dòng)和遇見了好朋友小狗的樣子說話的情景，并利用具體的視頻現(xiàn)實(shí)模擬，協(xié)助學(xué)生建立舞臺(tái)場景、角色、左右走動(dòng)、說話等的基本結(jié)構(gòu)，并以此引出本段教學(xué)的主旨，從而指導(dǎo)學(xué)生找出正確呈現(xiàn)問題的特點(diǎn)和方法。圖1：小貓拜訪好朋友學(xué)習(xí)導(dǎo)圖2.任務(wù)驅(qū)動(dòng)，分析問題要指導(dǎo)孩子突破課堂焦點(diǎn)，攻克課堂難題，老師可采用集體發(fā)問、分組研討的方法指導(dǎo)孩子思考，并幫助他們運(yùn)用諸如"舞臺(tái)底色是不是應(yīng)該換成別的色彩或圖像""怎樣掌握小貓走路的方式""以及為何按下了空格，小貓就會(huì)說話等提問清單把大的難題逐步分解成許多細(xì)小的難題。并在此基礎(chǔ)上，指導(dǎo)我們進(jìn)行分析思考導(dǎo)圖，從而把抽象的小貓拜訪對象和朋友轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w的思維導(dǎo)圖，如圖1。3.實(shí)踐操作，改進(jìn)方案提出活動(dòng)任務(wù)后，教師應(yīng)盡快引導(dǎo)學(xué)生利用課堂、微課、網(wǎng)站等資料展示思維導(dǎo)圖中的角色指示，使學(xué)生了解位置、次序、循環(huán)、并行、事件、條件等基本概念，發(fā)現(xiàn)小貓左右的"走行"、跳等動(dòng)態(tài)指示，并適時(shí)進(jìn)行功能測試，以有效形成在小貓拜訪好朋友圖中所描繪的情景。在上述整個(gè)的實(shí)驗(yàn)32022年安徽省中小學(xué)教育教學(xué)論文評選研究過程中，老師都應(yīng)發(fā)揮腳手架的功能，逐步指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)者發(fā)現(xiàn)問題、構(gòu)建思考模式、解決實(shí)際問題、完善實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。表1："小貓拜訪好朋友"學(xué)習(xí)任務(wù)評價(jià)單學(xué)習(xí)項(xiàng)目完成情況（星級）未完成原因認(rèn)識(shí)指令：移動(dòng)、說話、旋轉(zhuǎn)規(guī)劃故事情境組合程序指令調(diào)試完善程序4.評價(jià)總結(jié)，遷移應(yīng)用教師們應(yīng)以在這節(jié)課小貓上拜訪的好朋友Scratch編程設(shè)計(jì)中的收獲為話題，讓他們總結(jié)Scratch創(chuàng)作交互式數(shù)字作品的具體辦法，以及隱含于其中的計(jì)算思維。另外，指導(dǎo)他們使用數(shù)學(xué)目標(biāo)評價(jià)單，如表1，通過自評、網(wǎng)絡(luò)共享，合理地展示他們的計(jì)算思維，啟發(fā)他們的新觀點(diǎn)、新想法。另外，為開闊他們的思路，合理的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化，老師也要引導(dǎo)他們在課外運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)不斷創(chuàng)新作品，提高他們計(jì)算思維的遷移應(yīng)用。結(jié)語我們要培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，就是引導(dǎo)學(xué)生將計(jì)算思維應(yīng)用到日常生活中，解決一些生活問題，形成一種思維習(xí)慣，它為學(xué)生將來的應(yīng)用和深入學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，教師在編程教學(xué)中應(yīng)逐