【摘要】《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》提出，計算思維是指個體運用計算機科學領域的思想方法，在問題解決過程中涉及的抽象、分解、建模、算法設計等思維活動。本文結合UbD教學模式，探索Scratch編程教學實踐和研究，從抽象建模、設計算法、巧用流程圖、描述算法，糾錯反思、調試算法等方面探討如何在編程課堂上，引導學生全面剖析問題、建模分析和解決問題，從而達到有效培養(yǎng)和提升小學生計算思維的教學目的。【關鍵詞】Scratch編程教學；計算思維；算法UbD（UnderstandingbyDesign）指的是理解為先的教學設計，是一種以明確的學習目標為起點、以促進學生有意義學習為宗旨，強調評價設計先于課程設計和教學活動開展的創(chuàng)新型教學設計模式。計算思維是信息科技課程四大核心素養(yǎng)之一，也是小學信息科技教學的關鍵培養(yǎng)目標。計算思維可以借助編程作為載體來培養(yǎng)。Scratch作為小學生可視化圖形編程教學的學習軟件，自帶的拖拽積木式指令模塊能非常便捷地開啟學生學習探索模式：通過問題的提出，進一步從問題中建模（分析問題）、巧妙利用流程圖設計算法（解決問題），進而發(fā)展和提升小學生的計算思維能力。UbD理念指導小學編程教育與學生培養(yǎng)的意義計算思維是我們在形成問題和建模解決方案的過程中產生的一系列信息化思維設計[1]。計算思維是中小學信息科技學科要培養(yǎng)的核心素養(yǎng)之一，是信息科技學科本質的重要體現，也是新課標提出的中小學核心素養(yǎng)在信息科技學科呈現的重要表達。計算思維能夠提高學生在信息時代的適應性，幫助學生建立起更加科學的思維方式，在理解計算方法、靈活運用計算技能的基礎上全面提高信息素養(yǎng)。計算思維對于提高小學生對數字世界的辨別能力具有重要作用，這就要求教師在平時的教育教學中不斷地提升和鍛煉學生的邏輯思維能力、問題分析與解決的能力，進而綜合性地提升學生的創(chuàng)造力與發(fā)散思維能力。信息科技課程學習重在幫助學生對信息技術處理信息建立基礎的認識，教師在具有趣味性的編程教學中逐漸引導學生建立起對計算機科學技術原理、信息化概念的基本認知，普及和提升學生計算思維，為學生以后更深入地進行信息技術學習打下良好的基礎。UbD理念下小學Scratch編程教學策略1.抽象建模，設計算法新課標指出，具備計算思維的學生能對問題進行抽象、分解、建模。所謂抽象、分解、建模，就是對現實生活中涉及的問題進行抽象和形式化表達，為編寫程序提供依據[2]。學生學會對現實生活中的問題進行抽象，就找到了解決問題的切入口。例如，在趣味編程課“垃圾分類小達人”中，如何判斷“垃圾圖片”是屬于“可回收垃圾”“有害垃圾”“廚余垃圾”還是“其他垃圾”，是學生們急需解決的問題。很明顯學生對于每一個掉落下來的垃圾圖片都要進行判斷，那么有16個垃圾就要做16個角色，并編寫16段類似的腳本，如果垃圾種類變多了，程序看起來必然十分冗余。于是，教師引導學生把垃圾分成四大類，將一個個垃圾圖片抽象成角色的一個個造型，利用“造型編號”和“求余數”兩個積木代碼相結合進行判斷。把16個垃圾圖片作為一個角色的16個造型，每個造型的編號依次為1到16，我們把“可回收垃圾”放在1、5、9、13編號造型里，1、5、9、13除以4余數都為1，那么這些就是“可回收垃圾”。如此一來，學生將現實生活中的“垃圾”抽象成一個個造型編號，借助一個數整除4的余數有4種結果，巧妙地將“垃圾”分成四類。在編程教學中，教師要時刻利用貼近生活中的問題引導學生把相關問題抽象成數學模型，這樣能更加有效地提高學生的計算思維。2.巧用流程圖，描述算法新課標要求學生能用自然語言、流程圖等方式描述求解簡單問題的算法。流程圖使學生解決問題的思路更加清晰，它具有清晰的結構和強大的邏輯性，起到了自然語言和程序語言之間的橋梁作用，能夠科學地幫助學生分析、理清任務需求和順序，讓學生輕松地明白和理解所設計的算法需注意與考慮的關鍵點，讓學生在搭建腳本時有序可循，從而有效地輔助學生抽象建模。如在趣味編程“小貓過隧道”一課中，師生共同分析小貓角色的動作。第一步：對小貓進行初始化設置，如大小、位置、旋轉模式；第二步：小貓由鍵盤方向鍵控制前進穿越隧道；第三步：如果小貓碰到隧道墻壁，則回到起點；第四步：如果小貓碰到終點的禮物盒，則說“我成功了”，游戲結束。用自然語言描述分析小貓角色的動作后，教師引導學生合作交流，共同完成流程圖中缺少的部分，將流程圖補充完整。小學生的抽象思維較弱，通過流程圖能清晰地看清整體思路，順利搭建腳本，從而解決問題。3.糾錯反思，調試算法新課標提出，要引導學生利用編程驗證解決問題的過程，反思解決問題的方案。當我們運行程序時，只要最終的結果與期望的不符合，就證明腳本中肯定有錯漏。但是，腳本中的缺陷常常不是一下就能找到的，這就需要學生把腳本一段一段分開運行，或者不斷調整參數，一遍一遍運行，同時觀察每一次的運行結果。不斷糾錯反思，是學生解決問題過程中非常重要的優(yōu)秀品質。如在趣味編程課“老鼠循跡”一課中，小老鼠一直在向前運動，小老鼠的前面有兩個有顏色的點，相當于兩個傳感器，當紫色點碰到黑色，就讓小老鼠左轉一定的角度，當橙色的點碰到黑色就讓小老鼠右轉一定的角度。這個小游戲的算法不難，但是黑線的粗細、兩個傳感器的距離、小老鼠的速度、左轉右轉的角度都是不確定的，然而這些因素都會影響小老鼠的軌跡。學生在操作的時候就得根據實際情況對這些參數不斷地進行調整。在一次次測試中，得到不同執(zhí)行效果的反饋，學生在不斷探索中發(fā)現問題、剖析問題、理解問題、解決問題。在這個循序漸進、勇于探究的過程中，學生的思維活力被一次次地喚醒，從而真正提高了他們的計算思維能力。結

語在UbD理念的指導下，學生能夠進行問題分析、抽象建模，將實際