赵育萍
新疆乌鲁木齐市第71小学 830000
摘要：计算思维是信息技术学科的核心素养之一，而Scratch软件是一款可以培养小学生计算思维的热门软件。Scratch软件将指令模块化，学生不需要掌握枯燥的代码指令编写规则，只需要拖积木式的指令模块搭建起来就可以实现程序组建。在整个Scratch教学中，通过创设问题情境、分析主题、梳理问题求解的思路、借助案例教学、设计脚本选择最佳解决方案等方法和创作与分享中使学生的算法、逻辑、抽象思维和任务分析能力、程序优化能力、归纳整理能力等都能够得到充分的提高，进而计算思维得到有效培养。
关键词：小学Scratch教学；有效培养；计算思维能力
前言：现阶段Scratch被应用到小学的计算机课中，成为学生刚开始学习编程的重要工具，在Scratch的实际授课中，教师不仅仅要将编程知识教授给学生，还需要将计算思维灌输给学生，只有具备良好的计算思维，学生才能更容易解决各类问题，在编程方面形成解决问题的能力，因此教师要在Scratch授课中，找到计算思维训练的有效方式，从而让学生实现更加全面地成长。
根据小学生的身心发展特点，他们正处于具体思维向抽象思维发展的阶段，计算思维还有很大的提升空间，结合计算思维的五个基本要素，同时针对Scratch软件的特点，我们可以从以下几个方面着手为其培养计算思维。
一、创设问题情境，培养小学生计算思维的抽象能力
小学阶段学生正处于具体思维向抽象思维发展的阶段，但即使是高年级也仍处于抽象思维的初级阶段，怎么引导学生成为关键。我们可以以问题解决为中心，创设情境化抽象为具体，引导学生进入问题情境，从而可以有效地引导学生解读抽象问题，开启问题解决模式。在这个过程中，学生的抽象思维可以得到有效培养，而抽象思维正是计算思维的本质。
二、分析主题、梳理问题求解的思路，培养小学生计算思维的任务分析、算法和逻辑能力
根据主题，帮助学生整体分析规划这个主题作品需要哪些角色，弄清楚角色之间的相互关系，接着局部分析每个角色的造型、脚本、状态，还可以再细致到每句指令、参数、先后执行顺序的分析与搭建，由表及里、由浅入深、由易到难地分析事物和问题，最后能够规划出需要解决哪些子任务，这也是促进学生计算思维中的算法和逻辑能力的培养。
案例1：大鱼吃小鱼。任务说明：在深海中，鲨鱼、章鱼、虾米们在海里自由地游动，但鲨鱼碰到章鱼或者虾米时就会吃掉它们。在设计之前让学生看范例然后填写“大鱼吃小鱼”分析表，启发学生思考需要解决哪些问题。学生在分析表中很好地分析出角色要实现的效果，并为其提供了简单的指令依据，这为后期的脚本设计提供了方向和思路。
案例2：猜数字。游戏说明：设计一个猜数字的游戏。例如，玩家单击0到9间的任何一个数字，小猫会提示你的数字是“大了”还是“小了”，直到你完全猜对为止。
学生分析：电脑产生的随机数和人单击的猜测数要进行比较，因此这两类数可以用变量表示。例如，小猫设定一个值为a，鼠标按下的值为一个变量b。如果按下0，这时这个角色的值为b=0，以此类推，如果按下9，则b=9，a与b进行比较，如果a＞b，则提示小了，如果a=b，则提示答对了。
上面两个案例都需要学生能理清楚每个角色的相互关系，以及每个角色脚本的算法和逻辑能力，而这些对于学生的逻辑思维能力和算法应用能力的培养是非常有效的，让学生在思考实践中促进了计算思维能力的培养。
Scratch中的每一项任务，都需要学生先进行分析，而后再根据各个任务和要求思考问题解决的方式方法，最终选择和设计出各类符合自己需求的指令算法或流程图。我们要引导学生知道我们最终要完成的任务是什么，而为了完成这个最终任务，我们可以将它细分成几个便于先后执行的具有逻辑顺序的小任务，在无形中，学生将一个大问题一步一步细化成了一个个我们可以解决的具有逻辑关系的小任务，在脑海中，形成算法般的步骤，就这样，学生梳理好问题求解的思路。而问题求解的整个过程正是培养学生计算思维的任务分析和逻辑能力。
例如在《小猫走迷宫》这一课中，老师给学生安排游戏设计任务“小猫走迷宫”，教师先设定最终目标。首先，需要思考小猫怎么才可以走出迷宫，进而思考要怎么控制小猫前后左右行走，怎么判断小猫有没有走出迷宫，怎么反馈已成功走出迷宫。
在这思考过程中，将任务细分为一个个可被解决的具有逻辑关系的小任务，并寻找解决方案，如在控制小猫方面，学生可以根据自己的兴趣爱好使用键盘或是鼠标进行操作。紧接着，老师引导学生构建迷宫的同时，不断添加游戏规则，最后使用侦测、控制等模块代码来解决相关的问题。在整个问题分析过程中老师可以有效开发学生计算思维的任务分析和逻辑能力。
三、借助案例教学，提高小学生计算思维的递归思想
在Scratch教学中，我们可以结合学生的生活经验列举案例，引导学生结合实际去分析问题，找出问题解决的算法。例如在《小猫走迷宫》这一课中，老师引导学生进行任务分析的时候，要让学生研究游戏规则设计和相关技术设计，让学生联系生活经验找到游戏活动的相关因素，这就是在调用其已有知识去分析问题，从而进一步内化新知识，递归能力得到培养。
四、设计脚本、选择最佳解决方案，培养小学生计算思维的程序优化能力
学生有了具体的解决思路后，就会有针对性地去设计每个角色具体的脚本，能够根据角色效果找有用的指令，修改指令的各种参数和先后顺序，不断地调试并最终设计出每个角色的脚本程序，实现角色效果。
所谓“条条道路通罗马”，在Scratch的程序编写阶段，我们也能够察觉到实现某个目标并非只有一种编写方式，学生可以采用不同的编写方案来完成同一目标，如用循环语句或者分步语句。而在这么多方案中，学生需要寻找到最佳的方案，这便是计算思维的优化问题。例如在《小猫画图形》一课中，老师布置绘制数字8，因为小猫的起点可以不一样，行走方向不一样，从而导致绘制数字8的方法有很多。在这一课，学生还只能采用分步前进的方法来控制小猫行走，代码块非常冗长。紧接着在下一课的《小猫排队行》中，就针对这提出了程序优化方法即重复指令的使用，优化了解决方法和大大提高了工作效率，这就渗透着计算思维的程序优化能力的培养。还有同学研究出如何用键盘控制小猫上下左右前进、抬笔和落笔，将小猫生动地设计成一只会行走的“笔”。这就是一个程序优化、创新创作的过程。
再如设计小章鱼游动的动画， 教师应对比不同学生的脚本来引导学生从指令的数量、执行效率和效果呈现方面比较哪个脚本更优，设计更合理，学生如果能从比较分析中发现需要改进的地方并能对自己的脚本多次设计而使之达到优化，这就是一种计算思维中优化能力的培养。
五、通过创作和分享，培养学生计算思维抽象的归纳整理能力
对各类问题和情境的创作及作品分享的过程也是归纳整理的过程，学生对于类似的问题有了自己的经验和想法，例如对于鱼的游动，学生会有很多不同的想法和设计，同时还能根据已有的知识经验创造出更多有个性化的有创意的作品，将掌握的计算思维运用到其它领域来解决更多的问题，完成更多的任务，这也是学生在Scratch学习过程中最大的收获。
结束语
从这些案例中，我们不难发现，学生的创作和想象远远超出了教师的预期，学生在自己的作品中都能加入自己的想法和创意。例如，第2个案例“猜数字”，教师和学生在学习的时候只是学习了数字的大小对比指令，然后设计脚本进行结果反馈。但在学生的创作作品中，他们加入了很多互动效果，每次可以让玩家输入任意一个数字，然后将程序进行对比和反馈。同时，每一次游戏开始，系统默认的标准答案都是随机的，这就大大增加了“猜数字”游戏的真实性和娱乐性，这是学生对所学知识进行归纳、整理、内化并能进一步创造的表现。
其实教学中的每一个环节都渗透着计算思维的一个要素或者多个要素，只要教师把握好教育契机将计算思维灌输给学生，学生在这个学习实践过程中不仅提高了编程能力和信息素养，同时也培养了计算思维能力。
当然，学生计算思维的培养是一项需要长期坚持的工作，需要教师们相互配合，才能更好地促进学生计算思维能力的提升。
参考文献
[1]秦琛.Scratch教学如何培养小学生的计算思维[J].读与写（教育教学刊），2017.14（01）：218
[2]董欣欣.基于scratch的小学生计算思维培养的教学案例研究[J].中小学电教，2017（Z2）：121-123