从SCRATCH开始-浅谈初中学生编程思想的培养

作者:江苏省常熟市辛庄中学 张波

来源:考试周刊

摘 要: 学习编程最重要的是编程思想的培养,教师要在程序学习中培养学生利用编程解决问题的能力。使用Scratch编写的动画和游戏非常直观,学生学会了编程的基本原理和方法后,有兴趣也有能力将动画和游戏编写得更逼真更好玩。在修改动画游戏脚本的过程中,学生不断地提出问题、解决问题,能够根据自己的需求进行分析,设定合适的角色与相应的脚本,最终实现程序。

关键词: Scratch 编程思想 初中信息技术教学

  江苏省初中信息技术教学大纲中规定,在初中阶段信息技术教学中,教师要先从信息技术基础知识着手,再教授学生Windows的基本操作和各类常用软件的使用,在初二学年还要进行Visual Basic编程语言的教学,课程时间跨度为两个学年。我担任初中信息技术教学工作十余年,近几年来,初中学生的信息素养和计算机操作水平随着家用电脑的普及有了很大提高,通过中小学的信息技术课程教学,大部分学生对于计算机的基本操作,乃至常用软件的使用,都能够较为轻松地掌握。但Visual Basic编程语言的教学是初中信息技术课程中的难点、重点。

  Visual Basic是一种由微软公司开发的包含协助开发环境的事件驱动编程语言,是一款面向对象的编程软件,其基本操作原理是用较为简单的前台界面设计,再配合后台代码编写,完成程序相应功能,解决编程问题。在Visual Basic教学过程中,大部分学生能够比较快地掌握界面设计,再逐渐学会各种参数设置,最后进行代码编写,完成程序调试,从而学会使用Visual Basic这个编程软件。在实际教学中,由于学生本身数学知识的限制(初中二年级才开始接触and,or,not逻辑关系),以及逻辑思维能力尚未完全成型,通过一个学年的学习,学生仅仅是掌握了Visual Basic软件的使用,只能够完成部分程序的调试,而并没有真正掌握编程技巧和培养出编程思想,也没有能力利用Visual Basic编程解决实际问题。鉴于此,如何提高学生的编程能力便成为信息技术教师一直思考的问题。

  前两年的时候,苏州教育局在我市各中小学推广由我国自主研发的、拥有自主知识产权的龙芯电脑,这种电脑一体机上安装了Linux版本的一些编程软件,从这时,我开始接触了Scratch这一有趣的编程软件。Scratch是一款由麻省理工学院(MIT)设计开发的一款面向少年的简易编程工具,又称为积件式儿童编程软件。它是一款开源免费的编程软件,这个编程软件不同于VB、VC、JAVA等以编写代码为主、图形界面为辅的编程软件,而是针对8岁以上学生的认知水平,以及对图形动画界面的喜好,用类似于积木形状的模块实现构成程序的命令和参数。操作相对简单,学生只需使用鼠标拖动相应模块到程序编辑栏后,再进行部分参数的设定,就可以完成程序,实现一段动画、一个小游戏等。

  相对于Visual Basic来说,用于初学者教学,我觉得Scratch有以下这些优点:1.入门简单,无关原有编程基础,适合中小学学生初次学习编程语言时使用。2.内容丰富,针对有兴趣、喜爱绘画的学生,提供角色绘制设计功能,为喜欢动画的学生提供情景设计功能,为喜欢游戏的学生提供简单游戏设计功能,甚至还能提供喜欢音乐的学生音频处理的功能。3.通过使用Scratch,让学生在动画、游戏设计过程中逐渐形成逻辑分析、独立思考创新的思维方式,学会提出问题,解决问题。4.相比其他编程软件,其更加直观,学生能比较容易地看到自己的劳动成果。

  在Scratch中,我们可以衔接初一年级学习过的Flash知识,因为在Scratch中也引用了角色和舞台的概念,整个舞台宽480个单位,高360个单位,引入了XY坐标轴,舞台的中心即坐标轴原点。角色则有造型、声音和脚本三种属性。我们可以在造型中设置角色不同的外观,可以导入Scratch本身提供的动画造型,也可以使用Scratch自带的绘图功能,进行角色DIY,方便易用。在声音属性中,Scratch支持各类常见音频格式,可以将电子乐器的音频导入到程序中。而在脚本部分,相对于其他编程软件的纯键盘文字程序输入,Scratch只需在程序左侧功能模块中将各种编程部件拖移至脚本窗口内,再进行必要的参数设置即可,相比其他软件,这种“搭积木”的方式更加简单规范,降低了初学者的代码编写出错几率。

  在课堂实际教学中,我将Scratch课程安排在初一初二学习内容交接部分,让学生先于Visual Basic之前接触Scratch这个编程软件。果然,和以往学生相比,学生立即就喜欢上了Scratch这样一个有趣的“搭积木玩具”,不管是开始的小猫走路动画,还是后面的乒乓球弹球游戏,所有学生都学习得津津有味。

  如果要使用Visual Basic编写一个乒乓球弹球的小游戏,则不仅要熟悉Visual Basic的代码,还要熟悉图形、动画、声音等各个方面的编程,要真正用Visual Basic编写出这个小游戏,一般要通过初二上学期二十节课的学习,在下学期才有可能成功。而使用Scratch,只需短短几节课就可以完成。

  学习编程最基本的是编程概念的掌握,Scratch虽然是以积木形式进行的编程,但它的8个编程部件都包含了常见的编程概念,如程序的三种基本结构:顺序结构、循环结构和选择结构,还有变量的定义和链表(数组)的使用等。Scratch在程序设计时引入了事件、线程、同步的概念。例如Scratch中包含多种事件,如判断角色是否碰到边界、是否遇见某种颜色等;而多线程则是让舞台上的不同角色各自执行不同的脚本,互不妨碍;在程序中不同角色间可以通过发送广播和接受到广播实现同步。学生在使用过程中自然而然就掌握了正确的编程概念。

  学习编程最重要的是编程思想的培养,要在程序学习中培养学生利用编程解决问题的能力。用Scratch编写的动画和游戏非常直观,学生在学会了编程的基本原理和方法后,有兴趣也有能力将动画和游戏编写得更逼真,更好玩。在修改动画游戏脚本的过程中,学生不断地提出问题,解决问题,能够根据自己的需求进行分析,设定合适的角色与相应的脚本,最终实现程序。

  目前,Scratch在我国还没有完全普及开来,而在我国“台湾”地区,中小学生的信息化课是就是以Scratch这个编程软件为主来上的。通过教育研究发现,学生对这款软件的学习兴趣很高,能够比较容易走出简单的范例模范转而进行自由创作。学习Scratch不仅让学生了解了程序设计的思想,对培养学生的创新能力也有很大帮助。有人说,如今很多中学生大学生沉迷于网络游戏,是因为他们没有早早地接触游戏编程,我觉得这有一定的道理,如果在我们中小学信息课程引入Scratch计算机编程,让学生在学习中自己编写程序,设计游戏,家长和老师在中间做正确的引导和介入,引导他们从被动地玩到主动地创造,让他们体会到成功的快乐,那么,在面对网络游戏的时候,他们就会有更强的抵抗力了。

  初中阶段的程序设计教学并不是要将所有学生都培养成为编程高手,而是要求能够让学生培养出一定的编程思想,更重要的是培养出学生的学习兴趣。Scratch使用“搭积木”的方式进行编程的教学,对于中学生来说更加直观,更加有趣。其能够与其他学科对应,用简单的程序论证物理、数学等学科的知识概念。适合在进行Visual Basic教学前对学生教授,为日后学习更深层次的编程语言打好基础。

   少儿编程网scratch中文素材在线生成