基于计算思维培养的Scratch创意编程
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Scratch程序设计教学中学生计算思维的培养作者:高兴兰来源:《甘肃教育》2019年第18期【关键词】计算思维;培养;Scratch程序设计【中图分类号】 G623.58 【文献标识码】 A【文章编号】 1004—0463(2019)18—0167—01当前,Scratch程序设计凭借可视化、低门槛、高界限、阔空间的特点,受到了广大师生的喜爱。
而如何落实Scratch程序设计教学,是当前小学教师所面临的问题。
下面,笔者结合教学实践,就如何落实Scratch程序设计教学,谈谈自己的看法。
一、计算思维的定义计算思维,通常可以理解为特定问题解决的过程。
在一般的情况下,主要包括问题的设置、数据的分析、抽象与算法设计、最优方案的选择以及推广等主要的过程。
计算思维已经成为了当前数学教学中培养学生核心素养的关键内容,对于小学生的全面发展具有重要意义。
通过Scratch程序设计教学,可以让学生在完成设计的过程中进一步优化自己的学习过程,提升自己的计算思维能力,从而达到预期的教学目标。
二、Scratch程序设计教学中学生计算思维的培养策略1. 创设教学情境,导学质疑。
教师可以根据教材内容确定教学目标,结合教师自己对于教学内容的理解,创设可以激发学生学习兴趣的教学情境,让学生积极主动地探究,尽快进入到学习数学知识的最佳状态中。
因此,Scratch程序设计教学中,应抓住一条主线—问题,通过一定的问题,让学生深入其中,进而实现课程教学目标。
有时候学生的问题提出并不是十分完善,不能达到理想的教学效果。
这个时候就需要教师进行引导,根据所设定的教学内容提出问题,为下一环节教学做好铺垫。
2. 利用自主学习,解决疑问。
在课堂教学中,教师可以借助任务型教学方式,设定多层次的任务,且在目标的引领下,让学生根据问题的开展通过探究、发现、提问与解决实际问题的过程中,尝试着自行解决实际问题。
在这个环节中,应当发挥学生的主动性,引导学生尝试通过自行阅读书籍、借助网络资源以及微课等方式解决实际学习过程中遇到的问题。
基于计算思维的项目教学法在小学Scratch教学中的应用研究摘要:小学Scratch教学是小学信息技术教学中的重点内容,本文主要研究计算思维和项目教学法的内涵、基于计算思维的项目教学法的准备工作、基于计算思维的项目教学法在小学Scratch教学中的应用策略,主要的策略是结合示范项目、练习项目、实训项目三大主题,教师在利用多媒体教学软件进行针对性示范、指导学生简单练习的基础上,可以结合实训项目落实基于计算思维的项目教学法教学,主要是设计对应项目、制定相关计划、指导落实项目、小组展示评价。
小学信息技术教师可以根据课程内容落实以上策略,进而提高教学效果。
关键词:计算思维;项目教学法;小学信息技术;Scratch教学;自主学习基于计算思维的项目教学法,一般是指根据课程的相关知识内容与任务要求,在项目教学法中融入计算思维的训练,进而让学生熟悉计算思维的主要含义与运用方法,掌握基本的计算思维能力,从而在此之上更好完成相关项目任务。
在小学信息技术教学中基于计算思维运用项目教学法教学,能够让学科教学和思维训练有机结合,可以有效帮助学生掌握知识和提升思维。
在小学Scratch教学中,教师可以根据课程的主要内容与教学要求,结合小学生的编程基础、信息技术知识基础、学习能力等,合理基于计算思维运用项目教学法,更好提升学生的能力。
1.计算思维和项目教学法的内涵计算思维指的是运用计算机科学的基础概念求解问题,展开系统设计以及理解人类行为,涵盖了计算机科学之广度的一系列思维活动,它也是与形式化问题和解决方案相关的思维过程,其解决问题的表示形式能更好被信息处理代理执行[1]。
计算思维采纳了数学思维方法,是设计复杂系统和评估工程的思维方法,它也是未来人们必须形成的思维,与阅读、写作、计算一样重要。
项目教学法,指的是根据具体的项目主题,教师指导学生运用多样资源与相关方法,共同完成项目的教学方法,它强调学生的主体地位,学生在教师的指导下自主学习与合作探究知识,教师主要是创设生动情境,以及监督和引导学生学习,能够实现教、学、做的统一,更好促进学生主动积极地学习,提高学生思维能力与实践能力。
基于Scratch编程的小学生计算思维能力培养研究基于Scratch编程的小学生计算思维能力培养研究在数字时代的今天,计算思维已经成为了一个重要的核心能力,不仅对于计算机专业人士而言,对于普通民众来说也具备重要意义。
尤其是对于小学生来说,培养计算思维能力不仅有助于他们在学业上取得更好的成绩,还可以帮助他们更好地适应未来社会的需求和挑战。
因此,如何有效地培养小学生的计算思维能力成为了一个重要的课题。
Scratch是一个面向年轻人的图形化编程工具,通过Scratch编程,小学生可以在一个可视化的编程环境中,通过拖拽积木块来完成各种任务。
Scratch编程具有简单易懂的特点,使得小学生可以很快地掌握编程的基本概念和逻辑。
因此,通过引入Scratch编程,可以提高小学生的计算思维能力。
首先,Scratch编程可以培养小学生的逻辑思维。
在Scratch编程中,小学生需要按照一定的逻辑顺序组织积木块,才能实现所需的功能。
在这个过程中,小学生需要思考问题的解决步骤,并运用逻辑思维进行推理和分析。
通过反复练习Scratch编程,小学生的逻辑思维能力将得到锻炼和提升。
其次,Scratch编程可以培养小学生的创造力。
在Scratch编程中,小学生可以通过自由组合不同的积木块,创造出属于自己的独特作品。
他们可以设计自己的游戏、故事等,将自己的想象力转化为现实。
这种创造性的过程不仅能够培养小学生的创造力,还能激发他们对编程的兴趣和热情。
此外,Scratch编程还可以培养小学生的问题解决能力。
在Scratch编程中,小学生往往会遇到各种各样的问题,例如程序出错、功能实现困难等。
通过解决这些问题,小学生可以学会分析问题、找到问题的根源,并想出解决问题的方法。
这种问题解决的过程,不仅能够培养小学生的解决问题的能力,还能提高他们的耐心和毅力。
此外,Scratch编程还可以培养小学生的协作精神。
在Scratch编程中,小学生可以和其他同学一起合作完成一个项目,分享自己的创意和经验。
基于计算思维培养的小学Scratch教学设计与实践探究基于计算思维培养的小学Scratch教学设计与实践探究引言:计算思维已经成为当今社会中一种十分重要的思维方式。
在教育领域,培养学生的计算思维能力已经引起了广泛的关注。
Scratch是一种编程语言,通过其图形化编程环境,可以帮助学生更轻松地学习计算思维。
本文将探讨如何基于计算思维培养的理念,设计和实施小学Scratch教学,以促进学生创造性思维,问题解决能力及逻辑思维的培养。
一、计算思维在小学教育中的重要性计算思维是指通过有目的地运用计算机科学和计算机思维的概念、方法、原则和技术,从而解决问题和处理信息的思维方式。
计算思维涵盖了问题分析、抽象建模、算法设计、编程实现等内容。
培养小学生的计算思维能力,可以提高他们的创造力、解决问题的能力以及逻辑思维能力,对于他们未来的学习和发展具有积极的影响。
二、小学Scratch教学的设计原则1. 创造性学习:通过鼓励学生自主探索和创造,激发他们的创造力和创新精神。
2. 项目驱动:通过设计有趣的项目,让学生从实际问题中学习计算思维的相关概念和技术。
3. 合作学习:通过小组合作学习的方式,培养学生的团队合作意识和能力。
4. 循序渐进:根据学生的学习程度和能力,设计合适的任务难度,循序渐进地提高学生的计算思维能力。
三、课程设计与实践探究1. 课程概述本课程旨在通过Scratch编程平台,培养小学生的计算思维能力。
课程内容包括了Scratch环境的介绍、基本编程概念的学习以及实际项目的设计和实现。
2. 第一节课:Scratch环境介绍在本节课中,学生将了解Scratch编程环境的基本功能和操作方法。
通过指导学生创建自己的角色和舞台,学生可以初步了解到Scratch的图形化编程界面。
3. 第二节课:基本编程概念的学习在本节课中,学生将学习Scratch中的基本编程概念,例如事件、循环、条件等。
通过讲解和动手实践,学生将能够理解这些概念,并能够在自己的项目中应用。
基于计算思维培养的小学编程教学模式研究——以Scratch编程教学为例张晓东【期刊名称】《《中国信息技术教育》》【年(卷),期】2019(000)024【总页数】3页(P35-37)【作者】张晓东【作者单位】江苏省常州市解放路小学【正文语种】中文小学教育作为基础教育的重要阶段,如何在信息技术学科中培养学生的计算思维能力?如何评价学生的计算思维?笔者认为,计算思维不能简单地认为是编程思维,计算思维是人类的基础思维。
小学编程教学起点比较低,以程序设计为主体来培养学生的计算思维,适合成为中小学开展计算思维教育的载体。
本文立足计算思维培养研究,以小学生Scratch编程教学为例来探讨计算思维培养的模式、策略及评价方法,为计算思维教学以及计算思维在其他领域的应用提供一些参考。
通过分析苏教版五年级Scratch程序设计内容,发现共有三大主题,学生从易到难探究不同类型的创意表达和作品形式,在整个过程中逐步发展计算概念和计算实践,从而培养计算思维的熟悉度和流畅性。
程序设计每一课的内容基本上都是围绕一个有趣的任务进行,完全适合应用任务驱动理论下基于计算思维培养的教学模式。
教学内容从易到难,涉及排序、循环、判断、选择等与计算思维密切相关的概念与方法。
在Scratch教学中,一般采用任务驱动法创设情境,引导学生探索与实践,师生紧紧围绕一个共同的任务展开教学,在精确的问题动机的驱动下,学生通过对学习资源的主动应用,积极进行自主探索和互动协作的学习,并在完成既定任务的同时,引导学生产生一种学习实践活动。
所以,在任务驱动法基础上,我们把问题看作任务,分解问题就是分解成多个不同的小任务,由逐个解决到总体解决。
基于此,构建了基于计算思维培养的编程教学模式(如图1)。
该模式把师生活动、流程与操作细化,主要分五大步骤,在任务驱动法理论下,编程教学都可以采用这种模式进行教学设计与实施。
下面以苏教版信息技术教材五年级《穿越迷宫》一课教学为例,阐述如何利用这种基于计算思维培养的小学编程教学模式进行教学。
浅谈Scratch图形化编程对学生计算思维的培养作者:谢小天来源:《广东教学报·教育综合》2021年第97期【摘要】计算机思维作为学生适应21世纪人工智能时代的必备思维方式。
计算思维的培养是学校核心素养落实的关键环节。
培养学生计算思维的有效途径之一就是通过程序设计教学内容的方式,Scratch图形化编程软件作为依托工具,使学生在信息技术课堂中体现解决问题的关键能力。
本文在Scratch教学设计过程中融入计算思维的六要素,旨在帮助学生提升计算思维。
【关键词】计算思维;Scratch图形化编程;六要素一、什么是计算思维近些年,人工智能技术、大数据、虚拟现实技术等新型技术广泛发展,对人们的日常行为、思维方式和认知结构产生了巨大影响。
计算思维应运而生,成为适应社会生活的一项重要思维方式。
计算思维是指把看起来复杂的问题分解成一个个简单、具体的问题,通过分析、联想等方法解决问题的过程。
例如,我们要做一顿有荤有素的晚餐,你要怎么办?首先你会分析,要做什么菜?对应着需要购买什么材料?接着你会通过手机查阅、网页查找等方式了解做菜的步骤。
然后你会计算做菜的时间,对菜品制作有个先后顺序的排列。
在明确关键细节后,你会开始实施做菜的各个环节。
炒菜过程中出现问题,如太咸了,你会马上洒一些水进行补救。
这时你知道炒一盘菜大概需要多少盐比较合适,最后这个数据形成一个固定数值。
以后再准备晚餐时,就不会再犯同样的错误了。
其实这就是日常生活中用计算思维去解决问题,在这些描述中就包含了计算思维的六要素,有分解、抽象、算法、调试、迭代、泛化。
二、计算思维和Scratch图形化编程的关系计算思维的培养,必须依托一个工具和抓手才能在中小学信息技术课堂上实践。
我们知道培养学生计算思维的有效途径之一就是通过程序设计教学内容的方式。
在粤教版五年级信息技术上册引入了Scratch图形化编程软件,它是由美国麻省理工学院(MIT)设计的一种可视化的编程与开发环境。
scratch编程案例30例Scratch编程案例30例。
Scratch是一款由麻省理工学院开发的图形化编程工具,它能够帮助孩子们学习编程的基本概念,培养逻辑思维和创造力。
在这篇文档中,我们将分享30个有趣的Scratch编程案例,希望能够给大家带来灵感,激发大家对编程的兴趣。
1. 闪烁的文字。
在Scratch中,我们可以使用文字积木块来创建闪烁的字体效果。
通过设置不同的颜色和透明度,我们可以让文字在舞台上闪烁起来,给作品增添动感。
2. 弹跳的球。
使用Scratch的精灵和运动积木块,我们可以轻松地创建一个弹跳的球。
通过设置不同的角度和速度,让球在舞台上自由弹跳,让人感到非常有趣。
3. 迷宫游戏。
利用Scratch的感应器和控制积木块,我们可以设计一个迷宫游戏。
玩家需要控制角色在迷宫中找到出口,考验玩家的操作和逻辑能力。
4. 音乐节拍器。
Scratch不仅可以编程动画,还可以编程音乐。
我们可以利用声音积木块和控制积木块,设计一个音乐节拍器,让孩子们在编程中感受音乐的魅力。
5. 数字猜猜猜。
通过Scratch的变量和控制积木块,我们可以制作一个数字猜猜猜的小游戏。
玩家需要猜出程序生成的随机数字,锻炼玩家的逻辑推理能力。
6. 跳动的心。
利用Scratch的图形效果和控制积木块,我们可以制作一个跳动的心形图案。
通过改变图案的大小和颜色,让心形图案跳动起来,给人一种温馨的感觉。
7. 画板程序。
Scratch还可以用来制作画板程序,通过控制鼠标指针和绘图积木块,让孩子们在舞台上随意绘制各种图形,培养他们的创造力和想象力。
8. 倒计时器。
利用Scratch的控制积木块和变量,我们可以设计一个倒计时器。
这个倒计时器可以用在各种小游戏中,增加游戏的紧张感和挑战性。
9. 模拟钟表。
通过Scratch的角色和运动积木块,我们可以制作一个模拟钟表。
让指针按照真实的时间走动,让孩子们学习时间的概念和钟表的结构。
10. 交互式故事。
基于计算思维的Scratch程序程序设计课程教学实践作者:葛伟亮来源:《电脑知识与技术》2020年第08期摘要:就小学信息技术Scratch程序设计课程教学过程而言,教师需注重培养学生良好计算思维,计算思维能够在很大程度上体现信息技术独特性,是信息技术科学的本质。
因此,该文概述了计算思维重要意义,详细分析了基于计算机思维的Scratch程序设计课程教学过程与方法,其中包含课程教学模式与课程实例设计。
关键词:计算思维;Scratch程序设计课程;教学中图分类号:G642 文献标识码:A文章编号:1009-3044(2020)08-0104-02目前基于Scratch的可视化图块式编程工具,以其自身独特优势备受信息技术教师与学生欢迎,即Scratch程序易于入门,且可制作复杂项目,因此逐步渗入了中小学信息技术课程。
而计算思维是信息技术教育领域的热门话题,为更好表征与评估学生学习程序设计的具体活动与学习效果,大多数学校积极引进了计算思维三维架构。
就循序渐进角度,Scratch程序设计课程学习可划分为三层次,即故事创编、个性化游戏、项目设计,突破零散概念教学,基于项目活动学习,更加易于全面掌握,在教学中,引导学生自主探寻,以培养良好计算思维,从而实现学生创新能力提升[1]。
1 计算思维重要意义分析计算思维即通过计算机科学领域的思想,在信息活动中以计算机处理方式界定问题、抽象特征、构建模型、合理组织数据。
面向信息资源评估分析与整合,利用科学算法构成问题解决方案。
首先科学合理思考解决复杂问题,有效解决方案的关键是学生思考事物的主要方式,就复杂问题解决而言,需具备明确清晰的思路与有效可行的方式方法。
计算思维的关键在于可简化抽象繁杂问题为简单问题,且基于计算机处理模式构建相似问题解决方案,以助于学生快速准确解决难题。
其次强化学生创新创造能力,在培养学生计算思维时,计算思维一般都与Scratch、LEGO等可视化编程工具有机结合,此间学生通过活动创造优秀作品,构成可行的解决方案,属于学生自主创新创造过程[2]。
计算机编程:用Scratch创造自己的动画效果引言在当今数字化时代,计算机编程已经成为一项重要的技能。
随着科技的发展,编程不仅用于编写软件和网站,还可以用于创造各种各样的动画效果。
Scratch 是一种适合初学者的编程语言,它通过图形化的界面和模块化的编程方式,让人们可以轻松地创造自己的动画效果。
本文将介绍如何利用Scratch创造自己的动画效果,并提供一些实用技巧。
什么是Scratch?Scratch是由麻省理工学院媒体实验室开发的一种图形化编程语言。
与其他编程语言相比,Scratch更加适合初学者,因为它使用图形化的界面代替了繁琐的代码编写。
通过拖拽代码块并组合它们,用户可以轻松地创建各种动画效果。
如何开始使用Scratch?要开始使用Scratch,您需要在您的计算机上安装它。
您可以在官方网站上下载Scratch的最新版本,并按照说明进行安装。
安装完成后,您将看到一个用户友好的界面,包含了各种可用的代码块和工具。
创建第一个动画让我们从创建一个简单的动画效果开始。
首先,打开Scratch并选择一个角色。
角色可以是一个动物、一个人物或一个物体,您还可以从Scratch库中选择一个角色,或者通过上传您自己的图片来创建一个角色。
创建角色后,您将看到一个代码编辑器,右侧是一个工作区,您可以在其中拖拽和组合代码块。
现在,让我们来创建一个让角色移动的动画。
1.选择一个移动命令:在编程语言中,移动通常使用move命令来实现。
在Scratch中,您可以在"运动"类别下找到move命令块。
将它拖拽到代码编辑器中。
2.设置移动距离和方向:选择一个合适的数字来设置移动的距离,例如,您可以设置角色向前移动100个像素。
您可以在move命令块中设置这个数字。
3.开始动画:为了让动画开始,您需要将代码块放在"当绿旗点击时"的事件块中。
这样,当您点击画面上的绿旗时,动画就会开始运行。
基于计算思维培养的Scraino 创意编程学习模式初探
——以《队列练习:认识广播命令》教学为例
作者:段勇
计算思维(Computational Thinking)
最早由Logo
语言创始人
西蒙.帕佩特
(Seymour
Papert)教授
提出。
计算思维(Computational Thinking)
•卡内基梅隆大学的周以真教授对其进行了系统的阐述和推广。
•“计算思维涉及运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类的行为。
计算思维涵盖了反映计算机科学之广泛性
的一系列思维活动。
”
•周教授希望人们通过习得计算思维,从而能够“像计算机科学家一样思考。
”
•计算思维已与传统的3R技能(Reading阅读、Writiing写、
Arithmetic算术)逐步成为学生的必备基本技能。
如何在课堂教学中利用Scratch培养学生的
计算思维?
•“明确问题——自由搭建——调试修改——展示互评——拓展提升——分享交流”六步探索学习模式。
明确问题自由搭建调试修改展示互评拓展提升分享交流
《队列练习:广播命令》的教学设计
(一)教学内容分析与教学目标•本课是青岛版第五册第二单元走进Scratch编程第13课。
内容是模拟学生体育课队列练习的程序:当单击任一小动物名称,该动物出列。
单击“归队”则回到队伍。
单击“起跳”三只小动物一起起跳。
教学目标
•知识与能力:理解“广播”概念的内涵,能够用“广播”积木搭建表达自己想法与创意的简单程序。
能使用数学模型表示现实生活事件。
•过程与方法:通过计算思维实践探索“广播”积木的使用。
通过教师帮助深入理解“广播”积木的内涵。
通过类比的方法理解坐标增减知识。
•情感、态度与价值观:养成清晰表达自己思想、大胆尝试、善于学习借鉴、乐于交流分享的创客思维品质;加强合作意识;通过实际的学习活动,建立计算思维意识。
重难点
•一、理解并能运用“广播”命令。
•二、能通过数学建模模拟“出列”、“起跳”、“归队”等现实生活中的常见事件。
•教师的教育技巧……
教学环节一:情景导入
由学生体育课的队列练习导入,展示Scratch模拟队列练习的程序,激发学生用程序表现、模拟现实的创作欲望。
教学环节二:明确问题
编程的本质就是写作,是用特有的语言符号系统去表达自己的思想。
因此在看完范例后,引导学生首先用自然语言把程序所表现的内容表达出来。
并用表格的形式梳理学生的思路。
WH表格法
填词造句法
•当()被点击时,()会出列。
当()被点击时,()会归队。
当()被点击时,()会起跳。
……
通过WH表格法和填词造句法,使学生在头脑中对自己将要进行的任务有一个清晰的统筹安排。
从而对不同的角色或舞台进行有的放矢的程序设计。
更多方法:思维导图法……
教学环节三:自由搭建
•通过明确问题环节,学生们有了自己填写的WH表格,就像工程师手中有了图纸,这时再有原材料就可以尝试进行施工了。
此时我们可以把这个程序可能用到的积木提供给学生,让学生根据自己的思路进行自由尝试。
这也是Steam教育常用的tinkering(自由摆弄)法的教学策略。
广播命令的突破
数学建模的突破
教学环节四:小组合作,调试修改
•在对“广播”指令有了深入的理解后,“广播”指令的使用方法
相对而言就简单了很多,完全可以由学生以小组合作的形式进行
自我探究。
在此基础上,学生能够根据自己的思维习惯编写出具
有自我个性的程序。
但在编写程序的过程中学生难免会遇到一些
小的困难,出现一些小的bug,这时一是通过小组成员之间的相互
找“臭虫(bug)”的方法找出不能正常运行程序的漏洞,二是可
以通过参考教师提供的参考程序,找出自己程序的不足之处。
教学环节五:展示互评
教学环节五:展示互评
根据学习金字塔理论(Cone of learning)当学习者把自己习得的知识或技能讲授给他人时,学习效率最高。
因此我们在展示环节模拟TED演讲或产品推介会的方式,让学生以演讲答辩的形式把自己的程序、创作过程中遇到的困难,自己是如何克服这些困难的,自己最满意的地方是什么介绍给全班同学,其他的同学则作为评委对其作品进行点评给出建设性的建议。
通过讲述与点评巩固学生学习成果并引发学生不同思维间的头脑风暴。
教学环节六:拓展提升
教学环节七:分享收获
教学环节七:分享收获
Scratch编程一直提倡“想象、创意、分享”的理念。
我们除了让学生把自己的作品在Scratch官方社区进行分享,更提倡让学生与自己的家人、朋友分享。
我经常让学生把自己的作品“炫耀”给自己的父母。
之所以这样做首先是满足学生自我展现的心理需要,更主要的是当父母知道孩子会编程并且能用编程去做一些神奇的程序,来自家庭与朋友的鼓励会更大的激发学生学习编程的兴趣。
而Scratch特有的魅力会吸引家长参与到孩子的编程学习中去,逐步形成浓厚的亲子编程的家庭氛围。
因此在我的课堂上经常听到“今天你‘炫耀’了吗?”这样带有“鼓动性”问话。
教学反思:
对比
•哈佛大学教育学院的计算思维实践理论“试验和迭代、测评和调试、重用和翻创、抽象和模块化”。