謝劍峰

【內(nèi)容摘要】本文主要探討“由局部到整體的思維方式”在Scratch編程中的應(yīng)用，從Scratch的特點出發(fā)，結(jié)合學(xué)習(xí)者知識儲備特點，講述如何開展Scratch編程學(xué)習(xí)。

【關(guān)鍵詞】局部?整體?思維方式

初中程序設(shè)計教學(xué)是幫助學(xué)生獲得解決問題經(jīng)驗的一種快速、明確而適合的途徑。教學(xué)目標不是培訓(xùn)“小型的程序員”，而是使學(xué)生能用程序設(shè)計的方式進行思考[1]。但是在初中階段推廣程序設(shè)計教學(xué)無疑是比較困難的。

Scratch是由美國麻省理工學(xué)院多媒體實驗室開發(fā)的一款面向兒童的簡易編程工具。Scratch的出現(xiàn)讓兒童編程成為一種趣味活動，學(xué)生不需要記憶枯燥、繁雜的語法、關(guān)鍵字，只需利用Scratch提供的積木工具就可以輕松搭建程序。Scratch可以讓學(xué)生在玩中體驗程序設(shè)計過程，從而培養(yǎng)學(xué)生計算思維。然而我們在教學(xué)的過程中也發(fā)現(xiàn)，“玩”的教學(xué)雖然能調(diào)動學(xué)生的興趣與熱情，但是當學(xué)生需要完成較大項目的程序設(shè)計時，往往會出現(xiàn)無從下手的感覺。初中生一般都沒有接觸或系統(tǒng)學(xué)習(xí)過流程圖知識體系，無法從整體去把握程序流程，對于這種情況，我們不妨換一種思路，讓學(xué)生從局部入手，從簡單的枝節(jié)位置入手，逐步構(gòu)建完整的程序體系。這就是“由局部到整體的思維方式”。

一、由局部到整體的思維方式

1.多點切入，Scratch讓程序設(shè)計變得更靈活

不同于多數(shù)的程序設(shè)計語言中有且只有一個主函數(shù)——如C語言中的main（?），Scratch提供多點切入的模式明顯更易于被學(xué)生接受。在Scratch編程中，我們可以使用“當綠旗被點擊”、“當按下某個按鍵”、“當角色被點擊”等多種方法

啟動程序，學(xué)生完全可以從他能想到的最簡單、最容易完成的部分開始他的程序積木搭建，當他開始動手搭建第一組的積木組合時，挑戰(zhàn)與樂趣也就開始了。

在教學(xué)過程中我一般不會一開始發(fā)布任務(wù)就要求學(xué)生從整體去規(guī)劃程序，相反的，我總是鼓勵與強調(diào)讓他們從最簡單的或他們自認為能輕易完成的部分入手。很多學(xué)生在局部問題解決的過程中就逐步構(gòu)建出對整體程序的認知與把握，從而輕松完成整體程序設(shè)計。

2.從局部程序入手，逐步搭建完整程序

如圖1所示，完整的程序就如同最底端的大圓，可能我們的學(xué)生還無法一下子整理出完整的程序體系思路，沒關(guān)系，運用剛剛所講的“多點切入，從簡單入手”的方法我們可以把它扯碎出若干個模塊1、2、3...，將簡單的先完成。通過這一操作后，學(xué)生對整體的程序結(jié)構(gòu)慢慢有了一定的認知，學(xué)生的興趣與信心也得到了一定的提高與滿足。接下來就可以開始將這些碎片模塊進行拼湊，形成更大的程序模塊，這樣我們從局部出發(fā)，最終就能得到完整程序。這種局部到整體的思維方式大大的降低了編程的難度，但這是一個理想化的過程，學(xué)生很大可能會在局部拼湊過程中遺漏掉一部分的“局部”，導(dǎo)致“完整程序”的不完整。所以當學(xué)生通過這種方法搭建出完整程序后，還需要他們再次審讀題目，將完整程序進行分解處理，如圖2所示用整體到局部的方法進行最終審閱，查漏補缺得到最終程序。

3.分解程序，把復(fù)雜問題簡單化

相對于上述比較初級的由局部向整體的規(guī)劃過程，當我們能比較熟練掌握“局部到整體的思維方式”后，我們便可以運用這種思維方式去主動的解決一些復(fù)雜問題。我們通過對整體問題描述的分析后，以程序的某個局部片段為突破口搭建簡單程序組合，然后調(diào)用這些簡單程序組合搭建更復(fù)雜的程序組合，最終搭建出完整程序，解決整個問題。這種方法好處第一是由簡單入手，思路清晰;第二是以點破面，最終覆蓋整個程序。

二、教學(xué)案例淺析

以繪制蜘蛛網(wǎng)程序為例，我們來學(xué)習(xí)一下如何運用“由局部到整體的思維方式”解決問題的過程。我們先來看看任務(wù)要求繪制目標圖形如圖3所示。面對這么復(fù)雜的圖形，很多同學(xué)可能已經(jīng)完全不知該從哪里下手。沒關(guān)系，我們先從最簡單的部分入手，將定位、面向、選色、落筆等簡單操作完成如圖4所示。通過簡單的操作，同學(xué)們應(yīng)該能從剛才那種不知所措的狀態(tài)中解放出來了。運用局部到整體的思維方式，我們先不要理會整體的蜘蛛網(wǎng)圖形，從中間朝面向90度方向出發(fā)，先繪制最小圖形，原來就是一個等邊三角形。繼續(xù)觀察，原來同一方向可以用10個由小到大的等邊三角形構(gòu)成一個大的復(fù)合三角形組合。由最簡單的“局部”出發(fā)，我們已經(jīng)得到六分之一的圖形，同時程序的思路也已經(jīng)非常清晰，分析過程如圖5所示。

將思維過程與程序編寫過程以下表呈現(xiàn)：

通過了這個案例的學(xué)習(xí)，相信大家應(yīng)該可以清晰的看到這種用由局部到整體的思維方式的優(yōu)勢。通過由局部入手，我們不僅慢慢理清了整體程序的思路，而且我們通過將復(fù)雜問題進行拆分成若干小問題，也大大降低了程序積木搭建的難度。這種思維方法無疑是十分適合初中生進行Scratch編程學(xué)習(xí)的。

結(jié)束語

積木式程序搭建教學(xué)在低學(xué)齡段兒童的流行已經(jīng)呈現(xiàn)出一種勢不可擋的趨勢，我們必須明確它與傳統(tǒng)的代碼式編程有著怎樣的區(qū)別，我們不是為了培養(yǎng)小程序員而進行編程學(xué)習(xí)，因此我們不能用傳統(tǒng)的思路與方法去要求與教育學(xué)生。通過教學(xué)嘗試我認為這種由局部到整體的思維方式在Scratch學(xué)習(xí)中作用明顯，有效訓(xùn)練學(xué)生計算思維，值得推廣。

【參考文獻】

[1].鄔家偉.信息技術(shù)教學(xué)論[M].廣州：華南理工大學(xué)出版社，2008.

（作者單位：廣東省佛山市順德區(qū)勒流富安初級中學(xué)）