基于模塊化程序設(shè)計(jì)思想的Scratch教學(xué)實(shí)踐在信息時(shí)代，計(jì)算思維正成為和讀、寫、算一樣的基本素養(yǎng)，程序設(shè)計(jì)是計(jì)算思維形成的基礎(chǔ)。在中小學(xué)一線教學(xué)中，程序設(shè)計(jì)模塊的教學(xué)主要存在兩個(gè)問(wèn)題——程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言煩瑣和教學(xué)模式單調(diào)，這影響著學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，繼而對(duì)認(rèn)知效能產(chǎn)生負(fù)面作用。借助于基于“創(chuàng)作、分享”設(shè)計(jì)理念的Scratch教學(xué)，讓學(xué)生在玩中學(xué)，提升其學(xué)習(xí)技能，培養(yǎng)其算法思維、設(shè)計(jì)思維及創(chuàng)造性思維等，可以有效解決上述兩個(gè)問(wèn)題。問(wèn)題分析，任務(wù)分解分析問(wèn)題就是分析用戶需要完成的任務(wù)是什么，用戶用它可以實(shí)現(xiàn)哪些功能，完成哪些操作，解決“做什么”的問(wèn)題。在了解了程序設(shè)計(jì)的目的后，對(duì)想要實(shí)現(xiàn)的效果進(jìn)行自頂向下的分析，將問(wèn)題劃分為幾個(gè)部分，各個(gè)部分再進(jìn)行細(xì)化，直到將它分解為可以通過(guò)具體的模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。像這樣以功能塊為單位進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程，實(shí)現(xiàn)其求解算法的方法就稱為模塊化。在分析過(guò)程中，教師需要引導(dǎo)學(xué)生探究如何分析問(wèn)題、分解問(wèn)題、分類項(xiàng)目，由大化小，由繁至簡(jiǎn)，再分別進(jìn)行分析和研究，并梳理出各模塊之間的邏輯關(guān)系。然后，再進(jìn)行子任務(wù)分析，從點(diǎn)到面，逐步解決。在整體規(guī)劃的基礎(chǔ)上，教師需要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)每一個(gè)子任務(wù)進(jìn)行分析，弄清楚每個(gè)子任務(wù)的性質(zhì)、對(duì)象之間的相互關(guān)系，對(duì)子任務(wù)中每個(gè)對(duì)象的造型、腳本、狀態(tài)逐個(gè)分析，再到對(duì)每句指令、參數(shù)、先后執(zhí)行順序進(jìn)行分析與搭建。本節(jié)課的導(dǎo)入環(huán)節(jié)，教師先創(chuàng)設(shè)情境，播放色彩繽紛的花朵在舞臺(tái)綻放的動(dòng)畫效果，給學(xué)生帶來(lái)美的感受，使學(xué)生帶著舒暢愉悅的心情進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。接著，教師引導(dǎo)學(xué)生在欣賞動(dòng)畫效果的同時(shí)思考如何實(shí)現(xiàn)五彩繽紛、花開(kāi)滿園，對(duì)動(dòng)畫實(shí)現(xiàn)過(guò)程進(jìn)行分解。學(xué)生明確了任務(wù)，思考并討論，將整個(gè)動(dòng)畫效果分解為五顏六色、花開(kāi)滿園、花瓣生花、繪制花瓣。師：春天草木萌動(dòng)，百草新生，草綠如茵，繁花似錦，請(qǐng)看動(dòng)畫（播放五顏六色花開(kāi)滿園的場(chǎng)景動(dòng)畫）?？戳诉@樣的場(chǎng)景，你們的心情有什么變化？學(xué)生從中感受到場(chǎng)景的美，心情舒暢且愉悅。師：同學(xué)們想不想在Scratch舞臺(tái)上實(shí)現(xiàn)這樣的場(chǎng)景呢？你們覺(jué)得在Scratch舞臺(tái)上實(shí)現(xiàn)五顏六色花開(kāi)滿園的場(chǎng)景，需要哪些構(gòu)成元素？螺旋上升，認(rèn)知分層分解問(wèn)題是將問(wèn)題分解為若干相對(duì)簡(jiǎn)單、清晰的小問(wèn)題，使得任務(wù)更為明確具體。自頂向下，逐步求精，則是由問(wèn)題到解答、由總體到局部、由一般到具體，逐步精化、具體化，補(bǔ)足細(xì)節(jié)，直到所有層次上的問(wèn)題均由實(shí)用程序來(lái)解決，就能設(shè)計(jì)出具有層次結(jié)構(gòu)的程序。學(xué)生通過(guò)問(wèn)題分析后，對(duì)需要用到的控件有了初步的設(shè)想，然而控件之間的邏輯關(guān)系還需要進(jìn)一步整理。通常我們采用流程圖的形式，為學(xué)生逐步從自然語(yǔ)言向抽象的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言過(guò)渡提供幫助，讓學(xué)生厘清搭建腳本時(shí)各個(gè)控件之間的關(guān)系，逐步形成整體圖示的概念。在本節(jié)課中，五顏六色花開(kāi)滿園的場(chǎng)景這個(gè)過(guò)程相對(duì)比較復(fù)雜，可以將動(dòng)畫效果進(jìn)行分解，逐步分解成四個(gè)部分（如下圖）?！拔孱伭ㄩ_(kāi)滿園”環(huán)節(jié)采用“將顏色特效增加”控件，解決了“花開(kāi)滿園”環(huán)節(jié)的花朵顏色單一的問(wèn)題;“花開(kāi)滿園”環(huán)節(jié)采用了“隨機(jī)函數(shù)”（Scratch“運(yùn)算”模塊中的“在-240到240間隨機(jī)選一個(gè)數(shù)”）解決了花朵只能在舞臺(tái)固定位置開(kāi)放的問(wèn)題;“一朵花開(kāi)”環(huán)節(jié)采用“圖章”“右轉(zhuǎn)？度”“重復(fù)執(zhí)行？次”“清空”四個(gè)控件解決了角色的復(fù)制、旋轉(zhuǎn)以及程序執(zhí)行方式的變化。個(gè)性策略，求解多途在教學(xué)中，教師應(yīng)盡量先讓學(xué)生厘清思路，知道整個(gè)問(wèn)題被分成幾個(gè)程序模塊，怎樣實(shí)現(xiàn)每個(gè)模塊的功能，明白每個(gè)模塊之間的觸發(fā)關(guān)系，學(xué)生具備了模塊化程序設(shè)計(jì)思想，自己的學(xué)習(xí)才能更加合理高效。另外，在教學(xué)中教師可以引導(dǎo)學(xué)生將模塊化的小任務(wù)以及模塊之間的觸發(fā)條件轉(zhuǎn)化為流程圖，并可以讓他們嘗試完善或繪制流程圖，以此來(lái)進(jìn)一步明晰思維。然后，學(xué)生根據(jù)分解的模塊以及模塊之間的觸發(fā)條件，在Scratch中找到相對(duì)應(yīng)的控件，再根據(jù)流程圖的邏輯結(jié)構(gòu)，依托控件進(jìn)行組合完成腳本的搭建。學(xué)生搭建腳本時(shí)才是學(xué)生真正動(dòng)手操作編寫程序的階段，這也是學(xué)生將自己的思維進(jìn)行不斷驗(yàn)證的過(guò)程。在這一過(guò)程中如果遇到困難，可以參照分解出來(lái)的模塊以及模塊之間的觸發(fā)條件來(lái)搭建腳本，使得搭建腳本的過(guò)程更高效，問(wèn)題得以解決。師：“五顏六色花開(kāi)滿園”場(chǎng)景是在“花開(kāi)滿園”功能模塊的基礎(chǔ)上增加了“將顏色特效增加”功能來(lái)實(shí)現(xiàn)的;而“花開(kāi)滿園”場(chǎng)景又是在“一朵花開(kāi)”功能模塊增加了隨機(jī)函數(shù)“在-240到240之間隨機(jī)選一個(gè)數(shù)”來(lái)實(shí)現(xiàn)的;最后怎樣實(shí)現(xiàn)“一朵花開(kāi)”呢？這又離不開(kāi)基本圖形“一片花瓣”，在“一片花瓣”的基礎(chǔ)上增加“旋轉(zhuǎn)”和“圖章”功能就可以構(gòu)成一朵花。學(xué)生根據(jù)分解出來(lái)的這些功能模塊以及模塊之間的觸發(fā)關(guān)系找到相應(yīng)的控件并搭建成完整的腳本。調(diào)試完善，迭代優(yōu)化對(duì)于程序設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，調(diào)試就是不斷修復(fù)錯(cuò)誤完善程序的過(guò)程，它也是個(gè)循環(huán)往復(fù)的過(guò)程：編寫程序、測(cè)試、修復(fù)錯(cuò)誤、再測(cè)試……直到程序正確運(yùn)行。邏輯是程序的基礎(chǔ)，邏輯走不通的程序很快就能夠通過(guò)運(yùn)行結(jié)果反饋出來(lái)。通過(guò)反復(fù)的練習(xí)和修正，可以不斷提升學(xué)生的邏輯思維能力。學(xué)生在完成腳本運(yùn)行程序的時(shí)候，常常會(huì)發(fā)生各種各樣的問(wèn)題。這時(shí)就需要回顧原本分解的功能模塊和腳本，檢測(cè)錯(cuò)誤之處。在“一片花瓣”怎么變成“一朵花”模塊，學(xué)生通過(guò)思考討論得出需要用到“右轉(zhuǎn)？度”“圖章”等控件，通過(guò)演示，學(xué)生發(fā)現(xiàn)只用一次“右轉(zhuǎn)？度”和“圖章”控件，花瓣只出現(xiàn)一片。這是程序中存在的不足，促使他們尋求新的解決方法并不斷地調(diào)試。師：（單擊小綠旗）花瓣向右旋轉(zhuǎn)多少度？（72度）第二片花瓣出現(xiàn)了，我們還需要增加第三片花瓣，怎么辦呢？生：再單擊小綠旗。師：第四片、第五片如何增加呢？生：再接著單擊。師：這個(gè)方法好嗎？有沒(méi)有更好的解決方法呢？生：“重復(fù)？次”控件。編程和下棋很類似，都是在既定規(guī)則下解決問(wèn)題。規(guī)則并不復(fù)雜，卻能變化無(wú)窮。學(xué)生在編寫程序的時(shí)候，同樣的程序效果經(jīng)常可以通過(guò)不同的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，這時(shí)就需要分析并選擇最優(yōu)的方案來(lái)完善程序。在“一片花瓣”變成“一朵花”環(huán)節(jié)，教師提出問(wèn)題：“剛剛我們的腳本實(shí)現(xiàn)的是5片花瓣拼成一朵花，如果要實(shí)現(xiàn)8片花瓣拼成一朵花，應(yīng)該怎么修改腳本呢？”不管花瓣片數(shù)怎么變，若干片花瓣旋轉(zhuǎn)一圈形成一朵花這個(gè)規(guī)律是不變的，因此“花瓣片數(shù)”與“旋轉(zhuǎn)角度”的乘積始終是360度。也就是說(shuō)，要想把花瓣片數(shù)改成8片，重復(fù)次數(shù)就為8，旋轉(zhuǎn)角度即為360度/8=45度。修改數(shù)值后運(yùn)行腳本并觀察花朵形成的形態(tài)——花朵“形態(tài)美觀”即可。在“花開(kāi)滿園”環(huán)節(jié)，在測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn)，多個(gè)花朵總是會(huì)在同一個(gè)位置開(kāi)放，這時(shí)先要對(duì)該現(xiàn)象進(jìn)行原因分析，再思考解決方法。師：為什么多個(gè)花朵會(huì)在舞臺(tái)的同一位置開(kāi)放呢？請(qǐng)同學(xué)們自學(xué)教材，并討論解決問(wèn)題的方法。生：（自學(xué)教材并討論）因?yàn)槲覀儧](méi)有給花朵在舞臺(tái)上設(shè)置移動(dòng)的腳本。師：應(yīng)該使用哪一個(gè)對(duì)應(yīng)的腳本呢？生：隨機(jī)函數(shù)“在①到⑩間隨機(jī)選一個(gè)數(shù)”，將其中的數(shù)值修改為舞臺(tái)的坐標(biāo)，并拖動(dòng)到“移到x：0y：0”控件的兩個(gè)數(shù)值框中，即“移動(dòng)x：在-240到240間隨機(jī)選一個(gè)數(shù)y：在-180到180間隨機(jī)選一個(gè)數(shù)”。在“五顏六色花開(kāi)滿園”環(huán)節(jié)，花朵大小都是一樣的。師：五顏六色花開(kāi)滿園，舞臺(tái)上開(kāi)放的花朵大小一致，為了達(dá)到更逼真的效果，怎么實(shí)現(xiàn)花朵大小不一呢？生：（思考并討論）控件“將角色大小增加”可以實(shí)現(xiàn)花朵大小不一。學(xué)生運(yùn)行腳本發(fā)現(xiàn)問(wèn)題：花朵一直在變大。師：怎么解決？生：找到控件“將角色大小設(shè)定為固定值”，將其放在“重復(fù)執(zhí)行”之外，當(dāng)腳本停止運(yùn)行后，將角色大小設(shè)定為固定值。生：還可以用“隨機(jī)函數(shù)”來(lái)解決。在Scratch模塊的學(xué)習(xí)中，以模塊化的程序設(shè)計(jì)思想引領(lǐng)，自頂向下分解任務(wù)，分而治之解決問(wèn)題，調(diào)試、優(yōu)化腳本的程序設(shè)計(jì)流程，很好地鍛煉了學(xué)生的思維。在整