2。2 计算思维技能

计算思维技能主要分为以下五种思维技能:逻辑思维、分析思维、算法思维、效率思 维、创新思维。

(1)逻辑思维 能够逻辑思考是计算思维的基本组成之一,逻辑思维是未知的一步步 推导出已知的,最好方法就是引导学生进行逻辑推理。对于 Scratch 一些问题的解决,可 以采用数学中的一些思想,采用的教学方法有:启发式教学法、讨论法、试误法等。源Q于W优H尔J论K文M网WwW.youeRw.com 原文+QQ75201.,8766

(2)分析思维 要想解决一个实际问题,首先要学会分析问题,将这个问题抽象与分 解,思考这个问题实质是怎样一个问题、解决方法是什么、什么样的方法才是最好的方法。

(3)算法思维 具备明显的计算机科学特征的就是算法思维。每一个程序的编写与运 行,都有算法思维的参与,因此在算法思维的培养中,关键就是引导学生提炼算法,可以 采用流程图或者思维导图。

(4)效率思维 对于同一个问题,如何用较少的资源、较少的时间去解决,是一个需 要去思考的问题,即如何尽量减少使用的资源来完成任务。这样思维在我们实际生活中具 有非常重大的意义。

(5)创新思维 每次解决一个问题,都要让学生尝试从不同的角度去思考,永远不要 局限于一种方法,鼓励学生大胆尝试,提出自己的想法并加以实施。

2。3 计算思维的意义

著名的计算机科学家、图灵奖得主艾滋格·迪杰思特拉说:“我们所使用的的工具影 响着我们的思维方式和思维习惯,从而也将深刻得影响着我们的思维能力[7]。”计算思维 并不是仅仅运用到计算机中,它适用于各行各业。对于学生而言,如果他具备算法、计算 机编程、抽象优化的思维,那么在走进社会后做生意、搞法律、研究生物化学,都会比那 些没有学过计算机科学的人要更加具有优势。计算思维最重要的就是帮助人们在真实的情 况下解决一些复杂的问题。下面举个例子来说明计算思维在生活中的运用:假如用一只平 底锅煎饼,这支平底锅每次只能放两只饼,煎一只饼一般需要两分钟(正反面各需要一分 钟),现在一家三口要煎三只饼,假如时间较赶,如何在最短时间内煎完?煎饼很多人都 会煎,而大多数人都会凭直觉去煎,不会有任何考虑。而假如一个人具备计算思维,他就 会有以下几方面的考虑:效率和结果。遇到这种情况,具备计算思维的人,他可能会有这

样的思考:先将两只饼同时放入锅中一起煎,一分钟后,两只饼都熟了一面,这时可以将一 只取出,一只翻个面,再放入第三只,又煎了一分钟,把两面都煎好的那只取出,把第三 只翻个面,再将取出的那只放入煎,再煎一分钟就全部熟了[8]。这样的方法,煎三只饼只 需花三分钟。从计算思维的角度来讲,这就是给定有限资源,去设定几个并行的流程,进 行任务的统筹设计,寻求最优解[9]。就像周以真教授说的,计算思维也是一种并行处理。

可见计算思维已经渗透到我们的生活之中,它终将真正融入人类活动的整体。计算思 维对培养学生的创新能力和解决实际问题等具有重大意义。

3 Scratch 概述

3。1 Scratch 简介

Scratch 是由麻省理工学院设计开发的具有强大功能的编程工具,主要面向青少年,用 它可以容易地创造交互式故事情节、动画、游戏,具有可视化、模块化、界面友好等特性, 程序结构一目了然,没有语法障碍,上手简单,容易学习,也有利于学生创造性的发挥。 下图(1)是该软件的界面:

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