淺談Scratch在五年制高職C語言教學(xué)中的應(yīng)用

李衛(wèi)

五年一貫制的培養(yǎng)方式是我國高等職業(yè)教育的形式之一，學(xué)生均是初中畢業(yè)后入校，他們在學(xué)習(xí)方面具有基礎(chǔ)知識薄弱、自制力差、學(xué)習(xí)主動性差、難以集中精力、學(xué)習(xí)積極性不高、邏輯思維能力較弱等現(xiàn)狀。C語言是計算機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，無論在其實際應(yīng)用領(lǐng)域，還是在為其他語言奠定學(xué)習(xí)基礎(chǔ)方面都發(fā)揮著積極的不可替代的作用，傳統(tǒng)的教學(xué)手段比較單一，導(dǎo)致課堂氛圍不夠活躍。同時大多數(shù)學(xué)生比較情緒化，在學(xué)習(xí)過程中，他們?nèi)绻X得所學(xué)知識離生活太遠(yuǎn)或太抽象，又容易失去興趣，因此激發(fā)學(xué)生的編程興趣，著力培養(yǎng)學(xué)生良好的程序設(shè)計風(fēng)格和編程習(xí)慣，成為學(xué)好本門課程較為重要的前提。

一、以圖形化編程為前導(dǎo)，培養(yǎng)邏輯思維能力

Scratch是美國麻省理工學(xué)院開發(fā)的一款圖形化編程軟件，它針對的目標(biāo)群體是8～16歲的學(xué)生，不用學(xué)習(xí)任何其他計算機語言，采用類似于樂高搭積木方式，通過簡單的拖拽模塊配以執(zhí)行的命令模塊集合來完成一個程序的編寫，它的目的不在于要求學(xué)習(xí)者學(xué)會編程語言，語言如何去寫，而是側(cè)重培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的編程思維，告訴他們?nèi)绾稳ニ伎紗栴}，如何去解決問題，如何去設(shè)計從而達(dá)到動手能力、獨立思考能力、邏輯能力的訓(xùn)練和提高。培養(yǎng)在日常的學(xué)習(xí)生活中用編程思維來解決遇到問題的習(xí)慣。為了便于理解，編程思維可以拆分成兩個定義來看，首先是編程，其次是思維，組合起來的意思就是用編程的方式來思考問題。

C語言教學(xué)主要從結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的概念出發(fā)，詳細(xì)介紹順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計。順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計是按照指令順序依次執(zhí)行，比較容易理解，傳統(tǒng)教學(xué)方式在學(xué)習(xí)了基本數(shù)據(jù)類型、運算符、表達(dá)式、格式化輸出函數(shù)printf（）、格式化輸入函數(shù)scanf（）和單個字符的輸入/輸出函數(shù)之后，學(xué)生基本可以編寫簡單的順序結(jié)構(gòu)程序。但在學(xué)習(xí)過程中，許多學(xué)生還不具備編程思維，總是不明白為什么要這樣寫，因此利用Scratch以“奔跑的小貓”為例，在舞臺區(qū)將角色（小貓）放在背景中，通過將“移動10步”指令放置腳本區(qū)，來達(dá)到小貓移動的效果。學(xué)生通過觀察發(fā)現(xiàn)小貓的移動并不形象，僅僅是圖片的移動，分組討論解決方法，最終添加另一個小貓角色，讓兩個角色來回切換，最終實現(xiàn)了奔跑的形象。由此例，使學(xué)生明白了完成一個程序是需要有解決問題步驟的，逐步建立算法的概念。

在選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計教學(xué)過程中，傳統(tǒng)方式一般會以一個分段函數(shù)為例，讓學(xué)生理解根據(jù)條件的判斷來決定執(zhí)行哪一條指令，但初中數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱導(dǎo)致這樣的實例引入效果并不理想。在Scratch中設(shè)計在房間內(nèi)奔跑一個來回的小貓，小貓向左移動，遇到墻就折返向右移動，當(dāng)遇到右邊墻再折返向左移動，首先將背景換為一個房間，當(dāng)小貓向左移動遇到墻后，水平旋轉(zhuǎn)180°，右邊同理，從而使學(xué)生明白小貓向哪個方向奔跑是根據(jù)條件的判斷來決定的。在此前提下，再講解選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計學(xué)生就更為容易理解。

在循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計教學(xué)過程中，傳統(tǒng)方式一般會通過求1到100的累加和為例，引出循環(huán)的概念，而部分學(xué)生對于累加和卻有些茫然，因此采用Scratch中選擇結(jié)構(gòu)引例的擴展，讓小貓在房間內(nèi)反復(fù)來回奔跑，采用的方法為將程序/指令區(qū)的控制分類中的循環(huán)控制加入腳本區(qū)，而在腳本區(qū)內(nèi)將奔跑一個來回的指令移動至循環(huán)控制內(nèi)，學(xué)生形象地看到奔跑一個來回的小貓加入循環(huán)控制后會一直來回奔跑，直到用戶要求停止。使他們明白循環(huán)的具體含義，從而建立循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計的概念。

二、以堅實的基礎(chǔ)知識為前提，及時訓(xùn)練編程思路

學(xué)好程序設(shè)計，不僅僅要學(xué)好基礎(chǔ)知識，理解結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的概念，還必須掌握如何編寫程序，當(dāng)學(xué)生掌握編程的基本控制語句之后，緊接著應(yīng)該及時進(jìn)行學(xué)生編程思維的培養(yǎng)，在訓(xùn)練過程中則會暴露出許多問題，要解決問題，就要求學(xué)生進(jìn)行進(jìn)一步地學(xué)習(xí)探索，之后又會出現(xiàn)新的問題需要去解決，如此反復(fù)，幾次循環(huán)后，學(xué)生的心智被充分地調(diào)動起來，逐漸懂得了編程的實質(zhì)，當(dāng)看到一個題目之后，知道如何迅速地解決，因此在學(xué)習(xí)某種控制語句后及時訓(xùn)練編程思路是非常有必要的。例如通過Scratch中在房間內(nèi)來回奔跑小貓作為引例，使學(xué)生理解了循環(huán)的含義后，仍然要講述傳統(tǒng)循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計的引例1+2+3...+10，然后請學(xué)生編寫1+2+3+...+100，求100以內(nèi)的奇數(shù)和及200以內(nèi)能被3整除數(shù)的和等程序，編寫程序的思路訓(xùn)練是一個循序漸進(jìn)的過程，在此過程中，最初練習(xí)時，需要明白為什么要這樣做，所以我們通過學(xué)生感興趣的圖形化編程作為前導(dǎo)，打開學(xué)生的思路，而在編寫程序的過程中，起初學(xué)生可以跟著老師照做，而在練習(xí)過程中，就需要在完全掌握所學(xué)知識點以及各種控制語句的前提下進(jìn)行同類練習(xí)，教學(xué)過程中要兼顧到每一位學(xué)生，在每一個知識點教學(xué)結(jié)束后，要確保大多數(shù)學(xué)生能夠觸類旁通，用同樣的編程思維解決類似的問題。理解較慢的學(xué)生，可以要求他們通過模仿理解所學(xué)知識，用同樣的編程思維解決相同的問題即可;而對于基礎(chǔ)較好的學(xué)生，則會在練習(xí)過程中鼓勵他們嘗試用多種方法解決同一類問題，或者用另一種方法來完善同一類問題，在編程教學(xué)中，每一次練習(xí)之后教師一定要及時檢查，并給出相應(yīng)的分?jǐn)?shù)，而能夠創(chuàng)新的學(xué)生則給出附加分，以此激勵學(xué)生學(xué)習(xí)。

C語言程序設(shè)計課程的教學(xué)關(guān)鍵在于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，訓(xùn)練他們的編程思路，以正確的基礎(chǔ)知識為前提，充分激發(fā)每一位學(xué)生的編程熱情。而Scratch的應(yīng)用在培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力方面起著非常重要的作用，使缺乏數(shù)學(xué)概念和編程思維的學(xué)生也能夠很快理解結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計中所涉及到的三種基本結(jié)構(gòu)。