浅谈Scratch在五年制高职C语言教学中的应用

李卫

五年一贯制的培养方式是我国高等职业教育的形式之一，学生均是初中毕业后入校，他们在学习方面具有基础知识薄弱、自制力差、学习主动性差、难以集中精力、学习积极性不高、逻辑思维能力较弱等现状。C语言是计算机应用技术专业的一门专业基础课程，无论在其实际应用领域，还是在为其他语言奠定学习基础方面都发挥着积极的不可替代的作用，传统的教学手段比较单一，导致课堂氛围不够活跃。同时大多数学生比较情绪化，在学习过程中，他们如果觉得所学知识离生活太远或太抽象，又容易失去兴趣，因此激发学生的编程兴趣，着力培养学生良好的程序设计风格和编程习惯，成为学好本门课程较为重要的前提。

一、以图形化编程为前导，培养逻辑思维能力

Scratch是美国麻省理工学院开发的一款图形化编程软件，它针对的目标群体是8～16岁的学生，不用学习任何其他计算机语言，采用类似于乐高搭积木方式，通过简单的拖拽模块配以执行的命令模块集合来完成一个程序的编写，它的目的不在于要求学习者学会编程语言，语言如何去写，而是侧重培养学习者的编程思维，告诉他们如何去思考问题，如何去解决问题，如何去设计从而达到动手能力、独立思考能力、逻辑能力的训练和提高。培养在日常的学习生活中用编程思维来解决遇到问题的习惯。为了便于理解，编程思维可以拆分成两个定义来看，首先是编程，其次是思维，组合起来的意思就是用编程的方式来思考问题。

C语言教学主要从结构化程序设计的概念出发，详细介绍顺序结构、选择结构和循环结构程序设计。顺序结构程序设计是按照指令顺序依次执行，比较容易理解，传统教学方式在学习了基本数据类型、运算符、表达式、格式化输出函数printf（）、格式化输入函数scanf（）和单个字符的输入/输出函数之后，学生基本可以编写简单的顺序结构程序。但在学习过程中，许多学生还不具备编程思维，总是不明白为什么要这样写，因此利用Scratch以“奔跑的小猫”为例，在舞台区将角色（小猫）放在背景中，通过将“移动10步”指令放置脚本区，来达到小猫移动的效果。学生通过观察发现小猫的移动并不形象，仅仅是图片的移动，分组讨论解决方法，最终添加另一个小猫角色，让两个角色来回切换，最终实现了奔跑的形象。由此例，使学生明白了完成一个程序是需要有解决问题步骤的，逐步建立算法的概念。

在选择结构程序设计教学过程中，传统方式一般会以一个分段函数为例，让学生理解根据条件的判断来决定执行哪一条指令，但初中数学基础薄弱导致这样的实例引入效果并不理想。在Scratch中设计在房间内奔跑一个来回的小猫，小猫向左移动，遇到墙就折返向右移动，当遇到右边墙再折返向左移动，首先将背景换为一个房间，当小猫向左移动遇到墙后，水平旋转180°，右边同理，从而使学生明白小猫向哪个方向奔跑是根据条件的判断来决定的。在此前提下，再讲解选择结构程序设计学生就更为容易理解。

在循环结构程序设计教学过程中，传统方式一般会通过求1到100的累加和为例，引出循环的概念，而部分学生对于累加和却有些茫然，因此采用Scratch中选择结构引例的扩展，让小猫在房间内反复来回奔跑，采用的方法为将程序/指令区的控制分类中的循环控制加入脚本区，而在脚本区内将奔跑一个来回的指令移动至循环控制内，学生形象地看到奔跑一个来回的小猫加入循环控制后会一直来回奔跑，直到用户要求停止。使他们明白循环的具体含义，从而建立循环结构程序设计的概念。

二、以坚实的基础知识为前提，及时训练编程思路

学好程序设计，不仅仅要学好基础知识，理解结构化程序设计的概念，还必须掌握如何编写程序，当学生掌握编程的基本控制语句之后，紧接着应该及时进行学生编程思维的培养，在训练过程中则会暴露出许多问题，要解决问题，就要求学生进行进一步地学习探索，之后又会出现新的问题需要去解决，如此反复，几次循环后，学生的心智被充分地调动起来，逐渐懂得了编程的实质，当看到一个题目之后，知道如何迅速地解决，因此在学习某种控制语句后及时训练编程思路是非常有必要的。例如通过Scratch中在房间内来回奔跑小猫作为引例，使学生理解了循环的含义后，仍然要讲述传统循环结构程序设计的引例1+2+3...+10，然后请学生编写1+2+3+...+100，求100以内的奇数和及200以内能被3整除数的和等程序，编写程序的思路训练是一个循序渐进的过程，在此过程中，最初练习时，需要明白为什么要这样做，所以我们通过学生感兴趣的图形化编程作为前导，打开学生的思路，而在编写程序的过程中，起初学生可以跟着老师照做，而在练习过程中，就需要在完全掌握所学知识点以及各种控制语句的前提下进行同类练习，教学过程中要兼顾到每一位学生，在每一个知识点教学结束后，要确保大多数学生能够触类旁通，用同样的编程思维解决类似的问题。理解较慢的学生，可以要求他们通过模仿理解所学知识，用同样的编程思维解决相同的问题即可;而对于基础较好的学生，则会在练习过程中鼓励他们尝试用多种方法解决同一类问题，或者用另一种方法来完善同一类问题，在编程教学中，每一次练习之后教师一定要及时检查，并给出相应的分数，而能够创新的学生则给出附加分，以此激励学生学習。

C语言程序设计课程的教学关键在于培养学生的逻辑思维能力，训练他们的编程思路，以正确的基础知识为前提，充分激发每一位学生的编程热情。而Scratch的应用在培养学生逻辑思维能力方面起着非常重要的作用，使缺乏数学概念和编程思维的学生也能够很快理解结构化程序设计中所涉及到的三种基本结构。