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Scratch语言对程序设计入门教学的意义研究
　　摘 要：程序设计语言的入门教学常常会遇到学生基础薄弱的问题，在课时不足的情况下导致教学的困难，或者因为例题艰深导致学生在入门前就已经丧失了学习兴趣。而Scratch程序因其对可视化操作、对结构化程序设计的支持，能带来程序设计的趣味性及可操作性。本文讨论了程序设计教学的困境，Scratch程序作为前导课程的实践以及可能会对教学带来的帮助。 中国论文网 /8/view-6984605.htm　　关键词：教学探索；程序设计；Scratch 　　中图分类号：G642 文献标识码：A 　　1 引言（Introduction） 　　1.1 基础薄弱 　　目前，中小学的信息化教育内容参差不齐，有的学校可能会有程序设计的教学，有的学校则以Word、Excel操作为主，对程序设计的入门不重视[1]。很多刚进入大学的学生在程序化的思维方式方面还比较弱，要入高级程序设计语言的门还有很长的路要走。 　　1.2 课时较少 　　通常程序设计入门以C语言或C++语言为教学内容。作为一种实践性较强的语言，在一个学期中要完成程序设计概念和语法的教学，又要在有限的时间里完成编程调试训练。如果学生没有一定的基础和自学能力，就很难适应这种节奏。 　　1.3 抽象带来的问题 　　语法、算法等抽象的教学内容将降低学生的学习兴趣，而学习兴趣对教授与学习两方面都非常重要。有的学生不能通过考核经常就跌入补考和重修的循环。程序设计入门作为核心课程，这个课程出了问题将给计算机专业的后续课程带来很多不好的影响，比如本专业学生对程序设计和其他专业技能缺乏信心以及实践能力。 　　2 程序设计课程的前导课程（Leading program of 　　programming classes） 　　学生在程序设计课程中，一方面要努力熟悉算法抽象、程序控制等一些全新的概念，一方面会遇到很多语法错误，必须要学习如何调试程序，理论加上实践可能都是前所未有的挑战。前导课程应带来有趣味的内容，为学生补充各种必要的基础概念，如抽象、逻辑、流程等，告诉学生如何在现实世界和计算机世界之间建立起一座桥梁。这样的课程会对程序设计教学有很大帮助。 　　3 Scratch简介（Introduction of scratch） 　　Scratch是美国麻省理工学院（MIT）媒体实验室开发的一套“程序语言”，利用这个软件可以轻轻松松地创造出互动式故事、动画、游戏、音乐等令人惊叹的作品，是一套简单又有趣的软件[2]。 　　Scratch采用拖曳、组合的方式来设计程序。它是可视化的程序语言，具有所见即所得的功能。设计Scratch作品的过程是学生学习用计算机进行思考、分析、解决问题的过程，还能进行团队建设方面的实践。 　　Scratch把程序命令归为几大部分：包括动作、外观、声音、画笔、变量、事件、控制等，并用颜色来分类。学生只需要了解各部分模块的功能，按照自己的想法拖到脚本窗口，并按一定规则堆积在一起，最后在浏览窗口就能根据命令脚本直接运行。通过可视化操作学生可以搭建起自己的程序，轻易地把自己的想法表达为计算机的程序。在这个抽象的过程中不用过分操心语法错误等问题。 　　图1为Scratch设计界面，左上为程序运行场景，左下为程序中设计的主体对象。一个项目可以有多个动画主体（可以是动物人物或其他一些对象），中间是可视化程序模块，右边是程序窗口，利用鼠标可以把中间的程序模块拖入右边的程序窗口，经过修改参数、安排程序模块的顺序和嵌套等工作，就完成了程序编制，接着程序可以在浏览器中执行。 　　4 Scratch对程序设计教学的支持（Supports to 　　programming classes）[3] 　　4.1 抽象 　　现实世界的问题如何抽象为计算机世界的模型？第一步可以从学习抽象为计算机里的对象开始。我们把需要处理的内容抽象为Scratch的动画主体，比如一个人物或一个物体。动画主体可以具有各种行为，比如在平面中移动。如图2是一个负责动作的程序模块，能控制动画主体平移到坐标（100，200）处，其中白色的部分为可以修改的坐标值。 　　4.2 结构化程序 　　Scratch具有可以拖曳的结构化模块。设计时候只需要把模块拖入场景中，就可以实现循环或选择的程序结构，并且能实现循环和选择的嵌套，制作需要的程序流程。图3演示了循环结构的程序模块，repeat后面的循环次数可以修改，可以看到循环程序模块和循环体中的其他程序模块的颜色是不同的，它们属于不同的功能分类。 　　Fig.4 Block to control choosing 　　其中使用的橙色模块i是Scratch的变量模块。Scratch程序能够使用数字和字符串变量。变量可用来控制某个图形的大小或个数，变量还能具有不同的作用域。由此我们向学生展示了变量存储值、变量值影响程序结果以及变量的作用域等概念。 　　Scratch具有列表的结构，列表可以存储数值或字符串。列表可以具有作用域，可以获得列表的长度。列表项具有添加、删除、插入等操作，并能通过下标获取特定的列表项。列表可以帮助学生学习数组的概念。 　　Scratch的结构化程序设计是可视化的，调试简单，能帮助学生把精力集中在程序结构上，而不需要为语法错误分心。 　　4.3 面向对象 　　Scratch能够设置动画主体，可以视为对象模块。不同的动画主体具有独特的属性，可操作自己的变量，能完成独特的任务。在后续课程中这些概念很容易引申为对象及其属性和行为的概念，这是面向对象程序设计的基础。图5为迷宫程序的设计，其中球体是一个对象，而终点方块的是另一个对象。我们可以利用键盘移动球体，当碰到方块对象时后者能做出赢得游戏的反应。球体对象在移动过程中碰到障碍则会产生反弹。
　　5 Scratch作为程序设计教学前导课程的实践 　　（Experiments in programming classes） 　　在参考文献[4]中提到的学校已经尝试使用Scratch平台作为计算机专业课程的前导课程。学校把学生分为两部分，一部分基础薄弱的学生在第一个学期先参加Scratch课程，到第二个学期才开始学习高级程序设计语言。而另一部分基础良好的学生则在第一个学期就开始学习高级程序设计。 　　最终学过Scratch的学生，尽管基础薄弱，他们的最终成绩在通过率和平均成绩方面都超过基础良好的学生，并且在精通程序、喜爱专业课程、参与专业实践等方面都有更好的表现。这些学生专业成绩更好，对专业更热爱，对程序设计更有信心。 　　6 结论（Conclusion） 　　程序设计是一种具有创造性的工作，它具有一定的抽象性，而且需要使用数学的方法去描述一些问题。这使得在语言程序设计的课程教学中，必须打破原有的教学模式和知识体系[5]。我们探索不同的方式帮助学生入门，Scratch可能是一个良好的平台，它的可视化特性，对结构化程序设计的支持，都能帮助学生在实践中培养计算机思维方式，为程序设计入门打下坚实基础，为后续课程的挑战做好准备。另一方面程序设计教学的困境也要需要在考核模式方面进行改革，激励学生重视创新和实践。 　　参考文献（References） 　　[1] 张传科.如何让抽象的设计变得精彩――LOGO程序设计与 　　Scratch[J].中国信息技术教育，2010，（5）：29-31. 　　[2] 陈捷.Scratch语言简介及应用[J].电脑知识与技术，）： 　　. 　　[3] 朱?，郑晓妹.C语言程序设计教学前导课程研究[J].软件导 　　刊，）：160-162. 　　[4] M.Rizvi，T.Humphries，D.Major，M.Jones，and H.Lauzun.A 　　NewCS0 Course for At-Risk Majors[C].The Proceedings of 　　the 24th IEEE-CS Conference on Software Engineering 　　Education and Training，Honolulu，Hawaii，May 2011： 314-323. 　　[5] 刘兴林.大学工科C语言程序设计教学探索与实践――以五 　　邑大学为例[J].软件工程师，）：39-40. 　　作者简介： 　　朱 ?（1978-），女，硕士，讲师.研究领域：计算机应用.
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动手玩转Scratch2.0编程学习笔记3&外观和声音
外观模块可以创建动画，还能给角色的造型和背景添加各种图形特效，如旋转、超广角镜头、虚像等。声音模块可以给程序添加特效和音乐。
一、外观模块
1. 切换造型创建动画 关键积木是“下一个造型”
Animation.sb2
单击鼠标改变角色的造型是一种良好的交互方式。 “当角色被点击时”“当背景切换到”
ClickOnFace.sb2
试一试3-1 红绿灯
TrafficLight.sb2
注意：“将背景切换为”积木可以为实现故事场景的改变、游戏级别的切换等功能。角色使用触发积木“当背景切换到”检测舞台何时切换到某个背景。
2. 让角色思考并说话
使用“说…”和“思考…”积木命令角色说话或者思考，就像漫画一样​。
​Argue.sb2
​3. 图形特效
&使用积木“将…特效设定为”可以给背景和造型添加各种图形特效。Scratch支持的特效有超广角镜头、旋转、马赛克、颜色、像素滤镜、虚像、亮度等。
连续使用多个特效积木可以给一个图形添加各种特效。
4. 角色大小和可视状态
“将角色的大小设定为[ ]” &“将角色的大小增加[
]”​
​5. 角色间的图层
二、 声音模块
1. 播放音频文件
格式：WAV和MP3
积木： 播放声音、 播放声音…直到播放完毕、停止所有的声音
2. 弹奏鼓声和其他声音
​“弹奏鼓声” 积木同时能以指定的拍数弹奏18种音色。
“停止…拍”积木暂停弹奏
“将节奏设定为…bpm”、”将节奏加快“调整节奏值。默认情况下，节奏数值为60bpm(即每分钟60拍)。
3. 创作音乐
“弹奏音符”积木可以弹奏范围从0到127的音调，同时还能指定拍数。
​”设定乐器“积木可以设置不同的乐器，即音色。
​4. 控制音量
”将音量设定为“积木控制声音的大小，默认参数100为原始音量大小。
所谓的音量是指播放的声音、弹奏鼓声以及弹奏音符的音量；该积木控制的是一个角色的音量，而非所有角色。因此，若要在一个时刻发出两个不同音量的声音，必须作用两个角色。
如果需要查看角色的音量，可以选中”音量“积木前的复选框。
5. 设定节奏
节奏会影响到所有的角色。
三、Scratch项目
1. 在舞台上跳舞
2. 烟花效果
Fireworks.sb2&
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荣誉徽章：Scratch 软件的学习方法初探_参考网
Scratch 软件的学习方法初探
高秀春摘 要：学生学习Scratch软件时，要先了解每个模块的主要功能，再通过情境或游戏的方式，由易到难、由单个模块到多个模块互相配合的方式掌握软件的使用方法。关键词：Scratch 软件；模块；指令；学习方法中图分类号：G434 文献标志码：A 文章编号：（9-01Scratch是美国麻省理工学院设计研发的新式程序语言编程软件，它通过简易的鼠标拖拉方式，把不同模块中的指令，像搭积木一样，按照一定的推理和逻辑，把它们移动到脚本区，形成动画程序，从而呈现出丰富的动画故事、游戏或音乐等动画效果，让使用者在不知不觉中学习程序语言的概念，非常适合8岁～14岁的儿童和青少年使用。一、了解九大模块的基本命令首先要了解软件中九个模块的功能，让学生充分了解每一个模块里都包含哪些指令，这些指令都能达到什么效果，再通过简单的操作，使学生明白每个模块的使用方法和指令的含义。软件中共有九个常用模块，即动作、事件、外观、控制、声音、侦测、画笔、数据、数字和逻辑运算模块。前六个模块相对简单，后三个模块稍难，学生学习时应该由易到难，逐步加深。动作模块里面主要有移动、面向、移到、旋转、翻转、碰到边缘就反弹，还有x轴和y轴的坐标等指令，这些指令可以让角色的位置或方向发生变化，是设计角色动作和运动方向的程序。外观模块主要有说、想、显示、隐藏、更改层次关系、将角色变大变小、更换造型或背景等方面的指令，主要是设计角色本身形状、颜色和大小的指令，以及什么时候出现或隐藏，什么时候说和想的程序。事件主要有当角色被点击、按下空格键、接收到广播、背景切换时的指令，这些指令是指挥动画或游戏什么时候开始的程序。控制是让角色的行为重复执行多少次或一直重复执行，也可以让角色或背景在什么条件下做什么事情，否则就换一个行为或背景，这里面还有克隆和等待时间的指令。声音模块是当角色或背景需要声音时，利用这里的指令给角色或背景添加上歌曲、乐器、音符等不同的声音，达到所需要的效果，还可以设置音量的大小和节奏的快慢。画笔模块主要是更改画笔的颜色、粗细、色度，并设计在什么情况下落笔，开始画画，什么条件下抬笔，不再画画，还可以随时清空脚本区的脚本。侦测模块主要有当某角色或动作遇到某种颜色或物体、询问某个问题、回答、鼠标下移、x轴和y轴的坐标等指令，发现什么现象，就通知控制模块马上执行预设好的方案。数据模块一般都是随着动画或游戏的需要而创建的，对学生来说稍有难度。数字和逻辑运算模块里面有加、减、乘、除，大于、等于、小于，且、或、不成立等指令，可以在这里输入需要的数字或条件，然后通过控制模块判断角色或背景对这些指令回答的结果是否正确，并执行相对应的行为。二、利用小故事、小情节分别学习简单模块学习前几个简单模块时，可以创设一个小情境或一个小故事进行学习。如学习“动作”模块时，教师可以创设这样的一个情境：一只小猫在房间里，发现了一只藏在桌子底下的老鼠，就立刻跑过去把老鼠吃掉了。然后教师提问：同学们想自己做出这个动画吗？那请同学们先说一说这个动画应该选哪个素材做背景好些呢？需要哪些角色？如何把这些背景和角色导入到舞台中？教师通过演示或让学生自学解决以上的问题，然后就可以用模块中的指令做动画了。在拖拉指令之前，先让学生思考和分析，小猫做了什么动作（重点解决跑过去的动画，也就是移动多少步的动画），要想达到小猫跑到老鼠身边的这个效果，应该选哪个模块中的哪个指令？通过分析，培养了学生的推理和逻辑思维能力，也为发展学生的创新能力打下了基础。最后，通过教师演示讲解或利用微课自学等方法，让学生尝试操作并完成任务，体验成功的快乐。三、利用游戏贯穿整个知识链当学习后面较难模块时，教师应在教学中带领学生从任务的整体性入手，运用抽丝剥茧的方法分析问题本质，寻求任务解决的方法与策略，把多个模块组合使用，使学生对软件各模块的功能有整体认识。可以先进行一个“拯救青蛙王子”的游戏。这个游戏能激发学生强烈的创作欲，提高学生学习的兴趣。学生在做这个游戏的时候，可以先让学生把迷宫、拯救成功、拯救失败三个背景导入到舞台，再把公主、青蛙、小虫的角色导入进来，并把它们都设成“当绿旗被点击时”，显示在迷宫页面上，位置自己定。然后再分解游戏环节，按环节分批进行脚本设计，逐步解决游戏中的难点。如先让学生围绕公主设计脚本，让学生先设计公主碰到深蓝色的墙壁时就退回原位，学生完成这个环节后，再让学生设计公主碰到青蛙时，就将背景切换为“拯救成功的背景”。再设计小虫的脚本，先选中小虫，然后让它碰到公主时就提问，3+4=？如果公主回答的是7，小虫就要自动隐藏，公主可以继续前进，如果公主回答的不是7就将背景切换到“失败背景”。这里要提醒学生注意：为了只显示最后一个背景画面，要把最后显示的背景设置成“移到最上层”。参考文献：[1]朱丽彬，金炳尧.Scratch程序设计课教学实践研究——基于体验学习圈的视角[J].现代教育技术，2013（07）.[2]段青.《基础教育信息技术课程标准（2012版）》义务教育阶段基础模块内容标准解读[J].中国电化教育，2012（10）.
2016年21期
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