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培養編程思維——從Scratch開始
面對最火熱的人工智能,越來越多的人意識到,未來編程會像英語一樣重要。
現在有許多青少年想學習編程,但是面多種類繁多的編程語言,是選擇C++、C、VB,還是JAVA、Python?我們的建議是“磨刀不誤砍柴工”,如果沒有任何編程基礎,小學甚至初中的孩子,還是建議從Scratch開始。

Scratch - 是什么?
在麻省理工學院的Scratch官網上,創始發明團隊如此介紹Scratch:
使用 Scratch,你可以編寫屬于你的互動媒體,像是故事、游戲、動畫,然后你可以將你的創意分享給全世界。Scratch 幫助年輕人更具創造力、邏輯力、協作力。 這些都是生活在 21 世紀不可或缺的基本能力。
Scratch是MIT媒體實驗室終生幼兒園小組開發的一個免費項目。

其實,早在2008年,Scratch就發布了。歷經了1.0、1.4到了2.0版本,Scratch的用戶群得到迅速的擴大。不僅是中小學生,就連大學入門、美國宇航局(NASA)都把Scratch搬入了課堂,當作學習編程的最佳工具。
Scratch作為人工智能學習、創客教育開展的重要工具,得到了全世界的教育工作者、中小學生和家長們的一致認同。
我國對編程的重視
2017年7月,中華人民共和國國務院印發《新一代人工智能發展規劃》,提出人工智能的迅速發展將深刻改變人類社會生活、改變世界。我們要搶抓人工智能發展的重大戰略機遇,構筑我國人工智能發展的先發優勢,加快建設創新型國家和世界科技強國,并強調“實施全民智能教育項目,在中小學階段設置人工智能相關課程,逐步推廣編程教育,鼓勵社會力量參與寓教于樂的編程教學軟件、游戲的開發和推廣。”

而在2016年7月,中華人民共和國教育部發布的《教育信息化“十三五規劃”》文件中,就明確提出“有條件的地區要積極探索信息技術在‘眾創空間’、跨學科學習(STEAM教育)、創客教育等新的教育模式中的應用,著力提升學生的信息素養、創新意識和創新能力,養成數字化學習習慣,促進學生的全面發展,發揮信息化面向未來培養高素質人才的支撐引領作用。”
創客教育正式以文件的形式列入教育部發展規劃,得到政府主管部門的廣泛支持和認可。

Scratch的優點
相對于C++、VB、JAVA、Python等語言來說,用于初學者教學,我們覺得Scratch有以下這些優點:
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入門簡單,無關原有編程基礎,適合中小學學生初次學習編程語言時使用。
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內容豐富,針對有興趣、喜愛繪畫的學生,提供角色繪制設計功能,為喜歡動畫的學生提供情景設計功能,為喜歡游戲的學生提供簡單游戲設計功能,甚至還能提供喜歡音樂的學生音頻處理的功能。
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通過使用Scratch,讓學生在動畫、游戲設計過程中逐漸形成邏輯分析、獨立思考創新的思維方式,學會提出問題,解決問題。
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相比其他編程軟件,其更加直觀,學生能比較容易地看到自己的勞動成果。
Scratch利于編程思維的培養
學習編程最基本的是編程概念的掌握,Scratch雖然是以積木形式進行的編程,但它的8個編程部件都包含了常見的編程概念,如程序的三種基本結構:順序結構、循環結構和選擇結構,還有變量的定義和鏈表(數組)的使用等。Scratch在程序設計時引入了事件、線程、同步的概念。
例如Scratch中包含多種事件,如判斷角色是否碰到邊界、是否遇見某種顏色等;而多線程則是讓舞臺上的不同角色各自執行不同的腳本,互不妨礙;在程序中不同角色間可以通過發送廣播和接受到廣播實現同步。學生在使用過程中自然而然就掌握了正確的編程概念。
學習編程最重要的是編程思想的培養,要在程序學習中培養學生利用編程解決問題的能力。用Scratch編寫的動畫和游戲非常直觀,學生在學會了編程的基本原理和方法后,有興趣也有能力將動畫和游戲編寫得更逼真,更好玩。在修改動畫游戲腳本的過程中,學生不斷地提出問題,解決問題,能夠根據自己的需求進行分析,設定合適的角色與相應的腳本,最終實現程序。

Scratch使用“搭積木”的方式進行編程的教學,對于學生來說更加直觀,更加有趣。還能夠與其他學科對應,用簡單的程序論證物理、數學等學科的知識概念。適合在進行其他編程語言學習前作為起步學習,為日后學習更深層次的編程語言打好基礎。
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