利用思维导图提升学生scratch项目编程能力
吴巨亚 乐清市教师教育论文联评二等奖
摘要本文主要介绍学生在scratch项目式编程过程中，通过思维导图，能够更快捷的理清思路，规划布局，发挥创想，即使脚本复杂也能化繁为简，实现编程能力的提升。
由美国麻省理工大学(MIT)研制开发的趣味编程软件-Scratch，具有操作简易、内容丰富、共享便捷的优点。自推行以来，倍受广大师生的喜爱。学生通过scratch语言制作有趣的程序，学会创新和分享，同时也锻炼其逻辑思维能力和创新思维能力，在项目探究过程中逐步培养计算思维，提升解决问题的能力。我们也能切身感受到，学生在创作中真正体验到了自由编程、自由创作的快乐。
近年来，笔者在scratch教学中，经常遇到瓶颈，那就是无法提高学生使用scratch完成综合性项目的能力。很多学生经常做着做着就半途而废，并不是不想做，而是做不下去了。究其原因，才发现，原来是学生的思维逻辑混乱，与原设想冲突，制作过程中随意删减、增添或修改原计划，导致很多脚本需要改动，由于综合性项目内容多，脚本繁琐，一旦修改不到位，脚本无法按心中设想实现效果，学生就会产生放弃心理。这让笔者产生了思考，于是想到用思维导图帮助学生理清思路，梳理思维，从而提升编程能力，实现难度更高的编程项目。
思维导图是一种培养创新思维方式的工具,即利用一个关键词从不同特性导出其他具有相关性的关键词,引发其他关键词的导出,按照发散性思维的特征,从主干到各分支的发散。对于每一分支可以使用不同的颜色标识,线条的大小由粗到细,提示着由主干到枝叶的推导关系,思维导图在表现形式上是树状发散结构的。
三、基于思维导图培养学生项目式编程策略探究
思维导图为问题解决的可行性提供支撑，为确定项目提供方向和动力。
Scratch编程的项目主题，需要学生发挥创意，大胆设想，甚至进行头脑风暴的过程，这个过程的思维极其散乱，但能迸发出各种意想不到的创意。思维导图正是一种表达发散性思维的有效图形工具，简单却有效。
结合小学生身心特点，他们能够且擅长从自己的兴趣或生活中所面临的问题中提出问题，从而提出项目出发点。例如，我给学生提供的大方向是“环保”，学生就能从这个大主题中想到许多与环保相关的方向，如下图。利用思维导图，学生不但没有丢失他们闪现的灵感，而且还能通过思维导图，联系事件的前因后果，整理思路，确定项目主题：《戴上口罩之后》：通过故事让人知道雾霾给生活带来的影响；《环保小卫士》：通过游戏引导人们将垃圾扔到垃圾桶内。
Scratch项目的确定源自兴趣，取自生活，其必然建立在对所学知识良好建构的基础上，思维导图直观清晰，为学生确定项目主题导航起步，共同讨论帮助学生增进知识，锻炼思维，最终获得学习成就感。
思维导图有助于整理解决问题的逻辑思路，引领和监督整个项目式学习，具有至关重要的核心地位。在scratch项目中，绘制思维导图主要有以下三个方面的作用：
1、整理项目的逻辑思路
对于整个项目的整体思路，一般习惯性使用流程图的方法，但是流程图的各种形状容易让学生混淆。利用思维导图的优势，可以帮助学生理清整个项目的逻辑，还能使用不同的颜色和支干粗细，区分重要性和差异性。
项目式编程大多需要用到10个以上的角色，有的角色属于同一类，有的角色只是很次要的配角。因此可以通过思维导图，画出各角色，同一类为同一种颜色，不同类用不同的颜色，主角用粗线条，配角线条渐细，以此区分各角色的分工。
在学生参赛作品《垃圾分类我先行》的脚本中，含有23个角色，另外还有舞台。而四个垃圾桶角色为同一层次，四种垃圾为同一层次，像“污染图片”角色只为宣传片中出现一下而已，学生制作的思维导图如下图，可以清晰的看出各角色的重要性，以及类别。
通过对重要角色的脚本分支，能更清晰的理清编程思路，即使需要修改也不会产生过多的冲突。借助思维导图，能让学生更有计划的编写脚本，将复杂的程序化分为一个个简单的模块，逐步实现完整程序，从而实现原先设想。
思维导图指导学生有目的，有规划地开展实践操作，任务分工明确，方向清晰。通过解决问题的过程，学生可进一步补充和完善思维导图中的不足之处。此时，学生自己绘制的思维导图成为了他们实践操作的“指导员”和“监督员”，学生的主体性得到了良好的体现，也让老师在帮助学生解决问题时有了更好的凭据。
思维导图为调试评估提供依据，并验证问题解决方式和方法。学生也可以通过思维导图自检和反思实践过程，总结心得体会，从而构建知识迁移，提升思维能力和操作能力。
通过自查、互查、答辩等方式，与思维导图的对照，验证问题解决的方式和方法。还可记录调试过程中出现的问题，方便同伴或教师提供帮助。
2、根据思维导图进行展示与评价，让学生对自己的作品有更清晰的思路，可以借助思维导图向他人讲解自己的设计与实现效果。有助于教师对学生作品完成情况有更好的评价方向，比如能力好的学生可以在原有思路上增添更多的创意，思维导图更加丰富；而编程能力不够好，但想法创意丰富的学生，在实践过程中由于遇到困难，由于时间有限，为实现项目的完整性，删减原来的思路，可能导致思维导图变得越来越简洁。
最后根据思维导图的预设，教师和项目学员共同对项目学习的过程，学习的经历和经验，结果达成情况进行讨论评估。过程中注意引导学生记录项目实施过程中解决问题的经验，以及面对疑难问题所采取的行动等，从而实现编程能力的提升。
在这里我推荐几款非常好用的思维导图工具，让读者能够快速探索思路，与同伴协作和编辑你的程序。
1、XMind 是一个开源项目，这意味着它可以免费下载并自由地使用。 XMind 也有 Plus/Pro 版本，提供更专业的功能。除了地图结构， XMind 同时也提供树，逻辑和鱼骨图，具有内置拼写检查，搜索，加密，甚至是音频笔记功能。
2、Coggle 是一个免费的在线协作思维导图工具，让您直观地用一个精美的呈现分支结构定义的连接。它可以让你制作出漂亮的笔记，方便快捷。与朋友和同事分享，和他们协同工作，展现你的想法。
3、MindMaple lite让您尽快掌握思维导图，这个能打开大脑潜能的强有力的图解工具。它能同时让您运用大脑皮层的所有智能，包括词汇，图象，数字，逻辑，韵律，颜色和空间感知。它可以运用于生活的各个层面，帮助您更有效地学习，更清晰地思维，让您的大脑最佳表现。
这是一个开源的应用程序，使任何人都可以轻松地创建好看的思维导图。它可以创建分支（子想法）与无限层级，其中所有这些都互相连接。它是完全基于 HTML5，CSS3 和JavaScript 实现的。
4、Mindmaps，这是一个开源的应用程序，使任何人都可以轻松地创建好看的思维导图。它可以创建分支（子想法）与无限层级，其中所有这些都互相连接。它是完全基于 HTML5，CSS3 和JavaScript 实现的。
通过在社团和比赛中对scratch编程者尝试和实践思维导图，虽然学生刚开始接触思维导图，觉得好像多了一些繁琐的事情，产生厌弃心理，敷衍了事，做的并不精细。但随着项目的复杂程度加大，学生因为有之前对思维导图的认知，慢慢开始主动使用思维导图创想主题，规划角色和脚本，遇到与原计划不同的时候，学生也会主动去修改原来的思维导图，逐渐完善。学生的思维更加缜密，逻辑也更加清晰有条理，看似复杂的脚本越来越得心应手。我将在信息技术课堂教学中继续尝试使用思维导图，发掘其更多的功效。
[2]博赞;思维导图学习宝典[M];化学工业出版社;2014[1]
[4] 谢美君；思维导图在小学scratch项目式教学中的应用探究[J]；教育科学；2018(4)
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