計算思維視域下小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)

江蘇省海安市開發(fā)區(qū)實驗學(xué)校 章 紅

隨著社會和科技的不斷發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生的計算機思維在國際上掀起了一股熱潮?；A(chǔ)教育信息技術(shù)課程是培養(yǎng)當(dāng)代中小學(xué)生計算思維能力的主要陣地。我們是學(xué)生的引導(dǎo)者和教學(xué)者，為了從理論和實踐兩方面提高學(xué)生對信息課程的理解和感受，教師要組織各種有價值的教學(xué)活動，激發(fā)學(xué)生對信息技術(shù)的感知，讓他們愛上信息技術(shù)，意識到科學(xué)技術(shù)的重要性，發(fā)展屬于自己的“計算思維”。

一、注重信息技術(shù)理念，培養(yǎng)學(xué)生的計算意識

研究表明，對學(xué)生計算思維的培養(yǎng)大多集中在初高中階段，而小學(xué)階段的計算思維培養(yǎng)過程相對較少，學(xué)生的自主計算意識還不夠強。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，當(dāng)前的教學(xué)制度對教師提出了更高層次的教學(xué)要求，“計算思維”的出現(xiàn)也推動了信息技術(shù)課程的教學(xué)發(fā)展。有關(guān)培養(yǎng)學(xué)生計算思維的兩款軟件分別是“Scratch”和“App Inventor”，這兩款軟件都能測試出學(xué)生的計算能力，為新時期的教學(xué)計劃的制訂提供依據(jù)。

很多教師利用“Scratch”培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力和創(chuàng)造力，這是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。為了適應(yīng)新時期教育的改革發(fā)展，教師要注重信息技術(shù)理念，給學(xué)生提供各種有價值的學(xué)習(xí)環(huán)境，培養(yǎng)學(xué)生的計算意識。國內(nèi)的小學(xué)信息技術(shù)教育雖然有一定的教學(xué)規(guī)律，但仍然缺少相應(yīng)的計算思維實例。從新的課程標(biāo)準(zhǔn)來看，在當(dāng)前的小學(xué)信息技術(shù)課堂中融入對學(xué)生計算思維的培養(yǎng)，更能凸顯對學(xué)生計算思維、創(chuàng)新思維的理解，合理引導(dǎo)學(xué)生解決他們所疑惑的問題，所以教師一定要合理地重視并運用。

“計算思維”是小學(xué)信息技術(shù)課堂中的重要內(nèi)容之一。如何有效地對學(xué)生的計算思維進行培養(yǎng)，是值得每個教師探討的話題?！坝嬎闼季S”是一個含糊的概念，用英語來表達就是“Computational Thinking”，這一概念是由周以真教授在美國計算機權(quán)威刊物上提出的，具有時代的表征，涵蓋了計算機科學(xué)中的一系列思維活動。我們是孩子的引導(dǎo)者，必須通過“融入、轉(zhuǎn)換和仿真”等有效的教學(xué)策略，讓學(xué)生意識到自己的日常生活和計算思維密切相關(guān)。只有這樣才能引導(dǎo)小學(xué)生的學(xué)習(xí)意識，幫助他們?nèi)嫣嵘约旱挠嬎闼季S能力，感受新時期小學(xué)信息技術(shù)課堂的魅力。

二、強化信息技術(shù)模式，提高學(xué)生的計算能力

小學(xué)信息技術(shù)課程中涉及的計算思維，是每個學(xué)生必須掌握的學(xué)習(xí)內(nèi)容，也是教師務(wù)必要重視的教學(xué)項目。首先，教師要考慮清楚課堂的教學(xué)計劃，然后運用專業(yè)技術(shù)，讓信息技術(shù)課堂發(fā)揮事半功倍的教學(xué)成效。其次，小學(xué)生年齡較小，很多同學(xué)對信息技術(shù)的概念還掌握得不夠到位。我們可以結(jié)合一些網(wǎng)絡(luò)題材，將其引用到日常教學(xué)活動中，刺激學(xué)生對信息技術(shù)的學(xué)習(xí)欲望。比如著名的“熊貓燒香”事件，是網(wǎng)絡(luò)上曾經(jīng)“火過一時”的計算機病毒，對人們的電腦進行信息的入侵，導(dǎo)致用戶系統(tǒng)的崩潰，最后接近“死機”的狀態(tài)，所有軟件圖標(biāo)都變成了一只正在燒香的熊貓。當(dāng)學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)題材產(chǎn)生興趣時，我們要多給學(xué)生介紹和講解這些有價值的信息技術(shù)實例，讓他們充滿求知欲，能自覺、自主地學(xué)習(xí)各種信息技術(shù)知識。

當(dāng)前，小學(xué)信息技術(shù)課堂的教學(xué)方案，對學(xué)生的成長發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。教師要把模塊化與課時化相結(jié)合，發(fā)揮優(yōu)質(zhì)課堂的教學(xué)優(yōu)勢，讓信息技術(shù)元素與學(xué)生的日常生活聯(lián)系在一起，加深他們對信息技術(shù)知識的理解和吸收。小學(xué)生年齡較小，教師要兼顧大部分同學(xué)的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，設(shè)定出有針對性的導(dǎo)學(xué)方案，幫助學(xué)生全面發(fā)展。從實質(zhì)性的角度來分析，計算思維主要分為五大模塊，即“算法思維（Algorithmic Thinking）、評估（Evaluation）、分解（Decomposition）、抽象（Abstraction）、概括 （Generalization）”。每一項都是學(xué)生必須掌握的學(xué)習(xí)技能，需要教師做好指點和教學(xué)引導(dǎo)，將新時期的科技元素融入課堂教學(xué)中，完善每個教學(xué)模塊的策略。

其中，“算法思維”要求學(xué)生理解較強的算法公式，有屬于 自己的計算模式。教師要做的就是合理地引導(dǎo)，促進學(xué)生對信息技術(shù)的理解和運用，這樣才能有效地提高學(xué)生的信息素養(yǎng)。學(xué)生信息素養(yǎng)的培養(yǎng)是一個循序漸進的過程，需要學(xué)生對信息活動的整個過程進行學(xué)習(xí)、總結(jié)和評價。這就是另一個重要的“評估”模塊。在熟悉利用現(xiàn)代技術(shù)條件和良好學(xué)習(xí)環(huán)境的基礎(chǔ)上，學(xué)生就能跟隨教師的引導(dǎo)發(fā)表自己的觀點，“概括”出自己所理解的信息技術(shù)概念，做好總結(jié)和分配工作。在利用計算思維解答問題時，每個學(xué)生都有自己的想象力和思維能力，教師要引導(dǎo)其進行有效的分解，對自己所整理的抽象性知識進行有效性重溫。

三、擴展信息技術(shù)活動，鍛煉學(xué)生的計算思維

由于小學(xué)生的年齡較小，而且適應(yīng)環(huán)境變化的能力較差，教師要做好每日的教學(xué)策略，從內(nèi)容上關(guān)注小學(xué)生計算思維的培養(yǎng)過程，把每位學(xué)生培養(yǎng)成信息技術(shù)的使用者，帶領(lǐng)他們學(xué)習(xí)有效的計算機基礎(chǔ)知識。隨著當(dāng)前科技文化的不斷發(fā)展，信息技術(shù)的發(fā)展與更新也越來越快。根據(jù)這個現(xiàn)狀，教師要明白科技發(fā)展形勢下的新潮流和主導(dǎo)方向，幫助學(xué)生形成獨特的學(xué)科思維方式，才能在實驗環(huán)節(jié)發(fā)揮出自己的技能優(yōu)勢。調(diào)查研究顯示，隨著年份的增長，學(xué)生的計算機思維呈現(xiàn)不斷上升的趨勢，這對小學(xué)生的成長發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。

雖然時代在不斷發(fā)展，很多信息技術(shù)課堂已經(jīng)朝著多樣化的方向邁進，但受應(yīng)試思想的限制，仍然有很多學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)不夠積極，自主學(xué)習(xí)意識也不足，使得大型的系統(tǒng)更容易被忽略。為了改變學(xué)生的傳統(tǒng)思維，教師要“概括”出解決新問題的方式，有效培養(yǎng)學(xué)生的計算思維，通過多種途徑提升課堂教學(xué)的趣味性。例如在教學(xué)“算法與程序設(shè)計”模塊時，由于小學(xué)生剛接觸到算法與程序之間的關(guān)系，教師就可以精心編寫符合學(xué)生身心發(fā)展規(guī)律的導(dǎo)學(xué)課教學(xué)方案，設(shè)計“猜數(shù)字”的課堂游戲活動，潛移默化地提高學(xué)生對信息技術(shù)的理解。

在課堂活動過程中，教師選擇1到100 之間的某個數(shù)字，請學(xué)生猜猜是什么數(shù)字。學(xué)生也可以問教師關(guān)于數(shù)的問題，養(yǎng)成良好的行為習(xí)慣，遇到不懂的問題自主鉆研、自主學(xué)習(xí)。從1 到100 的記數(shù)過程，一定要運用“二分查找”的理念。課堂是用來學(xué)習(xí)和探究的地方，同時也是學(xué)生解決實際困惑的地方。教師應(yīng)采用循序漸進的教學(xué)理念，引導(dǎo)學(xué)生隨機猜測數(shù)字。首先，“這個數(shù)是小于50 嗎？”，如果小于50，則在1—50 的范圍內(nèi)繼續(xù)尋找。其次，教師再問“這個數(shù)是小于25 嗎？”，學(xué)生思考后給出教師正確答案。以此類推，層層遞進，這種方法就是二分查找。二分法在計算機思維教學(xué)過程中非常重要，教師一定要重視并在課堂中合理地應(yīng)用。當(dāng)學(xué)生對二分法有了實質(zhì)性的理解，便會加深對信息技術(shù)這門學(xué)科的理解和感受，經(jīng)歷一個“敢說、敢想、敢做”的小學(xué)信息技術(shù)學(xué)習(xí)過程，提升自身的計算思維能力。

“計算思維”是一個概念化的模式，是數(shù)學(xué)和工程思維的互補與融合，同時也是思想和特性的有機統(tǒng)一。為了提高學(xué)生對信息技術(shù)的感知力，教師要注重新時代信息技術(shù)的教學(xué)理念，從全新的模式出發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生的計算意識。只有通過有效的教學(xué)題材，才能擴展信息技術(shù)課堂的內(nèi)容，從實質(zhì)上提高學(xué)生的計算能力，全方位鍛煉學(xué)生的計算思維。