小學(xué)編程教學(xué)中運(yùn)用三招有效提升學(xué)生計(jì)算思維能力

黃海琦

摘? 要：計(jì)算思維已成為信息時(shí)代每個(gè)人的必備素養(yǎng)，而且現(xiàn)已被列為中小學(xué)信息技術(shù)課程的核心素養(yǎng)之一。計(jì)算思維能力的核心是問題求解能力的培養(yǎng)。本文從Scratch教學(xué)中優(yōu)化調(diào)試的這一學(xué)習(xí)模式出發(fā)，運(yùn)用三招有效提升小學(xué)生的計(jì)算思維能力。

關(guān)鍵詞：Scratch;信息技術(shù);編程教學(xué);計(jì)算思維

中圖分類號(hào)：G623.5? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：1992-7711（2020）36-201-01

計(jì)算思維的發(fā)展關(guān)系到一個(gè)人的創(chuàng)新和實(shí)踐能力的提升，而計(jì)算思維能力的啟蒙與提高在小學(xué)生階段是至關(guān)重要的。隨著課程改革，計(jì)算思維逐漸備受重視，現(xiàn)已列入中小學(xué)信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)之一。對(duì)于6歲以上的兒童而言，Scratch編程與以往的晦澀高深的程序語言不同，它采用了圖形化設(shè)計(jì)，簡單有趣，以此鍛煉兒童的計(jì)算思維能力是非常適用的。而該軟件由孩子自己學(xué)習(xí)使用是有一定難度的，課堂中需要教師正確、有方法、高效率的進(jìn)行教學(xué)和引導(dǎo)。

第一招：情景設(shè)置，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題

依據(jù)小學(xué)生的生理心理特點(diǎn)如年齡小、認(rèn)知能力弱，各方面能力處于發(fā)展的階段，特別是對(duì)于抽象事物的認(rèn)知能力，如果想要有所提高的話，需要教會(huì)孩子們抽象的事物具象化。而信息技術(shù)課程里，通過Scratch軟件可以很好地對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行情景化設(shè)置，當(dāng)學(xué)生運(yùn)用Scratch設(shè)置情景故事、游戲、動(dòng)畫時(shí)，左側(cè)的界面會(huì)實(shí)時(shí)反應(yīng)右側(cè)的腳本執(zhí)行結(jié)果。有時(shí)候難免會(huì)出現(xiàn)腳本不是按照我們想象運(yùn)行的，這就涉及到代碼調(diào)試了。通過優(yōu)化調(diào)試程序來發(fā)現(xiàn)問題，發(fā)現(xiàn)問題的能力是提升計(jì)算思維的重要開端。

對(duì)于小學(xué)生而言投票這件事情涉及到的概念和流程是抽象并且復(fù)雜的。教師在Scratch課程中設(shè)置“小公民來投票”來教學(xué)《Scratch中投票器的設(shè)計(jì)》，學(xué)生在課程中，對(duì)投票相關(guān)概念和Scratch軟件有進(jìn)一步學(xué)習(xí)和了解，當(dāng)自己對(duì)設(shè)計(jì)的編程投票器不斷優(yōu)化調(diào)試時(shí)，其認(rèn)識(shí)和想法在不斷變化，在此過程中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，諸如編程時(shí)若沒有對(duì)程序進(jìn)行初始化，那么投票器是不是就不能正常運(yùn)行，或者投票器的計(jì)數(shù)是不是準(zhǔn)確，進(jìn)而思考投票器如何實(shí)現(xiàn)公平公正，如此一來學(xué)生不僅對(duì)“公平”“公正”等抽象的等詞語有了具象的認(rèn)知，而且學(xué)生在發(fā)現(xiàn)問題的過程中，也會(huì)逐漸意識(shí)到，事物之間的關(guān)聯(lián)性，學(xué)生的思維被打開，各方面素養(yǎng)得到同步提高。

第二招：游戲設(shè)置，啟發(fā)學(xué)生思考問題

小學(xué)生對(duì)于游戲的熱愛的天生的，在游戲活動(dòng)中獲取知識(shí)、心智成長對(duì)于小學(xué)生而言是極其快樂的，所以在信息課堂中，設(shè)置各式各樣與之相關(guān)的互動(dòng)游戲，寓教于樂，將計(jì)算思維能力融入到游戲中，會(huì)達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。教師需要在游戲進(jìn)行時(shí)，有計(jì)劃、有順序地讓學(xué)生對(duì)程序不斷優(yōu)化調(diào)試做障礙加功能，以此來啟發(fā)學(xué)生思考問題。

例如，教師在編程課堂設(shè)計(jì)中安排學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)“大魚吃小魚”的游戲，游戲規(guī)則由學(xué)生設(shè)計(jì)，首先學(xué)生要對(duì)“魚”進(jìn)行設(shè)計(jì)與控制，按照“魚”設(shè)置的大小，一步步完成大魚吃小魚、小魚吃小小魚等一系列活動(dòng)。同時(shí)，教師指導(dǎo)學(xué)生對(duì)于“魚”的行動(dòng)方式做一定的思考，讓學(xué)生想清楚游戲規(guī)則怎么樣安排更加合理。教師按部就班加入計(jì)時(shí)器、定時(shí)器、限定游戲規(guī)則，不斷加深的游戲設(shè)置難度，給予學(xué)生進(jìn)一步的啟發(fā)和指引，擴(kuò)展學(xué)生游戲設(shè)置想象力的同時(shí)，進(jìn)一步對(duì)學(xué)生計(jì)算思維能力的深入提升。

第三招：任務(wù)設(shè)置，促進(jìn)學(xué)生解決問題

學(xué)生在成長的過程中，不論是生活中，還是學(xué)習(xí)中，所面臨的問題逐漸變復(fù)雜這就需要學(xué)生具備解決問題的能力。而計(jì)算機(jī)語言對(duì)于如何解決問題、如何將復(fù)雜的問題程序化、模塊化分解為多個(gè)簡單問題的合集，這種思維方式對(duì)提升計(jì)算思維能力中求解問題的能力是相當(dāng)顯著的。

教師在設(shè)計(jì)《看誰算得快》的教學(xué)活動(dòng)中，讓學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用編程實(shí)現(xiàn)“自動(dòng)出題”、“自動(dòng)判斷對(duì)錯(cuò)”和“計(jì)分”三個(gè)功能，在這一系列的任務(wù)中，教師通過對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的科學(xué)合理、循序漸進(jìn)的任務(wù)化設(shè)置，讓學(xué)生在課程中把教學(xué)任務(wù)在自身以各種手段優(yōu)化、不斷調(diào)試按照項(xiàng)目進(jìn)行完成，并且以此來學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)語言中復(fù)雜問題分解、多線程處理、優(yōu)化路徑的有效解決問題的處理方式。而且學(xué)生在教師的教學(xué)中，在完成每一項(xiàng)任務(wù)的同時(shí)，感受解決問題帶來的成就感，自信心得到提高，對(duì)學(xué)習(xí)、對(duì)生活中的大事小事不再產(chǎn)生畏難心理，相信對(duì)于學(xué)生的成長和未來發(fā)展都是有益處的。

結(jié)語

綜上所述，在編程教學(xué)中，教師運(yùn)用三招，即通過采用情景、游戲、任務(wù)三種教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置，在小學(xué)生優(yōu)化調(diào)試程序的過程中，依次對(duì)小學(xué)生計(jì)算思維能力的基礎(chǔ)——發(fā)現(xiàn)問題、思考問題和解決問題做引導(dǎo)、啟發(fā)和促進(jìn)，以此來達(dá)到培養(yǎng)其計(jì)算思維能力的目的，提高其信息素養(yǎng)，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生的整體發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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【課題項(xiàng)目】本文系《基于Scratch編程的小學(xué)信息技術(shù)課堂四步教學(xué)法的實(shí)踐研究》（2019hzkt208）研究成果之一。

（作者單位：惠州市河南岸中心小學(xué)，廣東? ?惠州? ?516000）