人工智能發(fā)展下的小學信息技術(shù)教學中培養(yǎng)學生編程思維的策略

戴翼昊

【摘要】現(xiàn)階段各類新技術(shù)和圖形化編程等內(nèi)容開始出現(xiàn)，讓人類社會加速進入了人工智能時代。因此，未來的人才需要有基本的人工智能素養(yǎng)，這是時代發(fā)展對教育人才培養(yǎng)的客觀要求。所以教師也需要分析如何在教學當中進行改進和優(yōu)化，幫助學生提高技術(shù)水平。

【關(guān)鍵詞】人工智能;信息技術(shù);編程思維

0.引言

編程對于小學生而言是一項比較抽象和枯燥的內(nèi)容，大部分學生在學習過程當中沒有足夠的興趣。為了改變教學現(xiàn)狀，需深入分析小學生的學習思維和學生的年齡特征，合理安排教學重點和相關(guān)教學內(nèi)容，重點改善信息技術(shù)課程的質(zhì)量和效率。在新課程標準的要求之下，需要培養(yǎng)學生的編程思維注重各項思維能力的發(fā)展。

1.編程思維培養(yǎng)方向

1.1 圍繞建模過程完成內(nèi)容輸入

在小學信息技術(shù)當中編程課程雖然是新增的內(nèi)容，但這些課程對于學生信息素養(yǎng)的提高具有非常關(guān)鍵的作用，每一部分的編程內(nèi)容都存在內(nèi)部聯(lián)系，一個部分出現(xiàn)差錯會直接影響到全部內(nèi)容的完整程度。所以在進行程序編寫的環(huán)節(jié)當中，教師應(yīng)該先指導學生完成基礎(chǔ)建模過程，對現(xiàn)階段的事物展開全面分析，再結(jié)合計算機編程的形式和特征，將現(xiàn)實世界當中的事物反映在計算機內(nèi)部。例如，在編程任務(wù)分析環(huán)節(jié)當中，如果系統(tǒng)運行失敗，那么學生需要對運行模塊的指令重新進行設(shè)計，然后了解抽象編程規(guī)則和指令之間存在的客觀差異，對編程內(nèi)容作出修改。教師可以在布置任務(wù)之前先介紹設(shè)計要求以及規(guī)定在學生初步了解內(nèi)容之后，再將編寫代碼和作品調(diào)試的內(nèi)容進行講述[1]。

1.2 關(guān)注編程過程的推進

小學信息技術(shù)的編程內(nèi)容對學生而言難度較大，很多學生由于缺乏明確的編程思路和技巧，在實際的工作過程當中，無法根據(jù)既定的設(shè)計目標對程序進行優(yōu)化。所以教師可以根據(jù)編程內(nèi)容以不同的形式讓學生完成內(nèi)容輸入，例如在學生正式開始編程之前下發(fā)表格，明確學生的編輯目的和編輯方向。如果學生在編程階段出現(xiàn)了錯誤和問題，教師可以及時采取糾正措施，一方面鞏固知識點，另一方面在完成編程之前做出改進。

2.信息技術(shù)教學當中的編程思維培養(yǎng)策略

2.1 支架式教學策略

支架式教學策略的核心在于以培養(yǎng)編程思維為目標，將編程思維培養(yǎng)的不同方面融入到實際的教學過程當中，其中包含框架設(shè)計、問題解決和優(yōu)化評估等多個方面。教師可以為學生搭建學習的支架，并且在編程操作時提供一定的指導和幫助，最終使得學生的編程創(chuàng)作無需其他人的引導可以獨立完成。這種項目學習策略是一種重視學生主體地位的教學方法，基于真實情境出發(fā)，對生活場景展開觀察，然后借助自主探究或小組合作的方式對各種學習資源展開應(yīng)用。制定相應(yīng)的實施計劃之后，可以對項目作品和任務(wù)推進的過程展開明確分析，在符合生活項目情境客觀規(guī)律的前提之下培養(yǎng)學生的編程思維，進一步提高學生的信息技術(shù)的核心素養(yǎng)[2]。

例如，在教學的時候教師可以進行舉例：班級內(nèi)部需要清理垃圾，但垃圾有不同的類型，如何對垃圾進行有效分類？學生給出兩種分類方法，一種是進行文字分類，第二種是進行表格分類。在這種情況下，教師可以引出課程學習內(nèi)容，即利用word表格完成信息分類，明確不同類型的項目名稱。如可以將垃圾劃分為可回收垃圾或不可回收垃圾，也可以將垃圾劃分為有害垃圾和無害垃圾等。可以看到，利用這種支架式教學策略能夠充分結(jié)合學生的需求，并且組織學生利用已知信息選擇其中有用的項目完成自主設(shè)計，對信息展開快速分類和數(shù)據(jù)整理，也能明確表格知識的重點，對于學生編程思維的培養(yǎng)具有重要的促進作用。

2.2 重視內(nèi)容的分解過程

內(nèi)容的分解是對信息進行提取和篩選的階段，同時能夠借助計算機將不同的問題分解成算法描述。例如在前文提到的垃圾分類表格設(shè)計階段，在實際的操作環(huán)節(jié)，很多學生無法對表格內(nèi)容進行有效排列，且很多學生只是對頁面和邊框進行了設(shè)計，并沒有對表格內(nèi)容進行整體優(yōu)化。在這種情況下，教師可以將不同的教學目標進行合理地分解：首先，讓學生利用表格完成初步的信息篩選和信息整理;其次，運用表格的類比項目進行綜合分析，基于現(xiàn)有的條件突破教學重難點;最后，則從非結(jié)構(gòu)化的文本資料當中選出關(guān)鍵信息過渡到算法描述階段，建立程序步驟，最終解決問題，在有限的課堂時間內(nèi)完成內(nèi)容的理解和深化，從思維計算和解決問題的角度培養(yǎng)編程能力[3]。

2.3 反思總結(jié)與方案調(diào)整

反思總結(jié)和方案調(diào)整的目的在于了解現(xiàn)有的編程設(shè)計有哪些存在缺陷的地方，特別是對于某些半開放式的項目主題而言，需要正確發(fā)揮學生的主體作用，使學生對程序設(shè)計的不同結(jié)構(gòu)形成初步感知，一方面能夠激發(fā)學生的創(chuàng)作興趣，另一方面引入編程知識的內(nèi)容學習。例如，對于變量或列表等難以理解的編程項目，教師可以在教學過程當中幫助學生回顧腳本特征和邏輯關(guān)系，讓整個設(shè)計階段更加科學合理。

3.結(jié)語

編程思維是信息技術(shù)學科心素養(yǎng)的關(guān)鍵組成部分，在人工智能發(fā)展背景之下融入編程思維的小學信息技術(shù)教學能夠脫離原有的教學框架，為學生開拓一條新的教學道路，幫助學生培養(yǎng)編程思維和計算思維。

【參考文獻】

[1]董陽. 人工智能背景下信息技術(shù)教學課堂學生編程思維的培養(yǎng)分析[J]. 中文信息， 2019（01）：170.

[2]朱妍艷. 人工智能發(fā)展下信息技術(shù)課堂中的編程教學[J]. 小學科學：教師， 2019（9）：1.

[3]莊保梅. 小學信息技術(shù)教學中進行Python編程語言教學的策略[J]. 中華傳奇，2020（28）：134.