基于小學(xué)信息技術(shù)課程學(xué)生的計算思維能力培養(yǎng)的研究

許培培

摘要：國內(nèi)外的計算機界對于計算思維表現(xiàn)出極高重視。小學(xué)信息技術(shù)教育中，學(xué)生的計算思維培養(yǎng)一直是非常重要的內(nèi)容。對此本文將在程序設(shè)計與小學(xué)算法中，加入計算思維理念，探討培養(yǎng)學(xué)生計算思維的教學(xué)方法與結(jié)合契機，推動我國小學(xué)信息技術(shù)教育進步。

關(guān)鍵詞：小學(xué);信息技術(shù);計算思維能力;學(xué)科思維

前言：信息技術(shù)教育能夠促進學(xué)生形成個性化素養(yǎng)，提升學(xué)生綜合能力，幫助學(xué)生掌握信息技術(shù)操作與知識，對普及和推廣信息技術(shù)具有積極意義。當(dāng)前小學(xué)時期的信息技術(shù)教育，很多教師的教學(xué)重心是學(xué)生的信息處理方法與操作能力培養(yǎng)。信息素養(yǎng)的核心是利用計算機工具，在計算思維中，學(xué)生如同計算機的科學(xué)家一樣對問題進行思考。站在長遠角度來看，計算思維在小學(xué)信息技術(shù)教育中的應(yīng)用是必要且重要的事情。

一、計算思維概念與本質(zhì)

（一）概念

計算思維說的是使用計算機科學(xué)概念對問題進行解讀，理解與設(shè)計人類行為，涵蓋十分的廣泛。計算思維對于信息社會中的生存是必要性技能。計算思維用形式化的辦法解決問題需求，是問題解決的關(guān)鍵和標(biāo)識[1]。

（二）是學(xué)生素質(zhì)重要構(gòu)成

小學(xué)生計算思維對學(xué)生的綜合素質(zhì)以及自學(xué)能力培養(yǎng)具有重要作用。以認知學(xué)習(xí)理論來看，學(xué)習(xí)的本質(zhì)是在大腦中構(gòu)造認知結(jié)構(gòu)，計算思維能夠讓學(xué)生的腦海中形成認知動力與學(xué)習(xí)熱情。過去人們錯誤的認為，信息技術(shù)不過是工具學(xué)科，只需要掌握PPT以及WORD的操作方法即可。在這樣的背景下，信息技術(shù)教育被錯誤的認為是一種只有技術(shù)沒有人的內(nèi)容[2]。為改變這一局面，就需要在信息技術(shù)課程中，將計算思維作為重點對象，如同學(xué)習(xí)英語、數(shù)學(xué)一樣學(xué)習(xí)信息技術(shù)方面的知識。要在信息技術(shù)教育中重新研究程序設(shè)計以及算法的作用、地位，做好教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化設(shè)計，改善教學(xué)模式。

二、小學(xué)信息技術(shù)教育對學(xué)生的計算思維培養(yǎng)構(gòu)思

教學(xué)過程中，教師需要使用多樣化的胡搜單用于學(xué)生計算思維的培養(yǎng)和開發(fā)。過去的教學(xué)手段限制了學(xué)生的問題思考能力和發(fā)現(xiàn)能力。計算思維可以讓學(xué)生擁有廣闊的審視視角與能力[3]。在程序設(shè)計教育中加入計算思維，學(xué)生的問題解決能力得以提高，學(xué)生思維方式變得十分活躍。程序設(shè)計的時候，學(xué)生的編程能力反映的是學(xué)生的技能化知識與計算思維。教師需要重視學(xué)生計算思維培養(yǎng)，用數(shù)學(xué)化的方式提供支撐。

（一）情境教育分層教學(xué)

信息技術(shù)當(dāng)中有著許多難以理解的知識和概念，教師需要在幫助學(xué)生確定探究目標(biāo)以后，使用情境教學(xué)手段，進行技能教學(xué)。比如在約瑟夫算法中，教師可以讓6名同學(xué)來到講臺，之后手拉手站成一排，問學(xué)生：“老師如果從第名學(xué)生數(shù)數(shù)，在數(shù)到第三個同學(xué)時候，第三名同學(xué)需要出列，問哪一名同學(xué)將會是最后出列的同學(xué)。”這時候?qū)W生紛紛猜測，提出了各種各樣的方案。該過程中，每一名學(xué)生都能參與其中，其他的提供學(xué)也在積極思考。這樣的方式讓所有學(xué)生都能參與。隨后教師讓學(xué)生使用鏈表知識進行算法描述，不少學(xué)生能夠很順利的寫出代碼。對于班級中有著扎實基礎(chǔ)的學(xué)生，甚至可以讓這些學(xué)生使用數(shù)組處理問題，讓其他同學(xué)學(xué)習(xí)和觀摩。

（二）使用任務(wù)驅(qū)動開發(fā)學(xué)生計算思維

幾乎每一名信息技術(shù)教師都曾經(jīng)有過類似的經(jīng)歷，在講解某些技能和知識的時候十分順利，但讓學(xué)生理解問題本質(zhì)，形成相應(yīng)的思維卻困難重重，比如遞歸、差分、面向?qū)ο?。在信息技術(shù)教學(xué)中，任務(wù)驅(qū)動這種教學(xué)方法以建構(gòu)主義為指導(dǎo)，重心在于教學(xué)任務(wù)的合理設(shè)計。教學(xué)期間，需要教師按照學(xué)習(xí)內(nèi)容與主題，創(chuàng)設(shè)真實情景。用工程技術(shù)問題以及科學(xué)研究，帶領(lǐng)學(xué)生進入情境。比如循環(huán)語句的講解中，假設(shè)教師只是單純的介紹語法的實現(xiàn)方式，說語法是很重要的，那么學(xué)生的感受通常只有無聊且枯燥，甚至不少學(xué)生甚至聽的越來越糊涂。教師可以用小程序，比如計算運動會程序的小程序，輸入成績的時候，應(yīng)用循環(huán)語句。在學(xué)生發(fā)現(xiàn)這個技巧有價值、實用的時候，學(xué)生就會產(chǎn)生想要學(xué)習(xí)的想法。在自主探究中消化與理解知識。

（三）重視實驗指導(dǎo)

在小學(xué)信息技術(shù)教育中，實驗操作十分的重要。學(xué)生的綜合能力與計算能力得到成長。教師有必要用基礎(chǔ)實驗、創(chuàng)新實驗、拓展實驗等方式組織分層教學(xué)。假設(shè)學(xué)生已經(jīng)掌握了知識和技能，了解如何解決問題，那么就要按照學(xué)生基礎(chǔ)與教學(xué)要求，展開必做、選做實驗。

學(xué)生在學(xué)習(xí)操作中，通過教師的引導(dǎo)，學(xué)生了解了問題的解決方式，形成了循環(huán)學(xué)習(xí)梯度，構(gòu)成任務(wù)鏈。學(xué)生在做中學(xué)，學(xué)中做的過程中，對知識建立深刻印象與理解。

結(jié)語：計算思維在信息技術(shù)教育中扮演著十分重要的角色，如同人類做算法、寫字以及閱讀一樣，屬于信息技術(shù)不可或缺、實用、基礎(chǔ)思維方式。小學(xué)時期，教師一定要重視學(xué)生計算思維培養(yǎng)，這樣才能探索出有效的教改思路，提高信息技術(shù)教育價值，明確信息技術(shù)的教育原理、方法和概念，擺脫現(xiàn)有教育局限。

參考文獻：

[1]曹博.基于微課的小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)探究[J].科學(xué)咨詢（教育科研），2021（08）：193-194.

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[3]劉春燕.基于STEM框架的小學(xué)信息技術(shù)課程設(shè)計[J].計算機與網(wǎng)絡(luò)，2021，47（07）：37.