小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)

【摘要】計(jì)算思維是個體運(yùn)用計(jì)算科學(xué)的思想方法在解決問題時產(chǎn)生的思維活動，是信息技術(shù)學(xué)科的核心素養(yǎng)之一，在學(xué)生創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力培養(yǎng)方面起著不可估量的作用。隨著信息化的不斷推進(jìn)，數(shù)字化進(jìn)程的不斷發(fā)展，在信息技術(shù)教學(xué)中教師也越來越關(guān)注學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)。因此，教師要構(gòu)建科學(xué)的教學(xué)體系，運(yùn)用多種教學(xué)手段，開展多樣化的計(jì)算思維訓(xùn)練活動，使學(xué)生養(yǎng)成良好的計(jì)算思維習(xí)慣，不斷提高計(jì)算思維能力。

【關(guān)鍵詞】小學(xué)信息技術(shù)；計(jì)算思維；培養(yǎng)策略

作者簡介：楊貞璐（1991—），女，江蘇省南通市竹行小學(xué)。

什么是計(jì)算思維？簡而言之，其就是借助計(jì)算機(jī)科學(xué)，解決問題、設(shè)計(jì)程序系統(tǒng)、理解人類行為的相關(guān)思維活動。小學(xué)階段是學(xué)生思維能力塑造的重要階段，教育工作者必須把握這一學(xué)生成長的黃金時期，借助信息技術(shù)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。教師要以引導(dǎo)者的身份，帶領(lǐng)小學(xué)生深刻地感受信息技術(shù)這門學(xué)科的內(nèi)涵，使學(xué)生理解其奧妙，把握其發(fā)展規(guī)律。教師也要組織多樣化的教學(xué)活動，提升小學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，拉近小學(xué)生和信息技術(shù)的距離，讓小學(xué)生樹立良好的科學(xué)觀和信息觀，從理論入手，通過實(shí)踐積累，全方位地培養(yǎng)小學(xué)生的核心素養(yǎng)，幫助他們形成良好的計(jì)算思維。

一、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，滲透計(jì)算思維

在學(xué)習(xí)中，學(xué)生會有許多創(chuàng)意和想法，若教師不能細(xì)心洞察，無法做到關(guān)注與引導(dǎo)學(xué)生，那么這些迸發(fā)的創(chuàng)新火花就只能成為計(jì)算思維培養(yǎng)過程中的空想。在課堂上，教師引導(dǎo)學(xué)生和培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，與單純的傳授知識比起來，實(shí)際意義更大。而項(xiàng)目式學(xué)習(xí)不失為滲透計(jì)算思維的一種好方法，簡而言之，其就是將學(xué)生的學(xué)習(xí)以“項(xiàng)目”的形式放置于一個實(shí)際問題的解決過程中。其中“項(xiàng)目”一般是解決某個實(shí)際問題，而對這些問題，學(xué)生往往不能用學(xué)到的知識直接獲取答案，他們需要擺脫簡單的線性思維，再去分析和解決問題，極富挑戰(zhàn)性。如教學(xué)“Scratch”單元“打地鼠游戲”一課時，教師將賽車游戲的設(shè)計(jì)作為學(xué)生要完成的“項(xiàng)目”。首先，教師讓學(xué)生試玩“打地鼠”這一小游戲，進(jìn)行游戲體驗(yàn)，代入情境，引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生玩游戲沒有設(shè)計(jì)游戲過癮的想法，讓學(xué)生體會自己設(shè)計(jì)游戲有趣且更有意義。其次，教師進(jìn)行問題分析，任務(wù)驅(qū)動。這個游戲中的角色有幾個？他們的動作又分別是什么？最后，教師讓學(xué)生思考需要用什么控件來完成角色任務(wù)，然后小組一起行動，通過合作將任務(wù)分析圖填寫完整。在“打地鼠”游戲的項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，教師通過設(shè)計(jì)“如果你是一名設(shè)計(jì)師，你將如何對這個游戲進(jìn)行設(shè)計(jì)？”這一開放性的問題，真正做到以生為本，讓學(xué)生在全局規(guī)劃者的角色設(shè)定中分小組進(jìn)行角色設(shè)計(jì)、動作分析，最終設(shè)計(jì)出富有個性的游戲。在這一過程中，學(xué)生會試圖從不同的途徑和角度解決問題，諸如“如何進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)”“項(xiàng)目控制實(shí)施的細(xì)化”“小組成員間的溝通與合作的加強(qiáng)”等，以養(yǎng)成計(jì)算思維。

二、自主探索，提升計(jì)算思維

問題解決說、信息表達(dá)說、三維目標(biāo)說，是計(jì)算思維的主要內(nèi)容。要想培養(yǎng)小學(xué)生的計(jì)算思維，教師就必須培養(yǎng)他們的可視化思維、過程思維以及實(shí)踐能力。小學(xué)信息技術(shù)教師必須注重程序的設(shè)計(jì)與算法，引導(dǎo)小學(xué)生深入信息技術(shù)這門課程，讓他們自主探索。小學(xué)生在自主探索的過程中，會發(fā)揮個人的想象力，活躍思維能力，從而促進(jìn)計(jì)算思維的提升，更加深刻地掌握教學(xué)內(nèi)容［1］。

如教學(xué)“發(fā)送郵件”一課，小學(xué)信息技術(shù)教師可以先引導(dǎo)小學(xué)生了解什么是郵件。經(jīng)過教師解釋之后，學(xué)生掌握電子郵件的內(nèi)涵，知道電子郵件是當(dāng)前世界上運(yùn)用最為廣泛的一種互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，快捷高效是電子郵件的主要特點(diǎn)，其能讓不同地區(qū)的人們實(shí)現(xiàn)信息的交換，完成信息的交流。當(dāng)下，我國的小學(xué)生已經(jīng)初步接觸網(wǎng)絡(luò)，他們對電子郵件充滿好奇心。小學(xué)信息技術(shù)教師可以深入地講解如何發(fā)送郵件，細(xì)化發(fā)送步驟，并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐。當(dāng)學(xué)生了解了發(fā)送郵件的具體步驟以后，教師需要給予學(xué)生自主探索的空間，讓學(xué)生給自己最好的朋友發(fā)送一封郵件，使學(xué)生在實(shí)踐的過程中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題。如有的學(xué)生在發(fā)送郵件時，不知道如何點(diǎn)擊發(fā)送人；有的學(xué)生則是郵件格式不對，無法正確發(fā)送郵件；有的學(xué)生則不會定時發(fā)送郵件。在親自發(fā)送郵件的過程中，學(xué)生可以明確自身的問題，向同學(xué)、教師、甚至家長尋求幫助，從而順利解決問題，掌握郵件發(fā)送的技巧。學(xué)生在學(xué)中用、用中學(xué)的探索過程中，實(shí)現(xiàn)生活知識遷移并建構(gòu)起新的知識結(jié)構(gòu)，通過不斷嘗試與創(chuàng)新，提高解決實(shí)際問題的能力，不斷提升計(jì)算思維。

三、實(shí)踐操作，形成計(jì)算思維

在小學(xué)信息技術(shù)課堂上，要想培養(yǎng)小學(xué)生的計(jì)算思維，提升小學(xué)生的信息技術(shù)能力，構(gòu)建高效的信息課堂，教師就必須多開展實(shí)踐操作活動，讓小學(xué)生在接觸計(jì)算機(jī)、使用計(jì)算機(jī)的過程中，深化對計(jì)算機(jī)的認(rèn)識，提升自身的感悟能力，完成計(jì)算思維的內(nèi)化［2］。小學(xué)生本身的邏輯能力和理解能力比較弱，在小學(xué)階段，教師可以先從一些簡單的軟件和理論開始，慢慢地引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識信息技術(shù)，幫助學(xué)生逐步構(gòu)建良好的學(xué)習(xí)體系，完成知識的深化。

如教學(xué)“認(rèn)識鍵盤”一課時，小學(xué)信息技術(shù)教師可以結(jié)合實(shí)際，引導(dǎo)小學(xué)生親身實(shí)踐。對小學(xué)生而言，他們還未曾系統(tǒng)化地接觸計(jì)算機(jī)教育，對計(jì)算機(jī)鍵盤很陌生，很難在短時間內(nèi)學(xué)會Word文檔的正確使用方法和正確錄入文字。教師要結(jié)合小學(xué)生的具體身心特點(diǎn)，增強(qiáng)教學(xué)的有效性，先從簡單的內(nèi)容入手，讓學(xué)生正確認(rèn)識Word文檔，學(xué)會如何正確打開文檔、保存文檔、輸入名稱、關(guān)閉文檔，然后再讓學(xué)生按照個人的興趣愛好，輸入好詞佳句或者段落。在學(xué)生有了一定的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)后，教師可讓學(xué)生錄入較長的文章，循序漸進(jìn)地加強(qiáng)學(xué)生對鍵盤的理解，提高他們對鍵盤的使用和熟練程度。在學(xué)生初次使用鍵盤時，教師可引導(dǎo)學(xué)生輸入自己的名字、自己喜歡的食物、自己喜歡的電視劇等，即輸入文字節(jié)奏較短、文本簡單的信息。在學(xué)生熟練鍵盤應(yīng)用后，教師可為學(xué)生布置命題作文，讓學(xué)生將作文記錄在文檔中，這樣既可以考查學(xué)生的鍵盤使用能力，還能鍛煉學(xué)生的遣詞造句能力。教師布置的命題作文可從一百字逐漸擴(kuò)展到兩百字、三百字，從而以量變促質(zhì)變，讓學(xué)生在反復(fù)的鍵盤使用中清楚掌握各個字母的分布情況，學(xué)會正確使用鍵盤、使用文檔。在這一過程中，小學(xué)生的計(jì)算思維會慢慢得到培養(yǎng)。在學(xué)生掌握了文字輸入方法后，教師還可以給學(xué)生傳授Word文檔的其他操作方法，如插入圖片、制作表格等，讓學(xué)生在實(shí)踐操作中發(fā)掘文檔的多功能性，提升學(xué)習(xí)興趣，逐步形成計(jì)算思維。

四、聯(lián)系實(shí)際，運(yùn)用計(jì)算思維

要想培養(yǎng)小學(xué)生的計(jì)算思維，促進(jìn)小學(xué)生的全面發(fā)展，教師的教學(xué)范圍就不能僅局限于課堂，還要延伸到生活和課外，從而開闊學(xué)生的眼界，提升他們的計(jì)算思維實(shí)際運(yùn)用能力。任何一門學(xué)科知識都可以在生活中找到其身影，可以說，任何一門學(xué)科的理論都來源于生活，最終回歸生活。教師在教學(xué)的過程中，要積極引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系生活實(shí)際，開展計(jì)算實(shí)踐活動，利用多種場合、不同形式，鞏固學(xué)生的知識技能，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。學(xué)生在實(shí)際生活中也應(yīng)合理地使用計(jì)算機(jī)，豐富經(jīng)驗(yàn)，逐步形成自身解決問題的模型。在運(yùn)用計(jì)算機(jī)的過程中，學(xué)生應(yīng)將扁平的課堂知識轉(zhuǎn)化成立體的實(shí)踐操作，從而完成計(jì)算思維的有效培養(yǎng)。

如在教學(xué)“編程”時，小學(xué)信息技術(shù)教師可以在課堂中設(shè)置模擬炒菜機(jī)操作過程，讓課堂與學(xué)生的生活和社會認(rèn)知相結(jié)合，使學(xué)生從智能炒菜機(jī)入手，完成不同的學(xué)習(xí)任務(wù)。學(xué)習(xí)任務(wù)的難度也應(yīng)循序漸進(jìn)、由易到難，不斷加強(qiáng)學(xué)生的計(jì)算思維。第一個學(xué)習(xí)任務(wù)是模擬炒菜機(jī)的預(yù)約、配料、炒菜、保溫功能，讓學(xué)生進(jìn)一步體驗(yàn)角色的傳遞，感受程序的作用，學(xué)會發(fā)送消息與接收消息。第二個學(xué)習(xí)任務(wù)是設(shè)置倒計(jì)時裝置，讓學(xué)生對炒菜機(jī)的倒計(jì)時裝置進(jìn)行分析，了解變量的內(nèi)涵與意義，學(xué)會利用理論知識解決實(shí)際問題。第三個學(xué)習(xí)任務(wù)是編寫程序，完成預(yù)約炒菜功能。教師應(yīng)以不同的任務(wù)強(qiáng)化學(xué)生的計(jì)算思維能力，讓學(xué)生層層遞進(jìn)，不斷加強(qiáng)對計(jì)算機(jī)的了解，高效地完成學(xué)習(xí)目標(biāo)，并從生活的角度出發(fā)，意識到計(jì)算機(jī)的重要性，從而借助理論知識，解決實(shí)際問題。

五、組織活動，提升計(jì)算思維

近年來，我國的信息技術(shù)快速發(fā)展，人們已經(jīng)逐步意識到信息技術(shù)的重要性。在互聯(lián)網(wǎng)時代，各個學(xué)校也開始大力建設(shè)信息技術(shù)，完善硬件設(shè)備，引入先進(jìn)教學(xué)理念，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)更好的教育教學(xué)平臺。放眼全國和世界范圍，關(guān)于青少年信息技術(shù)的比賽層出不窮，這正是為了鍛煉青少年的信息技術(shù)能力，提高他們的信息技術(shù)水平。通過比賽，學(xué)生的探究欲得到明顯增強(qiáng)，計(jì)算思維和實(shí)踐水平也可實(shí)現(xiàn)跨越式提升，這對學(xué)生的未來發(fā)展起到不可忽視的重要推動作用。全國性的信息技術(shù)比賽要求學(xué)生能夠摸清題干，從題干中找問題，設(shè)計(jì)程序，編寫程序，完成結(jié)果。這一過程對學(xué)生的計(jì)算思維能力是良好的鍛煉。但是每年全國性的大賽舉辦次數(shù)與參賽人數(shù)有限，教師要想多鍛煉學(xué)生的計(jì)算思維，發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)，可以嘗試結(jié)合本校實(shí)際情況，并聯(lián)系當(dāng)?shù)氐钠渌麑W(xué)校，促使多校共同組織召開比賽活動，讓學(xué)生結(jié)合自身所學(xué)，全身心地投入信息技術(shù)比賽，在豐富多樣的活動中感受信息技術(shù)的魅力，強(qiáng)化自身的計(jì)算思維，提高計(jì)算思維水平。

比如，學(xué)校在完成某一階段的教學(xué)任務(wù)后，可以結(jié)合教學(xué)進(jìn)度與教學(xué)目標(biāo)，組織召開“穿越迷宮”大賽，參賽的形式不限。在教學(xué)過程中，小學(xué)信息技術(shù)教師要引導(dǎo)學(xué)生掌握“穿越迷宮”大賽的重點(diǎn)內(nèi)容，明確偵測的意義，學(xué)會有效地判斷偵測，并借助偵測，創(chuàng)設(shè)自己喜歡的游戲或者故事。該編程內(nèi)容并不復(fù)雜，學(xué)生能夠快速掌握，并達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)。在組織比賽活動的同時，教師可為學(xué)生創(chuàng)設(shè)更為廣闊的舞臺，讓學(xué)生設(shè)置更為多樣化的迷宮游戲?！氨敬伪荣惖膬?nèi)容是穿越迷宮，大家可以結(jié)合自身的愛好，設(shè)計(jì)自己喜歡的游戲。游戲的主旨是什么？游戲的目的是什么？如何編程？游戲的難度等級是多少？大家可以設(shè)計(jì)多種多樣的游戲，不必受到任何體裁的約束，但是在展示游戲時，必須清楚地和老師以及參賽選手們分享以上幾個問題的答案，便于大家更為深入地了解這個游戲，學(xué)會正確使用游戲。”由此，學(xué)生可以選擇單獨(dú)報(bào)名參賽，也可以選擇小組合作參賽。通過比賽，學(xué)生的計(jì)算思維和合作能力、思考能力、想象力以及創(chuàng)造力能夠得到考驗(yàn)和鍛煉。在精心設(shè)計(jì)游戲的過程中，學(xué)生已然從信息技術(shù)這門學(xué)科中領(lǐng)悟到計(jì)算思維。計(jì)算思維并不是一朝一夕就能培養(yǎng)出來的，它需要有良好的情景化過程。而游戲比賽就是真實(shí)的情境，能夠讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)思維遷移，進(jìn)一步提高計(jì)算思維水平。在設(shè)計(jì)比賽活動時，教師還可以增加一些生活化的元素，如“人臉識別器”“過紅綠燈裝置”等，將生活與信息技術(shù)進(jìn)行有效的聯(lián)系，讓學(xué)生在生活中感受到信息技術(shù)的趣味性，從而提高信息技術(shù)水平。在學(xué)生參賽的過程中，小學(xué)信息技術(shù)教師可給予適當(dāng)?shù)脑u價(jià)，幫助學(xué)生明確自身的優(yōu)缺點(diǎn)。對最終獲勝的學(xué)生，學(xué)?？深C發(fā)定制獎杯以及相應(yīng)的物質(zhì)獎勵，以提升學(xué)生的榮譽(yù)感，強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)動力。在這樣的氛圍下，學(xué)生不斷積極地投入信息技術(shù)的學(xué)習(xí)，并在學(xué)習(xí)過程中鍛煉個人的計(jì)算思維，提升自我能力。此外，教師與學(xué)校、家長還需要共同合作，為學(xué)生提供良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生在良好的學(xué)習(xí)氛圍中實(shí)現(xiàn)全面成長［3］。

總而言之，計(jì)算思維是人們在當(dāng)今信息社會應(yīng)熟練掌握的基本技能，它還可以被解讀為創(chuàng)造力、算法思維、批判性思維、問題解決能力、合作思維和溝通技能的共同體現(xiàn)。因此，小學(xué)信息技術(shù)教師要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)、掌握這種思維方法，并將其應(yīng)用于問題的解決，以此來培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力。計(jì)算思維能力的培養(yǎng)并不是一蹴而就的，而是一個螺旋上升、循序漸進(jìn)的過程，我們需要不斷研究、實(shí)踐、積累、總結(jié)與提高。

【參考文獻(xiàn)】

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