從培養(yǎng)信息技術(shù)技能轉(zhuǎn)向發(fā)展計(jì)算思維

杭曉峰

【摘 要】在傳統(tǒng)小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中，教師通常會(huì)將重心放在學(xué)生對(duì)信息技術(shù)技能的掌握上，強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)信息技術(shù)操作的最終成果，卻忽視了學(xué)生的計(jì)算思維發(fā)展過(guò)程，導(dǎo)致學(xué)生并沒(méi)有很好地形成計(jì)算思維。因此，教師要在日常教學(xué)中重視對(duì)學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)與開(kāi)發(fā)，使學(xué)生形成清晰的計(jì)算思維邏輯，掌握使用計(jì)算思維解決問(wèn)題的有效方法。本文從計(jì)算思維的基本特征入手，結(jié)合“主題活動(dòng)：創(chuàng)作演示文稿”教學(xué)實(shí)踐，列出了指向計(jì)算思維培養(yǎng)的小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)策略。

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

【中圖分類號(hào)】G434 ?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【論文編號(hào)】1671-7384（2022）05-059-04

計(jì)算思維是計(jì)算機(jī)科學(xué)的基本概念，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，有助于學(xué)生對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)與解決，從而借助信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，讓問(wèn)題得到高效的代理執(zhí)行。計(jì)算思維是中小學(xué)信息技術(shù)課程中的四大學(xué)科核心素養(yǎng)之一，是學(xué)生學(xué)習(xí)信息技術(shù)課程的關(guān)鍵價(jià)值所在。但是，在實(shí)際教學(xué)中，很多小學(xué)信息技術(shù)教師未能及時(shí)更新教學(xué)知識(shí)，忽視了對(duì)學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)，不能使學(xué)生在信息技術(shù)學(xué)習(xí)過(guò)程中形成自己解決問(wèn)題的計(jì)算思維方式。當(dāng)前，很多信息技術(shù)教學(xué)都是依靠編程來(lái)培養(yǎng)小學(xué)生的計(jì)算思維，但計(jì)算思維技能不僅僅與編程有關(guān)。不依靠編程，小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)仍然可以發(fā)展學(xué)生的計(jì)算思維，同樣有助于培養(yǎng)學(xué)生在解決問(wèn)題時(shí)監(jiān)控認(rèn)知過(guò)程的能力。教師要在教學(xué)中加強(qiáng)對(duì)學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)，使學(xué)生逐漸形成用計(jì)算思維考慮問(wèn)題的習(xí)慣，促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提升。下面，結(jié)合“主題活動(dòng)：創(chuàng)作演示文稿”一課教學(xué)實(shí)踐，談一談指向計(jì)算思維培養(yǎng)的小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)策略。

計(jì)算思維的基本特征

計(jì)算思維可以分成關(guān)注點(diǎn)和分析能力、抽象轉(zhuǎn)化能力、算法思維能力、評(píng)估和概括能力四個(gè)維度。

1.關(guān)注點(diǎn)和分析能力

關(guān)注點(diǎn)和分析能力是學(xué)生利用計(jì)算思維解決問(wèn)題的第一步。關(guān)注點(diǎn)是指學(xué)生可以從復(fù)雜的任務(wù)當(dāng)中分析出問(wèn)題的關(guān)鍵部分，分析能力是指當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己無(wú)法直接解決問(wèn)題時(shí)，可以利用自身的已有經(jīng)驗(yàn)，將整個(gè)任務(wù)分解成為多個(gè)小任務(wù)來(lái)處理。小學(xué)階段的學(xué)生在這一方面還存在著嚴(yán)重的不足，學(xué)生在遇到包含多個(gè)任務(wù)的總?cè)蝿?wù)時(shí)容易找不到解決問(wèn)題的思路。在實(shí)際的教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)適當(dāng)加入符合小學(xué)階段學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)的問(wèn)題或者案例，讓學(xué)生學(xué)會(huì)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行拆解和分析，逐步發(fā)展學(xué)生的關(guān)注點(diǎn)和分析能力。

2.抽象轉(zhuǎn)化能力

抽象轉(zhuǎn)化能力是指學(xué)生可以將學(xué)習(xí)過(guò)程中獲得的知識(shí)轉(zhuǎn)化成為現(xiàn)實(shí)生活中遇到的問(wèn)題的解決方法，也可以理解為學(xué)生的知識(shí)遷移能力。小學(xué)生的抽象轉(zhuǎn)化能力還不強(qiáng)，學(xué)生的抽象轉(zhuǎn)化能力通常會(huì)建立在對(duì)信息技術(shù)算法的掌握之上。為了增強(qiáng)學(xué)生的抽象轉(zhuǎn)化能力，在小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)過(guò)程中，教師要注重加強(qiáng)對(duì)問(wèn)題解決過(guò)程的講解，并且還要善于引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)的遷移，讓學(xué)生能夠聯(lián)系現(xiàn)實(shí)生活去理解信息技術(shù)知識(shí)，從而使學(xué)生的抽象轉(zhuǎn)化能力在潛移默化中獲得提升。

3.算法思維能力

算法思維能力是指學(xué)生可以將問(wèn)題解決的過(guò)程以流程圖的形式呈現(xiàn)，或者將流程圖轉(zhuǎn)化成為一種代碼語(yǔ)言。小學(xué)階段學(xué)生學(xué)習(xí)的代碼語(yǔ)言比較少，因此學(xué)生的算法思維能力主要體現(xiàn)在是否能夠?qū)?wèn)題解決過(guò)程以流程圖的形式呈現(xiàn)出來(lái)。小學(xué)生的算法思維能力普遍薄弱，學(xué)生對(duì)于解決問(wèn)題的整個(gè)過(guò)程還不太了解，因此，在教學(xué)過(guò)程中，教師要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的語(yǔ)言引導(dǎo)，幫助學(xué)生完成思維的轉(zhuǎn)變，使學(xué)生的算法思維能力得到科學(xué)的鍛煉。

4.評(píng)估和概括能力

評(píng)估能力是指當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)解決某個(gè)問(wèn)題的方法有多種時(shí)，可以挑選出最合適的一種能力。概括能力是指學(xué)生可以總結(jié)出解決同一類問(wèn)題的方法的能力。小學(xué)階段的學(xué)生在評(píng)估和概括能力的發(fā)展上還存在著很大的不足，而培養(yǎng)計(jì)算思維的目的就是讓學(xué)生學(xué)會(huì)使用計(jì)算思維去解決問(wèn)題。因此，教師要強(qiáng)調(diào)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行歸納和反思，讓學(xué)生學(xué)習(xí)如何更好地解決問(wèn)題，使學(xué)生在多次的反思和總結(jié)中獲得評(píng)估和概括能力的增強(qiáng)。

將計(jì)算思維的培養(yǎng)當(dāng)作小學(xué)信息技術(shù)教育的主要目標(biāo)，能夠有效調(diào)動(dòng)起學(xué)生對(duì)信息技術(shù)的探索興趣，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。在實(shí)際的教學(xué)中，教師要設(shè)計(jì)環(huán)環(huán)相扣的教學(xué)對(duì)策，將問(wèn)題解決作為教學(xué)活動(dòng)的主線，從而促使學(xué)生的計(jì)算思維得到不斷的提升。

指向計(jì)算思維培養(yǎng)的小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)策略

1.創(chuàng)設(shè)情境，引起思考

小學(xué)生的興趣愛(ài)好比較廣泛，好奇心旺盛，容易在學(xué)習(xí)的過(guò)程中被其他因素影響。因此，在實(shí)際教學(xué)中，教師要注重抓好課堂導(dǎo)入這一環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)良好的活動(dòng)情境，讓學(xué)生產(chǎn)生主動(dòng)解決問(wèn)題的意愿，進(jìn)而為整個(gè)活動(dòng)中計(jì)算思維的培養(yǎng)奠定良好的基礎(chǔ)。教師在創(chuàng)設(shè)情境的過(guò)程中要確保情境來(lái)源于學(xué)生的真實(shí)生活，讓情境和學(xué)生的已有生活經(jīng)驗(yàn)結(jié)合起來(lái)。

例如，在教學(xué)“主題活動(dòng)：創(chuàng)作演示文稿”的過(guò)程中，我在課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)向?qū)W生展示了一份演示文稿。這份文稿向?qū)W生講述了繪本《花格子大象艾瑪》的故事，故事情節(jié)生動(dòng)，而且富有濃厚的教育價(jià)值，我還在演示文稿中添加了很多這個(gè)年齡段學(xué)生喜愛(ài)的元素，更好地達(dá)到了吸引學(xué)生注意力的目的。在展示環(huán)節(jié)，我讓學(xué)生結(jié)合自己的感受，簡(jiǎn)單地進(jìn)行闡述，為學(xué)生之后解決問(wèn)題奠定好基礎(chǔ)。

2.提出問(wèn)題，促進(jìn)討論

在利用主題情境激發(fā)了學(xué)生的好奇心之后，教師要及時(shí)地提出和情境有關(guān)的核心問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行問(wèn)題討論，讓學(xué)生融入情境。在這個(gè)過(guò)程中，教師要形成計(jì)算思維培養(yǎng)的觀念，讓學(xué)生學(xué)會(huì)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行拆解，明確自己到底是在解決什么問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題可以分成多少個(gè)步驟，從而使學(xué)生的計(jì)算思維得到初步發(fā)展。在學(xué)生討論問(wèn)題的過(guò)程中，教師要注重討論形式的多樣性，讓學(xué)生不僅要學(xué)習(xí)獨(dú)立思考，同時(shí)也學(xué)會(huì)合作探究，豐富學(xué)生學(xué)習(xí)的經(jīng)歷。

在“主題活動(dòng)：創(chuàng)作演示文稿”一課教學(xué)中，在學(xué)生對(duì)用演示文稿來(lái)展示故事產(chǎn)生了好奇心之后，我接著向?qū)W生提出本節(jié)課的核心問(wèn)題：如果讓你來(lái)使用演示文稿描述一個(gè)故事，你會(huì)怎么做？可以將整個(gè)計(jì)劃分成哪些步驟？在提出了這些問(wèn)題之后，我將學(xué)生分成了幾個(gè)小組，讓學(xué)生將自己的想法首先在小組里面提出來(lái)。在學(xué)生討論的過(guò)程中，我發(fā)現(xiàn)有的小組利用我在課堂上展示的案例進(jìn)行討論，有的小組則選擇了新的故事來(lái)進(jìn)行探討。學(xué)生經(jīng)過(guò)討論，我再讓學(xué)生講一講自己的收獲，有的學(xué)生看待問(wèn)題的角度還比較淺，只能說(shuō)出“確定故事——編輯文檔”這種簡(jiǎn)單的結(jié)論;有的學(xué)生的計(jì)算思維已經(jīng)得到了一定的發(fā)展，懂得細(xì)化知識(shí)，可以將整個(gè)問(wèn)題解決的過(guò)程分成確定目標(biāo)、設(shè)計(jì)思路、明確風(fēng)格、確定板塊、實(shí)施操作等多個(gè)步驟。這樣，經(jīng)過(guò)討論，可以使學(xué)生對(duì)自己接下來(lái)要進(jìn)行的實(shí)踐操作形成基本的認(rèn)識(shí)，進(jìn)而奠定良好的實(shí)踐基礎(chǔ)。

3.分析問(wèn)題，內(nèi)化知識(shí)

在經(jīng)過(guò)一番討論之后，學(xué)生的思維會(huì)得到一定程度的拓展。之后，教師要進(jìn)一步去引導(dǎo)學(xué)生，讓學(xué)生從關(guān)注與分析、抽象和轉(zhuǎn)化的角度再次對(duì)問(wèn)題進(jìn)行思考，對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分步探索。在這個(gè)過(guò)程中，教師也要注重讓學(xué)生養(yǎng)成使用程序圖解析問(wèn)題的意識(shí)，讓學(xué)生試著將自己解決問(wèn)題的思路用思維導(dǎo)圖的形式展現(xiàn)出來(lái)，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

在“主題活動(dòng)：創(chuàng)作演示文稿”一課的教學(xué)中，學(xué)生已經(jīng)形成了對(duì)問(wèn)題的初步認(rèn)識(shí)，于是我讓學(xué)生靜下心來(lái)，試著將自己一開(kāi)始形成的想法與在討論過(guò)程中吸收的新經(jīng)驗(yàn)融合在一起，整合成為新思路。在這堂課上，因?yàn)閷W(xué)生還沒(méi)有掌握思維導(dǎo)圖的設(shè)計(jì)方法，所以我首先給學(xué)生做了一個(gè)演示，讓學(xué)生知道思維導(dǎo)圖是做什么的、有什么用、怎么制作，等等。之后，我再讓學(xué)生將自己的新思路制作成為思維導(dǎo)圖，對(duì)整個(gè)問(wèn)題解決的過(guò)程形成系統(tǒng)性的認(rèn)知，學(xué)會(huì)分析和分解問(wèn)題，在設(shè)計(jì)思維導(dǎo)圖的過(guò)程中形成良好的計(jì)算思維品質(zhì)。

4.動(dòng)手創(chuàng)作，獨(dú)立探索

信息技術(shù)教育的關(guān)鍵在于學(xué)生的實(shí)踐操作。在經(jīng)過(guò)了一番啟發(fā)和引導(dǎo)之后，學(xué)生對(duì)于問(wèn)題解決的關(guān)鍵是什么、怎么解決問(wèn)題會(huì)形成基本的認(rèn)識(shí)，這個(gè)時(shí)候，教師要及時(shí)給學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生將腦中的想法落實(shí)到實(shí)踐當(dāng)中，從而升華學(xué)生的體驗(yàn)。在第一次讓學(xué)生實(shí)踐操作的過(guò)程中，教師要注重讓學(xué)生獨(dú)立去探索，引起更多學(xué)生的思維碰撞。

例如，在“主題活動(dòng)：創(chuàng)作演示文稿”一課的教學(xué)中，我讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作，按照自己的想法進(jìn)行操作，看看能不能完成實(shí)踐操作。在這個(gè)過(guò)程中，因?yàn)樾枰獙W(xué)生進(jìn)行的操作比較多，所以，我首先使用微課幫助學(xué)生回憶以往學(xué)習(xí)的演示文稿操作，喚醒學(xué)生的記憶，之后再讓學(xué)生進(jìn)行具體的實(shí)踐操作。為了讓學(xué)生可以產(chǎn)生濃厚的實(shí)踐興趣，我提前準(zhǔn)備了較多的圖片和故事供學(xué)生進(jìn)行選擇，并且鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)自己的興趣愛(ài)好，在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行資源的實(shí)時(shí)搜集，將其應(yīng)用到自己的作品中來(lái)。在學(xué)生完成作品之后，我再讓學(xué)生去分享自己的作品，并吸取他人的優(yōu)點(diǎn)和制作過(guò)程。

5.佳作展示，升華思維

計(jì)算思維的養(yǎng)成需要學(xué)生反復(fù)去思考和實(shí)踐，因此，在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中，教師要注重讓學(xué)生在每一次實(shí)踐之后進(jìn)行及時(shí)的反思和總結(jié)，引起學(xué)生的自我反思，升華學(xué)生的思維。由于小學(xué)生認(rèn)識(shí)問(wèn)題的水平還不夠充分，學(xué)生容易形成定勢(shì)思維，因此，教師要加強(qiáng)這一環(huán)節(jié)中學(xué)生之間的互動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生自評(píng)、互評(píng)以及他評(píng)，使學(xué)生在交流的過(guò)程中找到更多解決問(wèn)題的方法，促進(jìn)學(xué)生歸納能力、分析能力的培養(yǎng)。

例如，在“主題活動(dòng)：創(chuàng)作演示文稿”一課的教學(xué)中，我讓學(xué)生說(shuō)一說(shuō)作品在制作的過(guò)程中是不是完全按照一開(kāi)始的規(guī)劃來(lái)實(shí)施的？如果不是，是哪一個(gè)步驟出現(xiàn)了問(wèn)題，讓學(xué)生各抒己見(jiàn)。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生之間通過(guò)直抒胸臆，自然而然地產(chǎn)生了很多的思維碰撞，尤其在字體的大小、圖片和文字之間的相對(duì)位置等方面，學(xué)生之間產(chǎn)生了較大的差異。于是，我讓學(xué)生用自己的作品來(lái)“說(shuō)話”，向他人展示自己真實(shí)的觀點(diǎn)。在一番討論之后，我再讓學(xué)生重新修改自己的思維導(dǎo)圖，用新的想法來(lái)修飾思維導(dǎo)圖，從而讓學(xué)生的思維得到升華。

6.啟發(fā)再創(chuàng)，靈活創(chuàng)作

在小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中，我們將對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)落實(shí)到思維上，啟發(fā)學(xué)生實(shí)現(xiàn)思維進(jìn)階，做到信息技術(shù)知識(shí)的遷移應(yīng)用，而不是單單只會(huì)解決一個(gè)問(wèn)題。因此，在實(shí)際教學(xué)中，經(jīng)歷了階段反思，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)自己還存在著一些問(wèn)題，也會(huì)了解其他人在解決問(wèn)題過(guò)程中所使用的一些方法。這個(gè)時(shí)候，教師要在總結(jié)的基礎(chǔ)上立即引導(dǎo)學(xué)生再次進(jìn)行創(chuàng)作，讓學(xué)生充分感受解決問(wèn)題的過(guò)程，將多種思想內(nèi)化，從而在良好的解決問(wèn)題氛圍中一步步地鍛煉學(xué)生的思維。

例如，在“主題活動(dòng)：創(chuàng)作演示文稿”一課的教學(xué)中，在學(xué)生對(duì)思維導(dǎo)圖進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)之后，我讓學(xué)生再次進(jìn)行實(shí)踐創(chuàng)作，看看是否可以讓自己的作品變得更加完美。在這一環(huán)節(jié)中，考慮到個(gè)別學(xué)生還不太清楚如何讓自己的作品更優(yōu)化，所以我使用了小組互動(dòng)的方法，讓學(xué)生之間相互指出對(duì)方作品存在的不足，并且一起討論完善作品，使學(xué)生真正有所感悟，獲得評(píng)估和概括能力上的提高。

7.總結(jié)反思，落實(shí)目標(biāo)

計(jì)算思維的養(yǎng)成依賴于學(xué)生的不斷反思和總結(jié)，在小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)當(dāng)在學(xué)生已有感悟的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生再次進(jìn)行總結(jié)反思，將自己經(jīng)過(guò)多次實(shí)踐所獲得的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來(lái)，感受到自己的成長(zhǎng)變化，從而真正落實(shí)對(duì)學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)目標(biāo)。

在“主題活動(dòng)：創(chuàng)作演示文稿”教學(xué)的最后，我組織學(xué)生展開(kāi)交流活動(dòng)，讓學(xué)生說(shuō)一說(shuō)自己在課堂上都得到了哪些收獲，如果現(xiàn)在讓自己使用演示文稿來(lái)描述一個(gè)全新的故事，自己會(huì)怎么做，從而讓學(xué)生回顧自己學(xué)習(xí)的整個(gè)過(guò)程，升華學(xué)生的思維，使學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)真正落實(shí)在計(jì)算思維上。

小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中培養(yǎng)計(jì)算思維至關(guān)重要，標(biāo)志著小學(xué)信息技術(shù)課程價(jià)值的轉(zhuǎn)向，使得小學(xué)信息技術(shù)課程從著重培養(yǎng)信息技術(shù)技能轉(zhuǎn)向重視計(jì)算思維發(fā)展。但在小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)，需要教師對(duì)計(jì)算思維的基本特征形成正確的理解和認(rèn)識(shí)，并且能夠結(jié)合小學(xué)生的認(rèn)知水平選擇合理的教學(xué)策略，用科學(xué)的方式挖掘出學(xué)生的思維潛能，使學(xué)生逐漸掌握系統(tǒng)解決問(wèn)題的方法，體會(huì)使用計(jì)算思維解決問(wèn)題的便捷之處，促進(jìn)小學(xué)信息技術(shù)課程的有效推進(jìn)。

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