小學創(chuàng)意編程課程教學中計算思維的培養(yǎng)

摘要：計算思維是計算機科學中的一個重要概念，它涉及對問題進行分析、分解、抽象和算法化等一系列處理的能力。在小學生編程教學中要注重培養(yǎng)學生的計算思維，并鍛煉學生解決問題的能力及邏輯思考能力。在小學創(chuàng)意編程課程中，教師應(yīng)結(jié)合學生的特點和教學內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)編程情境，激發(fā)學生興趣，讓學生主動參與到創(chuàng)意編程學習中。

關(guān)鍵詞：小學創(chuàng)意編程課程；信息化；計算思維

一、引言

小學階段信息技術(shù)課程已是必修課程，對于培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)具有重要意義。教師要善于通過課程教學培養(yǎng)學生計算思維，讓學生能夠更好地理解和掌握計算過程中的基本概念和原理，提高他們的學習能力和問題解決能力。特別是針對小學生的思維方式和思維特點，將編程教育與計算思維相結(jié)合，成為培養(yǎng)小學生編程思維和計算能力的有效途徑。

二、小學編程教育和計算思維的關(guān)系

在小學階段的信息技術(shù)課程教學中，計算機科學的相關(guān)內(nèi)容占據(jù)了重要位置，其中包括程序設(shè)計、計算機網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)分析和人工智能等內(nèi)容。這門課程要求學生掌握技能和知識，并將其應(yīng)用到實際生活中去。在進行小學編程教學時，教師應(yīng)根據(jù)學生的年齡特點和興趣愛好進行教學設(shè)計，注重培養(yǎng)學生的計算思維，引導學生將理論知識應(yīng)用于實踐中，并進行分析、思考、總結(jié)和創(chuàng)新，提高學生的思維能力。

編程教育和計算思維雖然有一定的區(qū)別，但是兩者之間是相輔相成的關(guān)系。計算思維是一種思維模式，它在編程教育中起到重要的作用。編程教育可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，在實踐中提升學生的創(chuàng)新能力。在當前信息化時代，計算機技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于生活，為編程教育提供了良好的條件。通過編程教育可以激發(fā)學生的學習興趣，提高學生對知識和技能的掌握能力，促進學生個性化發(fā)展。

在進行小學創(chuàng)意編程教育時，教師應(yīng)根據(jù)學生的年齡特征、認知能力和心理發(fā)展等方面，制定適合學生的教學目標。在教學過程中，要以學生為主體，以興趣為引導，讓學生積極參與創(chuàng)意編程課堂。通過探索和實踐，豐富學生的認知，讓學生產(chǎn)生學習興趣，并激發(fā)學習動機，培養(yǎng)良好的思維能力。同時，教師應(yīng)為學生提供自主學習的空間和時間，讓學生自主探索和思考。教師還應(yīng)為學生提供探究問題的機會與平臺。在教學過程中，教師應(yīng)加強對學生創(chuàng)新思維和實踐能力的培養(yǎng)，使學生將所學知識與實際生活結(jié)合起來，真正將所學知識應(yīng)用于實踐中。

三、信息化背景下計算思維培養(yǎng)的必要性

（一）計算思維是人工智能時代人的基本素養(yǎng)表現(xiàn)

在信息時代，計算思維已被廣泛認可作為人的基本素養(yǎng)的表現(xiàn)。因此，在小學創(chuàng)意編程課程中，培養(yǎng)學生計算思維可以提高他們的思維能力，同時也是促進他們創(chuàng)新思維發(fā)展的關(guān)鍵。創(chuàng)意編程課程可以幫助學生將學習與生活結(jié)合起來，激發(fā)學生的學習興趣，增強他們的學習能力。

為了實現(xiàn)這一目標，教師需要根據(jù)信息時代的特點，將計算思維應(yīng)用到創(chuàng)意編程課程中。例如，教師在教授“控制面板”這一課程時，可以利用電腦作為教學工具，通過鼠標、鍵盤等設(shè)備來控制電腦程序，使學生能夠完成一些基本操作。同時，教師還可以簡單介紹不同軟件的使用方法。在學完“控制面板”這一課程后，教師可以引導學生使用計算機搭建一些簡單的程序控制面板，以驗證他們對程序設(shè)計的理解和掌握程度。通過這樣的教學活動，學生將認識到計算思維對創(chuàng)意編程課程教學的重要性。

除此之外，小學創(chuàng)意編程課程還可以培養(yǎng)學生的合作精神和團隊意識。在編程項目中，需要多人合作共同完成，這不僅讓學生學會與他人合作、分工合作，還能夠鍛煉他們的溝通能力和解決問題的能力。通過這樣的團隊合作經(jīng)歷，學生能夠?qū)W會尊重他人、傾聽他人意見，形成和諧的團隊氛圍，有助于他們今后的學習和生活。

（二）從基礎(chǔ)教育階段培養(yǎng)學生計算思維

計算思維是一種科學的思維方式，它通過編程與計算機進行對話，強調(diào)以算法設(shè)計為基礎(chǔ)，以模型化和系統(tǒng)化的方式對問題進行分析、分解、建模并求解。計算思維能力的培養(yǎng)有助于人們提高解決問題的效率。因此，在信息技術(shù)課程改革中，培養(yǎng)學生的計算思維成為一個重要目標。

《義務(wù)教育信息技術(shù)課程標準》（2022年版）將“計算思維”作為一個教學目標，并強調(diào)在實際教學中培養(yǎng)學生的計算思維能力。教師在教學過程中應(yīng)以學生為中心，引導學生積極參與創(chuàng)意編程課程，并通過任務(wù)驅(qū)動、小組合作、自主探究等方式培養(yǎng)學生的計算思維。這樣可以使學生在實踐操作中不斷提高自己的信息素養(yǎng)。在小學創(chuàng)意編程課程中培養(yǎng)學生的計算思維需要循序漸進，注重教學方法和模式的創(chuàng)新，避免急于求成。

（三）計算思維對兒童認知發(fā)展尤為關(guān)鍵

在小學階段，兒童對抽象和邏輯的理解能力較差，難以理解抽象事物。因此，在創(chuàng)意編程課程中，可以采用一系列具體的游戲和繪畫活動，幫助學生增強對抽象事物的理解，并將計算思維融入教學的各個環(huán)節(jié)中。例如，教師可以設(shè)計一堂以“紙牌游戲”為主題的課程。在課程開始時，教師可以先向?qū)W生介紹紙牌游戲的規(guī)則和玩法，并展示一款自己設(shè)計的紙牌游戲。接著，教師可以引導學生觀察和分析紙牌游戲，了解其中的抽象概念和邏輯思維。學生可以通過模仿制作紙牌游戲來實踐自己的創(chuàng)意。教師可以分小組組織學生進行游戲制作，鼓勵他們合作、互相交流和思考。最后，教師可以組織小組討論和展示，讓學生展示并解釋自己設(shè)計的紙牌游戲。通過討論和分享，學生可以互相學習和借鑒，提高計算思維的應(yīng)用能力。

四、小學創(chuàng)意編程課程培養(yǎng)計算思維實踐

計算機編程作為一種重要的技能，在當今信息時代得到了廣泛地應(yīng)用。隨著計算機的普及和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，編程教育已經(jīng)成為基礎(chǔ)教育領(lǐng)域中不可或缺的一部分。然而，小學生年齡小且缺乏編程經(jīng)驗，這在學習編程過程中容易產(chǎn)生畏難情緒。

編程課程是培養(yǎng)學生計算思維的重要手段，計算思維是指人們運用數(shù)學和自然科學等方面的知識解決問題、創(chuàng)造新事物的思維過程。它具有高度抽象性、靈活性、邏輯性等特點，能夠促進學生創(chuàng)造性地解決問題，并具備更強的綜合能力。為了克服學生在學習編程過程中可能出現(xiàn)的畏難情緒，教育機構(gòu)和老師可以采取如下幾個措施。

（一）提出假設(shè)，嘗試驗證

在小學創(chuàng)意編程教學中，教師需要根據(jù)學生的學習情況，提出假設(shè)，然后讓學生嘗試驗證假設(shè)是否成立，逐步分析解決問題。同時教師可以創(chuàng)設(shè)編程情境，讓學生自由選擇游戲角色進行編程活動，或者引導學生自主選擇角色，根據(jù)角色特點展開角色扮演。這樣的方式可以激發(fā)學生的興趣和主動性。

在這個過程中，教師還需要鼓勵學生大膽猜測和想象，鼓勵他們提出自己的假設(shè)。當學生提出的假設(shè)得到驗證時，教師需要及時給予肯定和表揚，增強學生自信心。例如，在“神奇的數(shù)字”這個教學環(huán)節(jié)中，教師可以提出問題：“你能不能設(shè)計一個神奇的數(shù)字游戲呢？”學生可以開始思考和討論，然后用編程技巧將自己設(shè)計的游戲?qū)崿F(xiàn)。教師可以引導學生嘗試驗證自己的假設(shè)是否正確，并幫助學生分析和解決問題。通過這個過程，學生可以逐步培養(yǎng)起思考能力和計算思維。

（二）利用程序，解決問題

在小學創(chuàng)意編程教學中，教師應(yīng)該結(jié)合學生的實際情況，設(shè)計任務(wù)型活動，引導學生利用程序解決問題。因此任務(wù)型教學方法能夠幫助學生逐步提高計算思維能力。比如，在“控制兩個物體”的教學過程中，教師可以設(shè)計“用車輪轉(zhuǎn)起來的兩個圓球來完成任務(wù)”。學生需要找出所有能讓輪子轉(zhuǎn)動起來的條件，并將問題分解為兩個部分：第一部分是輪子轉(zhuǎn)動的角度，第二部分是轉(zhuǎn)動過程中需要能量。學生可以通過設(shè)計循環(huán)函數(shù)來實現(xiàn)車輪轉(zhuǎn)動角度的控制。

在這個任務(wù)型教學環(huán)節(jié)中，學生需要進行合作思考來完成活動并解決問題。他們不僅需要運用計算思維來解決問題，還要進行問題分解、抽象和算法化等一系列思維處理過程。

（三）實踐探究，總結(jié)提升

在小學創(chuàng)意編程教學中，教師要充分發(fā)揮學生的主體地位，讓他們有更多機會去進行創(chuàng)意編程學習。為了確保學生能夠有效地進行編程學習，教師需要根據(jù)學生的年齡特點和認知能力，選擇合適的教學方式和方法。

對于較簡單的教學內(nèi)容，教師可以利用學生日常生活經(jīng)驗，引導他們從簡單的問題入手，逐步培養(yǎng)他們的思維能力。通過與學生共同探索和實踐，教師可以幫助學生理解編程的基本概念和操作方法。對于較為復雜的教學內(nèi)容，教師可以結(jié)合實際生活情境，引導學生對問題進行深入分析、分解和抽象等思維過程。通過這樣的活動，學生可以更好地理解問題的本質(zhì)和解決問題的方法。

在創(chuàng)意編程教學中，教師需要以學生為中心開展教學活動，讓他們在實踐探究中不斷提升自己的思維能力和解決問題的能力。

例如，可以以任務(wù)驅(qū)動的方式展開教學，以“我為爸爸媽媽做一件事”為主題，通過制作電子相冊的任務(wù)，讓學生初步了解所需工具和知識點，并通過所學知識解決問題。通過制定任務(wù)單、分解任務(wù)等一系列設(shè)計，幫助學生一步步完成任務(wù)單中的學習任務(wù)。完成學習任務(wù)單后，教師可以組織學生進行小組合作交流活動，鞏固所學知識。這樣的教學方式能夠激發(fā)學生的學習興趣，提高他們的學習動力，同時也促進學生之間的合作與交流。

（四）教學評價，總結(jié)反思

學習評價是教學中必要的環(huán)節(jié)，可以在學習過程中或?qū)W習結(jié)束后進行。常見的評價的方式包括形成性評價和終結(jié)性評價。形成性評價是在學習過程中通過觀察、交流和反思等方式對學生進行評估幫助他們獲取經(jīng)驗和提升能力。終結(jié)性評價則是通過考試、測試、作品展示等形式對學生的學習結(jié)果進行評估。

在實際教學中，形成性評價和終結(jié)性評價可以結(jié)合使用，相互補充。形成性評價可以為學生提供學習機會和幫助，促進全面發(fā)展；而終結(jié)性評價可以客觀評估學生的學習成果和能力水平，給予具體的反饋和獎勵。教師應(yīng)根據(jù)教學目標和學生需求合理選擇評價方式，提供多樣化的評價方法，以激發(fā)學生的學習動力及培養(yǎng)計算思維能力。

在創(chuàng)意編程課程中，教師為了激發(fā)學生學習興趣和提高學習能力，需要選擇合適的評價方式。

例如，在“制作自己的游戲”環(huán)節(jié)中，教師可以讓學生自主創(chuàng)作，并引導他們思考如何安排時間和運用知識解決問題。這樣的任務(wù)驅(qū)動方法能幫助學生發(fā)展編程技能。同時，教師應(yīng)觀察每組學生作品的完成情況，及時表揚表現(xiàn)出色的學生并給予獎勵，對相對落后的學生也要給予鼓勵，并及時給學生反饋，增強學生的自信心和學習動力，同時幫助他們改進學習方法，提高學習效果和質(zhì)量。

總之，教師的評價不僅僅是對成績的評估，更重要的是通過引導和激勵學生發(fā)展計算思維能力，幫助學生提升自主解決問題的能力。

五、結(jié)束語

小學創(chuàng)意編程課程除了讓學習掌握編程技能，更重要的是培養(yǎng)學生的計算思維。通過課程教學，鼓勵學生多參與編程實踐，在實踐中成長。本文只是初步探索了通過小學創(chuàng)意編程教學培養(yǎng)小學生計算思維的實踐措施，今后還需要不斷深入研究，并結(jié)合教學實踐不斷改進。

作者單位：顧宇 蘇州工業(yè)園區(qū)星灣學校

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