享解決問題之樂趣，促計算思維之發(fā)展

吳帆

“計算思維”是由美國卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)計算機科學(xué)系周以真教授提出的。她指出，計算思維是運用計算機科學(xué)的基礎(chǔ)概念進行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計以及人類行為理解等涵蓋計算機科學(xué)之廣度的一系列思維活動。計算思維是信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容，在小學(xué)階段就應(yīng)該重視學(xué)生“計算思維”的培養(yǎng)。信息技術(shù)課堂上不只是講知識和操作技能，還應(yīng)該找出藏在計算機學(xué)科知識中的思維，讓知識技能和思維相輔相成。下面筆者將結(jié)合小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法來談?wù)勁囵B(yǎng)“計算思維”的有效策略。

● 變教學(xué)策略，促“計算思維”

信息技術(shù)課的首要任務(wù)是“學(xué)”而不是“教”。我們知道，信息技術(shù)不同于其他基礎(chǔ)學(xué)科，它是一門實踐課，由于信息技術(shù)學(xué)科的特殊性，教師在教學(xué)過程中不可能也沒必要對所有的知識點逐一講解，有些內(nèi)容，我們可以大膽地讓學(xué)生去實踐，讓學(xué)生在實踐中去體會，去掌握。例如，在三年級信息技術(shù)《下載和安裝軟件》這一課的教學(xué)中，筆者將整節(jié)課的重點內(nèi)容以“活動任務(wù)”的方式布置給學(xué)生，讓學(xué)生自己通過學(xué)件、微課、上網(wǎng)查詢等方式自主去探究，充分相信學(xué)生的能力，學(xué)生們互幫互助，演示交流，非常成功地完成了教學(xué)目標(biāo)。當(dāng)然，每位學(xué)生的思路、想法都不盡相同，教師可引導(dǎo)他們進行討論和交流，并適當(dāng)?shù)亟o予點評和鼓勵，使他們相互取長補短，這樣既調(diào)動了學(xué)生的積極性，又培養(yǎng)了他們良好的思維習(xí)慣。教師要讓學(xué)生在實踐中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，促使他們不斷地思考，從而發(fā)展和完善他們的思維。最關(guān)鍵的是，學(xué)生在看似枯燥的問題解決過程中找到了快樂，通過計算思維能力的培養(yǎng)，讓學(xué)生明白信息技術(shù)學(xué)科的真正含義，知道該用什么方式解決問題，知道如何優(yōu)化解決方案，讓抽象的計算思維落實到普通問題的解決過程中。

● 建抽象模型，促“計算思維”

中國有句古話叫“授人以魚不如授人以漁”，說的是給人傳授知識，不如給人傳授學(xué)習(xí)知識的方法。我們培養(yǎng)的對象只有具備舉一反三和觸類旁通的能力，才能在面對海量的信息時做到游刃有余。因此，在信息技術(shù)教學(xué)中要活用“計算思維”的抽象法，通過從個例操作擴展到一類操作，抽象出共性建立模型，讓學(xué)生觸類旁通地使用軟件，達到操作思維的培養(yǎng)目標(biāo)。

例如，小學(xué)四年級信息技術(shù)主要學(xué)習(xí)WPS文字和WPS演示軟件的使用，這兩款軟件有很多相似的地方，所以在學(xué)生學(xué)習(xí)完WPS文字軟件接著學(xué)習(xí)WPS演示軟件時，筆者會引導(dǎo)學(xué)生進行學(xué)習(xí)遷移，發(fā)現(xiàn)并掌握WPS應(yīng)用軟件的一些共性，如統(tǒng)一的窗體結(jié)構(gòu)、相似的軟件界面、特定的菜單操作命令等。有了這樣的思維訓(xùn)練，學(xué)生在學(xué)習(xí)WPS演示軟件時，顯得非常得心應(yīng)手，對一些菜單的操作也非常熟悉，筆者只需稍加提示，學(xué)生基本都能做出較好的WPS演示作品。在完成作品的同時，筆者還讓學(xué)生自己總結(jié)WPS演示和WPS文字的相同點和不同點，進一步培養(yǎng)他們的計算思維，為今后學(xué)習(xí)更多類似的軟件做好鋪墊。

同時，在蘇科版小學(xué)信息技術(shù)教材中，每個單元都設(shè)有主題活動。在每個主題活動的教學(xué)中，可以充分利用學(xué)生已有的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，在學(xué)生自主探究的過程中幫助學(xué)生明確進行主題活動的一般流程，抽象出流程模型，讓學(xué)生思考這樣的流程還可以用來解決生活中的哪些問題，讓學(xué)生能把信息技術(shù)真正運用到生活中去，觸類旁通地培養(yǎng)學(xué)生的計算思維。

● 析繁雜任務(wù)，促“計算思維”

在面對相對繁雜、有一定難度的問題時，采用小組合作的形式，對任務(wù)進行梳理、分解、細化、再整合，以團隊的力量將“復(fù)雜問題簡單化”是解決問題非常有效的方法。在這個過程中，學(xué)生不僅能有效地解決問題，完成任務(wù)，還可以從中體驗到計算思維是如何采用抽象、分解和整合的方法來控制龐雜的任務(wù)的。

例如，在進行《WPS文字綜合設(shè)計》的教學(xué)時，筆者就有效地運用小組合作的策略。首先經(jīng)過民主投票，確定了以我校開展豐富多彩的社團活動為主題制作電子報刊;然后，學(xué)生自由組合成立各小組編委，再分組討論，提出具體的創(chuàng)作要求;接著，對任務(wù)進行梳理和分解，將任務(wù)細化成資料收集、版面規(guī)劃、美工設(shè)計、排版編輯等系列小任務(wù)，根據(jù)每位學(xué)生的特長給他們安排合適的崗位，進行協(xié)同創(chuàng)作;最后進行資源整合，完成創(chuàng)作。

在這個過程中，教師作為一名向?qū)Ш皖檰?，幫助學(xué)生怎樣應(yīng)付大量的信息，引導(dǎo)學(xué)生如何在實踐中發(fā)現(xiàn)新知識、掌握新內(nèi)容、解決新問題。學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體，在不斷的實踐和摸索中，提高了實操技能，培養(yǎng)了計算思維。

● 借思維導(dǎo)圖，促“計算思維”

在小學(xué)階段，學(xué)生的知識水平和抽象思維能力都還處于比較低的水平。怎樣把計算思維過程形象、直觀地展現(xiàn)出來，使小學(xué)生也能看得懂，會運用呢？通過實踐，筆者發(fā)現(xiàn)圖形化的思維分析軟件——思維導(dǎo)圖軟件MindManager非常適合在小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中使用。

在Scratch軟件編程的教學(xué)中，如果僅僅是按照課本內(nèi)容完成，是不能夠很準(zhǔn)確地掌握動作腳本的精髓的。那如何將過程很清楚地呈現(xiàn)出來呢？采用思維導(dǎo)圖中的流程圖方式是一個很不錯的選擇。流程圖能將自然語言轉(zhuǎn)化為程序語言，同時流程圖能由簡入繁，從整體上把握整個腳本編寫思路。

由于學(xué)生在學(xué)習(xí)初期設(shè)計經(jīng)驗不足，所以可由教師給出流程圖，并加以適當(dāng)?shù)闹v解，這樣能更有效、更規(guī)范地描述算法，從而引導(dǎo)學(xué)生在Scratch中找到相應(yīng)的代碼塊。在逐步了解和熟悉流程圖后，學(xué)生可在教師的引導(dǎo)下，自主設(shè)計并畫出流程圖。學(xué)生通過流程圖和所需模塊，嘗試自主搭建，體驗“擺弄”模塊的樂趣。學(xué)生再通過進一步細化腳本模塊，查看流程圖，腳本搭建已基本形成，進而順利實現(xiàn)編程。這樣的教學(xué)思路很好地滲透了流程圖中計算思維的理念，既可以讓學(xué)生輕松地學(xué)習(xí)算法和編程，也可以在潛移默化中培養(yǎng)學(xué)生的計算思維。

綜上所述，計算思維能力的培養(yǎng)，離不開日常教學(xué)的點滴積累。教師只有在教學(xué)設(shè)計時融入計算思維，不斷地改善自己的教學(xué)策略，在關(guān)注學(xué)生信息技術(shù)知識與技能學(xué)習(xí)的同時，明確信息技術(shù)思想方法的本質(zhì)特征，讓學(xué)生在自主、協(xié)作、交流、分享的過程中促進計算思維的發(fā)展，才能讓“計算思維”在信息技術(shù)教學(xué)中落地生根。希望在信息技術(shù)課堂上通過對計算思維的不斷滲透，能讓每個孩子都能“像計算機科學(xué)家一樣思考”！