小學(xué)信息科技教學(xué)中學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)

摘 要：計(jì)算思維是信息科技課程要培養(yǎng)的核心素養(yǎng)之一，因此，計(jì)算思維的培養(yǎng)應(yīng)成為信息科技課程教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容之一。文章首先概述了計(jì)算思維的相關(guān)內(nèi)容，其次對(duì)小學(xué)信息科技教學(xué)中學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)原則進(jìn)行了分析，最后從多個(gè)角度提出了若干條小學(xué)信息科技教學(xué)中學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)策略。

關(guān)鍵詞：小學(xué)；信息科技；計(jì)算思維；培養(yǎng)策略

作者簡介：王丹丹（1994—），女，江蘇省蘇州市吳中區(qū)長橋?qū)嶒?yàn)小學(xué)。

在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的背景下，對(duì)人才素質(zhì)的要求也相應(yīng)提高。在此背景下，學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)受到了越來越多的關(guān)注。如何有效培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維已成為教育領(lǐng)域關(guān)注的重點(diǎn)問題之一。從本質(zhì)上來說，在小學(xué)教育教學(xué)體系中，信息科技課程具有較為明顯的獨(dú)特性，因此將其作為培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的陣地有著較好的適用性。小學(xué)信息科技教師應(yīng)對(duì)自身的教學(xué)方法進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，融入計(jì)算思維培養(yǎng)的相關(guān)內(nèi)容。

一、計(jì)算思維概述

在對(duì)其他國家針對(duì)推進(jìn)基礎(chǔ)教育中計(jì)算機(jī)科學(xué)知識(shí)培養(yǎng)的相關(guān)政策和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行研究后可以發(fā)現(xiàn)，盡管各個(gè)國家所采取的表達(dá)方式存在一定的差異，如一些國家會(huì)使用計(jì)算機(jī)科學(xué)教育來表達(dá)，另一些國家則會(huì)使用信息素養(yǎng)教育來表達(dá)，但無論表達(dá)方式如何，其圍繞的重點(diǎn)都是培養(yǎng)計(jì)算思維。從本質(zhì)上來說，信息社會(huì)的飛速發(fā)展催生了計(jì)算思維。有學(xué)者指出，信息即信息，其并非能量亦非物質(zhì)。從這句話可以看出，物質(zhì)、能量和信息是構(gòu)成當(dāng)今世界的三個(gè)重要部分［1］。隨著計(jì)算能力的迅速提升，人類處理大規(guī)模信息變得輕而易舉。從內(nèi)涵角度出發(fā)，計(jì)算思維指的是個(gè)體在認(rèn)知世界時(shí)立足于信息層面的方法和思想，這是一種全新的理解世界的視角，也是計(jì)算思維的核心所在。

二、小學(xué)信息科技教學(xué)中學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)的原則

在小學(xué)信息科技教學(xué)中，學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)是一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，教師在實(shí)際教學(xué)中應(yīng)遵循如下三個(gè)原則。

（一）實(shí)踐性原則

解決問題的能力和水平是評(píng)價(jià)學(xué)生計(jì)算思維的主要標(biāo)準(zhǔn)。因此，在小學(xué)信息科技教學(xué)中，教師應(yīng)致力于為學(xué)生創(chuàng)設(shè)更多解決問題的情境，即開展更多的實(shí)踐活動(dòng)，通過這種方式不斷優(yōu)化學(xué)生的實(shí)踐能力，使得學(xué)生在參與實(shí)踐活動(dòng)的過程中實(shí)現(xiàn)自身解決問題能力的提升。如果學(xué)生在面對(duì)問題時(shí)可以充分地運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，并在豐富的實(shí)踐活動(dòng)中積累更多的經(jīng)驗(yàn)，就可以在今后的學(xué)習(xí)與生活中更加積極地運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，推動(dòng)計(jì)算思維獲得實(shí)質(zhì)性發(fā)展。

（二）引導(dǎo)性原則

小學(xué)階段的學(xué)生由于年齡尚小，與社會(huì)的接觸較少，在思考問題時(shí)表現(xiàn)出了明顯的局限性特征。為了推動(dòng)學(xué)生計(jì)算思維有效發(fā)展，小學(xué)信息科技教師在教學(xué)時(shí)應(yīng)注重遵循和落實(shí)引導(dǎo)性原則。當(dāng)學(xué)生陷入困境，或者需要幫助時(shí)，教師應(yīng)積極發(fā)揮自身的引導(dǎo)作用，與學(xué)生共同探尋解決問題的方法。通過這種方式，學(xué)生思考問題的過程將會(huì)更加全面，從而促使學(xué)生的計(jì)算思維得到有效發(fā)展［2］。

（三）主體性原則

在新課程改革的背景下，學(xué)生的主體地位凸顯，并強(qiáng)調(diào)教師落實(shí)“以人為本”的教育理念。因此，小學(xué)信息科技教師在教學(xué)時(shí)應(yīng)充分尊重學(xué)生的主體地位，遵循主體性原則。具體而言，教師應(yīng)深入了解和掌握學(xué)生在每個(gè)學(xué)習(xí)階段的實(shí)際需求，并逐漸樹立以學(xué)生為本的教育觀念。同時(shí)，教師還需要充分關(guān)注學(xué)生的發(fā)展，并積極了解學(xué)生計(jì)算思維的特征，在此基礎(chǔ)上采取更加適宜的教學(xué)方法，確保教學(xué)活動(dòng)始終以學(xué)生的實(shí)際需求為出發(fā)點(diǎn)。

三、小學(xué)信息科技教學(xué)中學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)策略

為了有效培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，小學(xué)信息科技教師在實(shí)際教學(xué)中應(yīng)結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況，采取合適的教學(xué)方法，真正將計(jì)算思維培養(yǎng)貫徹落實(shí)到小學(xué)信息科技教學(xué)中，在優(yōu)化教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)上，促進(jìn)學(xué)生計(jì)算思維的形成。

（一）彰顯學(xué)生主體地位，優(yōu)化教學(xué)方法

在設(shè)計(jì)小學(xué)信息科技教學(xué)活動(dòng)時(shí)，教師應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立的思考與學(xué)習(xí)，這是培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的重要方式之一?；谶@一要求，教師應(yīng)將學(xué)生的自主學(xué)習(xí)作為教學(xué)活動(dòng)的主要形式［3］。在以往的教學(xué)活動(dòng)中，教師往往花費(fèi)較多的課堂時(shí)間向?qū)W生講授知識(shí)，雖然也會(huì)預(yù)留出給學(xué)生實(shí)踐操作的時(shí)間，但是更加重視技能學(xué)習(xí)，以讓學(xué)生掌握某一項(xiàng)技能為教學(xué)目標(biāo)，這在很大程度上制約了學(xué)生信息素養(yǎng)的發(fā)展和計(jì)算能力的提升。而在新課程標(biāo)準(zhǔn)下，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維受到重視。就現(xiàn)階段教育領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r來看，培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的價(jià)值已被證實(shí)，且這種教學(xué)方向得到了許多人的支持和認(rèn)可。因此，小學(xué)信息科技教師需要更加深入地研究計(jì)算思維，同時(shí)積極調(diào)整并優(yōu)化所采用的教學(xué)方法，將學(xué)生自主探究的內(nèi)容融入教學(xué)活動(dòng)中。例如，教師可以嘗試引導(dǎo)學(xué)生組建學(xué)習(xí)小組，并開展合作探究學(xué)習(xí)。這種合作探究模式同樣可以劃分到學(xué)生自主探究的范疇中，有助于凸顯學(xué)生的主體地位。

在教授蘇教版小學(xué)五年級(jí)信息科技中的《初識(shí)Scratch》一課時(shí)，為了有效培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維并提升他們的信息素養(yǎng)，教師應(yīng)轉(zhuǎn)變以往的教學(xué)方法。在以往的教學(xué)中，教師講解編程思路、學(xué)生編寫代碼是常見的課程教學(xué)模式。而在現(xiàn)階段教育目標(biāo)的指引下，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生從生活邏輯入手，分析程序之間的邏輯性。編程不是目的，理解邏輯關(guān)系才是培養(yǎng)計(jì)算思維的關(guān)鍵所在。在實(shí)際教學(xué)中，教師需要以機(jī)房作為主要的教學(xué)場所，向?qū)W生展示Scratch并講解其基本功能和構(gòu)成要素。隨后，教師應(yīng)給予學(xué)生一段時(shí)間來初步了解這一工具，并讓學(xué)生通過觀察和分析的方式，摸索每個(gè)功能按鍵的作用。同時(shí)，教師還可以引導(dǎo)學(xué)生觀察并嘗試Scratch中的每個(gè)控制符，從而使學(xué)生在自主探究的過程中對(duì)軟件工具的基本功能形成全面的認(rèn)知。這種教學(xué)形式一方面可以充分凸顯學(xué)生的主體地位，另一方面也可以使教學(xué)活動(dòng)的開展更加有序，從而提高教學(xué)效果，促進(jìn)學(xué)生計(jì)算思維的形成。

（二）聯(lián)系實(shí)際生活，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

在現(xiàn)實(shí)生活中，信息技術(shù)的影子隨處可見。倘若小學(xué)信息科技教師能在學(xué)生認(rèn)知信息技術(shù)價(jià)值和實(shí)際應(yīng)用信息技術(shù)的過程中發(fā)揮引導(dǎo)和幫助作用，將有助于學(xué)生對(duì)信息技術(shù)形成更深層次的理解，同時(shí)也可以有效促進(jìn)學(xué)生發(fā)展［4］。在教學(xué)中，教師可以向?qū)W生展示現(xiàn)實(shí)生活中信息技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，通過這種形式，學(xué)生將會(huì)對(duì)學(xué)習(xí)信息技術(shù)產(chǎn)生更加濃厚的興趣。在選擇教學(xué)方法時(shí)，教師應(yīng)在備課階段深入分析本節(jié)課程的教學(xué)內(nèi)容，并積極探尋其中與現(xiàn)實(shí)生活緊密聯(lián)系的知識(shí)點(diǎn)。隨后，教師可以采用恰當(dāng)?shù)姆绞较驅(qū)W生講解這些知識(shí)點(diǎn)，使學(xué)生對(duì)應(yīng)用信息技術(shù)的具體場景有所認(rèn)知。

以蘇教版小學(xué)五年級(jí)信息科技中《認(rèn)識(shí)機(jī)器人》這一課的教學(xué)為例，在實(shí)際教學(xué)中，教師可以將其中一些教學(xué)內(nèi)容作為聯(lián)系現(xiàn)實(shí)生活的載體。例如，向?qū)W生展示現(xiàn)實(shí)生活中應(yīng)用機(jī)器人的圖片或視頻，包括掃地機(jī)器人、餐廳里的上菜機(jī)器人、酒店里的送物品機(jī)器人等。隨后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生討論并分享自己所了解的現(xiàn)實(shí)生活中機(jī)器人的應(yīng)用，并鼓勵(lì)學(xué)生大膽預(yù)測未來機(jī)器人的發(fā)展趨勢。此外，教師可以播放一些與機(jī)器人相關(guān)的影視資料，并讓學(xué)生對(duì)不同影視作品中機(jī)器人的區(qū)別進(jìn)行分析，選出自己最喜歡的一種機(jī)器人并說明理由。在討論結(jié)束后，教師可以向?qū)W生講解機(jī)器人的工作原理，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到：機(jī)器人之所以可以做出多種多樣的行為和動(dòng)作，關(guān)鍵在于控制機(jī)器人的程序，而這些程序均是由編程創(chuàng)造出來的。在這樣的教學(xué)環(huán)境下，學(xué)生能始終保持強(qiáng)烈的好奇心和興趣，從而更加主動(dòng)地投入學(xué)習(xí)中，為計(jì)算思維的形成和發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（三）充分整合教學(xué)資源，推動(dòng)深入學(xué)習(xí)

無論何種學(xué)科，其教學(xué)活動(dòng)的開展均需要依托于教材，小學(xué)信息科技課程亦是如此。為此，教師應(yīng)在對(duì)教材進(jìn)行深入解讀的前提下，將教學(xué)資源進(jìn)行有效整合，這對(duì)信息科技教學(xué)中學(xué)生計(jì)算思維的形成與發(fā)展將產(chǎn)生重要的影響。首先，通過深入解讀教材，教師可以更加深入地理解信息科技教學(xué)內(nèi)容，明確每個(gè)知識(shí)點(diǎn)對(duì)學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)的影響，從而最大限度地挖掘教材的計(jì)算思維培養(yǎng)價(jià)值。其次，利用高質(zhì)量的課外教學(xué)資源，教師可以豐富和擴(kuò)展教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化和改善學(xué)習(xí)體系，為學(xué)生多維度思考和探索提供支持。這樣，學(xué)生就可以在對(duì)教材進(jìn)行深入學(xué)習(xí)的過程中發(fā)展計(jì)算思維，并在思維活動(dòng)中實(shí)現(xiàn)自身發(fā)展和成長。因此，在小學(xué)信息科技教學(xué)中，要想有效培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，就要將深入解讀教材和整合各類教學(xué)資源作為首要任務(wù)。

（四）依托操作練習(xí)任務(wù)，促進(jìn)思維發(fā)展

學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)需要經(jīng)歷一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，因此，小學(xué)信息科技教師在實(shí)際教學(xué)中，應(yīng)將計(jì)算思維與信息科技學(xué)科知識(shí)緊密結(jié)合，并為學(xué)生設(shè)計(jì)具有操作性的練習(xí)任務(wù)，使學(xué)生在完成任務(wù)的過程中實(shí)現(xiàn)計(jì)算思維的發(fā)展。在確定任務(wù)形式和內(nèi)容后，教師應(yīng)充分利用互聯(lián)網(wǎng)收集和整合相關(guān)主題，所搜尋的主題需要涵蓋不同層級(jí)的對(duì)象，從而使學(xué)生從多個(gè)角度出發(fā)思考和完成任務(wù)，充分鍛煉學(xué)生分析問題的能力［5］。為了確保學(xué)生積極完成任務(wù)，教師在設(shè)置任務(wù)時(shí)還應(yīng)融入生活化元素，使學(xué)生更容易接受任務(wù)并優(yōu)化任務(wù)完成效果。以蘇教版小學(xué)五年級(jí)信息科技《機(jī)器人行走》教學(xué)活動(dòng)為例，教師可以向?qū)W生提出一些問題，如：機(jī)器人行走失敗的原因可能有哪些？如何實(shí)現(xiàn)讓機(jī)器人行走的命令？然后引導(dǎo)學(xué)生思考并解決問題，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維并促進(jìn)其發(fā)展。

（五）開展合理教學(xué)評(píng)價(jià)，推動(dòng)學(xué)生進(jìn)步

在課程教學(xué)中，教學(xué)評(píng)價(jià)是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。優(yōu)質(zhì)的教學(xué)評(píng)價(jià)可以為學(xué)生分析自身能力的發(fā)展情況提供幫助，從而使學(xué)生更加清晰地了解自身在學(xué)習(xí)中的不足，并在此基礎(chǔ)上采取切實(shí)有效的優(yōu)化方法。同時(shí)，教學(xué)評(píng)價(jià)在培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維方面也發(fā)揮著關(guān)鍵作用。因此，教師必須充分關(guān)注教學(xué)評(píng)價(jià)的實(shí)施。具體而言，為了確保教學(xué)評(píng)價(jià)的有效性和合理性，教師需要根據(jù)學(xué)生的計(jì)算思維發(fā)展情況設(shè)計(jì)和選擇評(píng)價(jià)方式。這需要教師科學(xué)規(guī)劃和選擇評(píng)價(jià)載體，即衡量標(biāo)準(zhǔn)。一般來說，教師可以設(shè)計(jì)一些實(shí)際問題，通過問題評(píng)測的形式來簡要分析學(xué)生的發(fā)展情況。在實(shí)際進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià)時(shí)，教師需要確保學(xué)生了解評(píng)價(jià)結(jié)果，明確自身計(jì)算思維存在的不足。同時(shí)，教師應(yīng)向?qū)W生提供一些優(yōu)化和調(diào)整的意見或建議，促使學(xué)生朝著更好的方向發(fā)展。

結(jié)語

綜上所述，在小學(xué)信息科技教學(xué)中，教師需要認(rèn)識(shí)到，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維是一項(xiàng)長期的工作，想要在短時(shí)間內(nèi)取得顯著的成果并不現(xiàn)實(shí)。因此，教師在實(shí)際教學(xué)中需要注重增加信息科技教學(xué)的深度和廣度，以幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)計(jì)算思維的發(fā)展。

［參考文獻(xiàn)］

史豐華.小學(xué)信息技術(shù)編程教學(xué)中計(jì)算思維培養(yǎng)“五部曲”［J］.新課程導(dǎo)學(xué)，2021（合刊1）：130-131.

沈?yàn)t.小學(xué)信息技術(shù)課堂計(jì)算思維培養(yǎng)策略［J］.華人時(shí)刊（校長），2021（2）：76-77.

張?jiān)丛?基于培養(yǎng)計(jì)算思維的小學(xué)編程教育課程的開發(fā)與實(shí)踐［J］.計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)，2020，46（13）：39.

徐升波.學(xué)習(xí)進(jìn)階理論下學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)的實(shí)踐研究［J］.求知導(dǎo)刊，2022（25）：98-100.

萬詩強(qiáng).程序設(shè)計(jì)模塊化，計(jì)算思維深度化：以小學(xué)圖形化編程課為例［J］.中國信息技術(shù)教育，2022（8）：54-56.