小學(xué)信息科技編程教育中計算思維的培養(yǎng)

摘要：當前中小學(xué)教育階段重點關(guān)注的一個話題便是計算思維。在小學(xué)信息科技教學(xué)過程中，如何將計算思維更好融入課堂教學(xué)，一直是信息科技教師比較關(guān)心的目標。通過深度挖掘信息科技教材內(nèi)容，以第五課《安全停車有感知》為例進行分析，以期為信息科技教師在進行編程教育時提供一個新的思路和視角。

關(guān)鍵詞：小學(xué)信息科技" 計算思維" "編程教育

一、《安全停車有感知》教學(xué)案例

（一）教學(xué)目標

1.了解“偵測”模塊中“碰到……”各指令的作用，熟悉碰到顏色/角色的方法。

2.能運用“碰到角色”和“碰到顏色”兩個指令編寫簡單程序，同時，進一步加深對“重復(fù)執(zhí)行”“如果……那么”指令的理解和運用。

3.能夠根據(jù)解決問題的需要，自覺、主動地尋求恰當?shù)姆绞将@取與處理信息。

4.在合作解決問題的過程中，愿意與團隊成員共享信息，實現(xiàn)信息的最大價值。

通過編寫倒車程序，培養(yǎng)學(xué)生的安全意識，體驗人工智能技術(shù)的實現(xiàn)方法，鼓勵學(xué)生熱愛學(xué)習(xí)，熱愛生活。

（二）教學(xué)過程

1.教學(xué)預(yù)熱階段

活動開展之前教師依據(jù)活動目標給學(xué)生做好本節(jié)課重、難點微課講解和課前任務(wù)單，提前幾天讓學(xué)生預(yù)習(xí)，完成預(yù)習(xí)的學(xué)生登錄問卷星網(wǎng)站填寫課前預(yù)習(xí)情況反饋表。檢查學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，對于完成比較出色的學(xué)生給予獎勵。通過課前預(yù)習(xí)，讓學(xué)生明確自己的難點，逐步培養(yǎng)學(xué)生獨立學(xué)習(xí)能力；通過反饋表，教師可把握學(xué)生的共性問題。

2.教學(xué)開展階段

（1）課堂導(dǎo)入。小明的媽媽剛通過駕照考試，停車是件令她十分頭疼的問題。不過自從她的車上安裝了一件神器，她再也不擔心停車問題了。同學(xué)們看看這件神器是什么？通過觀看視頻，引發(fā)學(xué)生獨立思考，提高學(xué)習(xí)的主動性。

看來倒車雷達和倒車影像的作用真不小，可以及時偵測外界的環(huán)境，提升了停車的安全性。我們的Scraino“偵測”模塊中具有很多感知能力的指令，能感知顏色、角色等，這節(jié)課我們用Scraino來模擬安全停車吧。

（2）課堂開展。教師展示活動需要完成的程序。學(xué)生根據(jù)教師制作的程序，分析程序的構(gòu)成。學(xué)生：預(yù)設(shè)1，需要汽車和停車位；預(yù)設(shè)2，用到了偵測模塊中的“碰到顏色（ ）”指令；預(yù)設(shè)3，汽車倒車時，偵測到停車線，就停車……結(jié)合學(xué)生的分析，教師用思維導(dǎo)圖展示倒車程序的結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生明確編程的計算思維過程。

接下來教師運用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法，將活動目標劃分成一個個小的任務(wù)，通過完成小任務(wù)逐步完成本課教學(xué)目標。教師設(shè)置了4個任務(wù)，任務(wù)一添加素材，導(dǎo)入角色和背景圖片，任務(wù)二讓靜止的汽車動起來，完成汽車倒車操作，任務(wù)三汽車偵測到白色的停車線就停下來，任務(wù)四多方偵測更安全。在完成任務(wù)過程中，教師提醒學(xué)生注意區(qū)分開角色、背景，不要把角色導(dǎo)入到背景中或者把背景導(dǎo)入到角色中，同時調(diào)整好角色大小。教師解疑答惑為何選擇運動模塊中的“將y坐標增加（ ）”指令。這一部分教師以學(xué)定教，順學(xué)而導(dǎo)，注重學(xué)生的體驗，在難點處適當點撥，讓學(xué)生學(xué)習(xí)更有針對性。通過師生共同梳理，一是使學(xué)生掌握了學(xué)習(xí)的方法，二是提升了學(xué)生應(yīng)用知識的能力。

（3）活動展示評價。教師從小組推選出的優(yōu)秀作品中挑選部分作品進行展示點評，針對展示過程出現(xiàn)的問題進行解疑答惑。學(xué)生根據(jù)梳理的結(jié)果，進一步完善自己的作品。作品完善之后，學(xué)生提交作品。

（三）活動練習(xí)階段

學(xué)生課后自主完成課后練習(xí)：為角色行人設(shè)計程序，使行人在移動過程中，碰到汽車后退50步并停止當前程序的運行。

二、《安全停車有感知》中培養(yǎng)的計算思維

在準備《安全停車有感知》這一課時參考最新的信息科技課程標準，結(jié)合“雙減”要求，在“教什么”的問題上，創(chuàng)造性地使用校本教材，對教材內(nèi)容進行了適度的拓展。在“怎么教”的問題上，沿著“提出問題——分析程序——編寫程序——調(diào)試程序”的思路，把一個大任務(wù)劃分成幾個小任務(wù)，由易到難，逐層遞進，逐步培養(yǎng)學(xué)生的編程思想和計算思維，從而達成本課的教學(xué)目標。

在數(shù)學(xué)領(lǐng)域中，分解是指將一個復(fù)雜的問題或公式進行不斷地計算，最終得到一個最簡單的結(jié)果。在這節(jié)活動課中，就是把程序進行分解，把復(fù)雜的任務(wù)分解成一個個簡單的小任務(wù)，通過逐步完成小目標任務(wù)，逐層遞進最后引申到整個程序的制作。在整個過程中，學(xué)生感受到編程中的計算思維，為將來的編程學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

最后，在小學(xué)信息科技課堂教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的計算思維，教師應(yīng)盡可能多為學(xué)生創(chuàng)造實踐機會，引導(dǎo)學(xué)生分析問題、分析程序，逐步培養(yǎng)出學(xué)生解決問題的能力，從而達成培養(yǎng)學(xué)生計算思維的目的。