增強(qiáng)學(xué)生計(jì)算思維能力

〔摘 要〕 隨著社會(huì)進(jìn)步和教育體制的不斷創(chuàng)新改革，信息科技在教育領(lǐng)域的應(yīng)用更加廣泛，信息化教育模式已成為主流趨勢(shì)。在小學(xué)階段，學(xué)校已經(jīng)開展與信息科技相關(guān)的活動(dòng)，目的是讓學(xué)生提前學(xué)習(xí)并體驗(yàn)計(jì)算機(jī)處理能力。相較于其他學(xué)科，信息科技的學(xué)習(xí)重點(diǎn)在于培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力。因此，本文通過探究基于核心素養(yǎng)的信息科技在小學(xué)中的運(yùn)用，探索教學(xué)中計(jì)算思維的培養(yǎng)策略，以期推動(dòng)小學(xué)信息科技課程的開展，同時(shí)也促進(jìn)我國計(jì)算機(jī)教育事業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

〔關(guān)鍵詞〕 信息科技；計(jì)算思維；教學(xué)策略

〔中圖分類號(hào)〕 G424 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕 A 〔文章編號(hào)〕 1674-6317 （2024） 17 007-009

為提高學(xué)生的信息核心素養(yǎng)與信息科技的實(shí)際操作水平，我國將信息科技的相關(guān)課程歸入九年義務(wù)教育的必修課程，讓學(xué)生順應(yīng)信息時(shí)代發(fā)展的趨勢(shì)，為國家培養(yǎng)全能型人才。信息科技的深入，不僅可以調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)信息科技探索的積極性，同時(shí)也可以提高其信息處理水平。當(dāng)學(xué)生在生活或?qū)W習(xí)的過程中遇到相關(guān)問題時(shí)，可以運(yùn)用信息科技知識(shí)去處理。

一、計(jì)算思維的定義

在計(jì)算思維的指導(dǎo)下，學(xué)生能夠像計(jì)算機(jī)一樣對(duì)問題進(jìn)行闡述與解決。簡而言之，它能使學(xué)生理解與模擬計(jì)算機(jī)解決問題的過程。計(jì)算思維主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：問題的分解、邏輯與規(guī)律的識(shí)別、算法的設(shè)計(jì)，以及抽象思維能力的培養(yǎng)。它構(gòu)成學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)與編程的基礎(chǔ)。編程只是解決問題的一種手段，而計(jì)算思維則是解決問題的關(guān)鍵。以語言的形式進(jìn)行表達(dá)時(shí)，編程就好比文字，而計(jì)算思維則是用文字撰寫文章。它強(qiáng)調(diào)的是對(duì)文章構(gòu)思、組織和內(nèi)容的把握。運(yùn)用計(jì)算科學(xué)的基礎(chǔ)理論來處理相關(guān)問題，涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)廣度的一系列思維活動(dòng)，如系統(tǒng)設(shè)計(jì)思維和對(duì)人類行為的理解，都是計(jì)算思維的一部分。

計(jì)算思維具有廣泛的適用性，并非僅限于計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域。教育的核心在于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，促進(jìn)他們?nèi)姘l(fā)展。閱讀、寫作和算術(shù)能力是學(xué)生解析問題的重要組成部分，而計(jì)算思維同樣也是解析問題的一種能力。就像印刷出版推動(dòng)了讀、寫、算能力的普及一樣，計(jì)算和計(jì)算機(jī)也以類似的方式促進(jìn)了計(jì)算思維的傳播。通過培養(yǎng)計(jì)算思維，不僅有助于人們探索計(jì)算的本質(zhì)和計(jì)算機(jī)的核心處理方法，同時(shí)也為人們解決問題提供了相關(guān)知識(shí)和方法。

綜上所述，隨著信息科技在社會(huì)中的廣泛應(yīng)用，計(jì)算思維已經(jīng)成為人們生活和學(xué)習(xí)中不可或缺的一種方式。隨著計(jì)算思維定義的提出，它引起了計(jì)算機(jī)科學(xué)、社會(huì)學(xué)、哲學(xué)以及教育學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。

二、增強(qiáng)學(xué)生計(jì)算思維能力的意義

（一）激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

在對(duì)學(xué)生進(jìn)行計(jì)算思維培養(yǎng)的過程中，可以通過開展相關(guān)實(shí)踐活動(dòng)來調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使他們親身體驗(yàn)信息科技學(xué)科的魅力。這些活動(dòng)與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相結(jié)合，有助于促進(jìn)學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，使他們對(duì)信息科技產(chǎn)生全新的認(rèn)識(shí)。同時(shí)，在開展這些活動(dòng)的過程中，學(xué)校需要將知識(shí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)貫穿其中，以引發(fā)學(xué)生的探索欲望并調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)積極性。通過這些高水平、高效率的計(jì)算思維培養(yǎng)活動(dòng)，可以促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。此外，教師也可以將計(jì)算思維運(yùn)用到教學(xué)課堂上，通過計(jì)算思維的培養(yǎng)過程加強(qiáng)學(xué)生對(duì)信息科技的理解，提高他們學(xué)習(xí)信息科技的動(dòng)力。這種教學(xué)方法既能夠幫助學(xué)生掌握計(jì)算思維的核心要義，又能夠增強(qiáng)他們對(duì)信息科技的興趣和理解。

（二）提升課堂教學(xué)成效

不同學(xué)科的教學(xué)任務(wù)不同，教師應(yīng)以教學(xué)任務(wù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用科學(xué)手段提高學(xué)生的計(jì)算思維。通過多元化的教學(xué)方式幫助學(xué)生建立知識(shí)架構(gòu)，不斷提高學(xué)生的思維認(rèn)知能力以及問題處理能力。學(xué)生在學(xué)習(xí)相關(guān)信息科技的知識(shí)時(shí)，應(yīng)提高其對(duì)計(jì)算思維的重要性的認(rèn)識(shí)。這不僅可以提高學(xué)生處理問題的水平，也可以提高信息科技的課堂效率。在計(jì)算思維培養(yǎng)過程中，教師要系統(tǒng)地對(duì)學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練，以不同程度地增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的駕馭與應(yīng)用，通過切身體驗(yàn)和感受，最終提高學(xué)生的綜合能力與信息科技學(xué)習(xí)水平，彰顯信息科技教學(xué)成效。

（三）全面彰顯教學(xué)價(jià)值

隨著計(jì)算思維在小學(xué)信息科技課堂上的應(yīng)用，教師可以采用多樣化的教學(xué)方法，以建立新穎、有趣且全面的知識(shí)框架為目標(biāo)，有意識(shí)地鍛煉學(xué)生的計(jì)算思維，從而提高他們的計(jì)算水平。教師應(yīng)不斷擴(kuò)展和創(chuàng)新課堂內(nèi)容，以培養(yǎng)學(xué)生良好的計(jì)算思維為目標(biāo)。小學(xué)生通常具有注意力不集中、思維分散等特點(diǎn)，因此教師可以根據(jù)這些特點(diǎn)創(chuàng)新教學(xué)方式和內(nèi)容。通過引人入勝的教學(xué)方法，循序漸進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生深入學(xué)習(xí)信息科技學(xué)科知識(shí)，并將其與信息科技應(yīng)用領(lǐng)域相結(jié)合，不斷更新學(xué)知識(shí)習(xí)活動(dòng)。在教學(xué)中調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，通過實(shí)踐方式提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，促進(jìn)小學(xué)課堂的積極開展，同時(shí)展現(xiàn)小學(xué)信息科技教育的價(jià)值。

三、增強(qiáng)學(xué)生計(jì)算思維能力的策略

（一）加強(qiáng)自主學(xué)習(xí)，提高專業(yè)技能

小學(xué)生的特點(diǎn)是注意力不集中，學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性較弱。教師需要設(shè)法使課堂更加生動(dòng)有趣，從而激發(fā)學(xué)生對(duì)課堂的興趣，提高他們探索知識(shí)的積極性。在學(xué)習(xí)過程中，要充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)他們的自主學(xué)習(xí)意識(shí)，為他們的可持續(xù)發(fā)展打下基礎(chǔ)。通過實(shí)踐探索信息科技的運(yùn)用與理論知識(shí)之間的關(guān)系，帶動(dòng)學(xué)生主動(dòng)地參與學(xué)習(xí)，深刻領(lǐng)悟計(jì)算思維的發(fā)展規(guī)律，進(jìn)而更好地掌握知識(shí)，為創(chuàng)新發(fā)展奠定基礎(chǔ)，從而提高他們的專業(yè)核心素養(yǎng)。

例如，在《民族文化多姿多彩——美化網(wǎng)頁》這一課的教學(xué)中，教師首先要分解問題，引導(dǎo)學(xué)生將“美化網(wǎng)頁”的整體任務(wù)分解為多個(gè)小問題，例如選擇主題、設(shè)計(jì)布局、挑選素材、設(shè)置樣式等。通過這種分解問題的方式，幫助學(xué)生養(yǎng)成逐步解決問題的思維習(xí)慣。接著，要訓(xùn)練學(xué)生的抽象思維，鼓勵(lì)他們將網(wǎng)頁美化過程中的共性問題和規(guī)律進(jìn)行抽象概括，形成知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。這包括總結(jié)不同主題網(wǎng)頁的配色規(guī)律、布局技巧等。然后，要培養(yǎng)學(xué)生的算法思維，引導(dǎo)他們思考如何通過算法實(shí)現(xiàn)網(wǎng)頁美化的自動(dòng)化和高效化。例如，設(shè)計(jì)自動(dòng)調(diào)整圖片大小、統(tǒng)一字體樣式的算法，以提高學(xué)生的算法設(shè)計(jì)能力。最后，通過有針對(duì)性的技能訓(xùn)練，提高學(xué)生的網(wǎng)頁制作技能。例如，進(jìn)行布局設(shè)計(jì)、圖片處理、動(dòng)畫制作等專項(xiàng)訓(xùn)練，從而提升學(xué)生的實(shí)踐能力。教師通過在教學(xué)過程中的主動(dòng)引導(dǎo)，增強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，同時(shí)鍛煉其利用計(jì)算機(jī)思維解決問題，提升專業(yè)技能。

（二）注重計(jì)算思維，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣

與其他學(xué)科相比，信息科技要求學(xué)生不僅要扎實(shí)掌握理論知識(shí)，還強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。這就需要教師將信息計(jì)算的理論知識(shí)與計(jì)算思維應(yīng)用到相關(guān)的社會(huì)實(shí)踐中。由于計(jì)算思維的多樣性，教師應(yīng)結(jié)合計(jì)算機(jī)科學(xué)，通過多樣化的教學(xué)模式，打造多元化的教學(xué)環(huán)境。既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又能讓他們意識(shí)到信息科技在生活和學(xué)習(xí)中的重要性，感受信息科技的實(shí)際價(jià)值。每個(gè)學(xué)生都是獨(dú)立的個(gè)體，其思維模式各異，教師需要理性分析，為學(xué)生提供多樣化的學(xué)習(xí)方式。因此，教師需要根據(jù)教學(xué)任務(wù)對(duì)教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行剖析，有組織、有目的地進(jìn)行教學(xué)?？紤]到學(xué)生個(gè)體之間的差異性，教師需要結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，營造良好的學(xué)習(xí)氛圍。

例如，在“美在廣西——網(wǎng)絡(luò)探究”單元教學(xué)過程中，教師可以設(shè)計(jì)一系列與廣西美景相關(guān)的問題，引導(dǎo)學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)搜索、整理和分析信息，解答問題。這樣的過程能夠培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和問題解決能力，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生從大量的網(wǎng)絡(luò)資料中抽象出廣西的特色元素，如山水、民族風(fēng)情等，并識(shí)別這些元素在網(wǎng)絡(luò)表達(dá)中的共同模式，讓學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)探究發(fā)現(xiàn)廣西的美。還可以讓學(xué)生分享自己游覽廣西的經(jīng)歷和感受，從而激發(fā)他們對(duì)本單元內(nèi)容的學(xué)習(xí)興趣。教師可設(shè)計(jì)一些有趣的任務(wù)，如“尋找廣西最美的十個(gè)景點(diǎn)”、制作一份“廣西旅游指南”等，讓學(xué)生在完成任務(wù)的過程中感受學(xué)習(xí)的樂趣。同時(shí)，這些任務(wù)也能促進(jìn)學(xué)生積極參與網(wǎng)絡(luò)探究，提高他們的實(shí)踐能力。利用視頻、圖片等多媒體資源展示廣西的美景和文化，使學(xué)習(xí)內(nèi)容更加生動(dòng)、直觀。這些資源可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)學(xué)生的好奇心，最終提高學(xué)習(xí)效果。

（三）實(shí)踐操作教學(xué)，形成計(jì)算思維

教師可以通過開展相關(guān)信息科技的實(shí)踐活動(dòng)，構(gòu)建信息科技課堂的知識(shí)體系，有組織地進(jìn)行信息科技教學(xué)活動(dòng)，從而強(qiáng)化學(xué)生對(duì)信息科技的理解，促進(jìn)他們計(jì)算思維和信息科技水平的提高。隨著信息化進(jìn)程的全球化，學(xué)生對(duì)信息科技的認(rèn)識(shí)已不再局限于課堂，通過實(shí)踐，便于學(xué)生理解信息科技的理論知識(shí)，提高他們的感知能力，并將計(jì)算思維內(nèi)化。然而，小學(xué)生邏輯水平和理解水平相對(duì)較弱。因此，在教學(xué)時(shí)，理論知識(shí)需要以簡單的知識(shí)點(diǎn)為切入點(diǎn)，讓學(xué)生了解簡單的軟件。教師應(yīng)該循序漸進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生建立信息科技的理論體系，逐步深化他們的知識(shí)理解。

例如，在《制作旅游路線圖》一課的教學(xué)中，教師首先要設(shè)計(jì)多種實(shí)踐任務(wù)，比如制作旅游路線及導(dǎo)航、對(duì)特定地點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)注介紹、對(duì)景點(diǎn)特點(diǎn)進(jìn)行介紹等。通過實(shí)踐任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)其中的路線設(shè)計(jì)原理以及存在的邏輯關(guān)系等進(jìn)行分析，進(jìn)而在此過程中發(fā)現(xiàn)問題，并對(duì)其中的問題尋求解決對(duì)策，從而鍛煉學(xué)生的邏輯思維能力。比如，在制p/dzjzqoZcS3e1tBzOIaXQ==作旅游路線圖過程中，學(xué)生明確要求后，教師可引導(dǎo)其根據(jù)要求計(jì)算路程、優(yōu)化路線等，探索其中需要考慮的問題，并分析解決問題需要的條件及數(shù)據(jù)，進(jìn)而選擇合適的方法去解決問題，在實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維能力。該設(shè)計(jì)要考慮學(xué)生所處年齡段的特點(diǎn)以及興趣，以確保學(xué)習(xí)實(shí)踐的效率與效果。另外，教師還可以通過設(shè)計(jì)課前、課后實(shí)踐作業(yè)等形式，給學(xué)生提供更多的實(shí)踐學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，這樣不僅可以提高課上教學(xué)效果，還可以鞏固課上的學(xué)習(xí)成果。需要注意的是，在實(shí)踐過程中，教師應(yīng)該對(duì)學(xué)生的操作習(xí)慣及思維進(jìn)行糾正，引導(dǎo)學(xué)生掌握正確的實(shí)踐操作流程。

（四）聯(lián)系生活實(shí)際，運(yùn)用計(jì)算思維

實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，教師需要引導(dǎo)學(xué)生將知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中去。與傳統(tǒng)教學(xué)模式不同，新的教學(xué)模式下，教學(xué)環(huán)境不局限于課堂，而是拓展至生活中。教師可以在課外進(jìn)行信息科技的教育，拓寬學(xué)生的眼界，最終提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的運(yùn)用水平。生活中隨處可見的信息科技相關(guān)內(nèi)容促進(jìn)理論回歸生活。教師在傳授理論知識(shí)的過程中，可以根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)建立知識(shí)模型，多場(chǎng)合、多形式地鞏固學(xué)生的知識(shí)水平，提高學(xué)生的計(jì)算水平，將扁平化的知識(shí)轉(zhuǎn)化成立體的實(shí)踐，從而完成對(duì)學(xué)生計(jì)算思維的有效培養(yǎng)。

例如，在《調(diào)查家鄉(xiāng)民俗文化》課程開始后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生回憶并分享與家人共度傳統(tǒng)節(jié)日或慶祝民俗活動(dòng)的情景，如中秋節(jié)制作月餅、春節(jié)貼對(duì)聯(lián)等。通過這些生活實(shí)例，激發(fā)學(xué)生對(duì)民俗文化的興趣，為后續(xù)的信息科技學(xué)習(xí)做好鋪墊。教師可以提出一個(gè)實(shí)際問題，如“我們?nèi)绾卫眯畔⒖萍际侄蝸砀玫赜涗浐蛡鞒屑亦l(xiāng)的民俗文化？”這個(gè)問題能夠引發(fā)學(xué)生的思考，使他們意識(shí)到信息科技在生活中的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。接下來，指導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源搜索關(guān)于民俗文化的相關(guān)信息，如歷史背景、傳統(tǒng)習(xí)俗等。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生通過實(shí)地訪談家長或長輩，獲取第一手資料，深入了解民俗文化的內(nèi)涵。在收集到大量信息后，引導(dǎo)學(xué)生利用電子表格、圖表等工具，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析。通過這個(gè)過程，學(xué)生不僅能夠鍛煉計(jì)算思維和信息處理能力，還能培養(yǎng)對(duì)數(shù)據(jù)的敏感性和分析能力。

綜上，核心素養(yǎng)下的小學(xué)信息科技的教學(xué)，應(yīng)重視提高學(xué)生的計(jì)算思維。教師需要與時(shí)俱進(jìn)，通過創(chuàng)新的教學(xué)方式去提高教學(xué)質(zhì)量，從多角度去提高學(xué)生的計(jì)算思維能力，提高教學(xué)效率。在授課的過程中，教師除了需要考慮學(xué)生的心理特點(diǎn)以外，還要突出學(xué)生的教學(xué)主體地位，使學(xué)生的各方面能力都能夠得到充分培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)

[1]李燁.淺談小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)的有效方法[J].讀寫算，2024（8）：116-118.

[2]張德梅，郭媛媛.VR/AR技術(shù)在小學(xué)課堂教學(xué)中的應(yīng)用[J].河南教育（教師教育），2024（3）：74-75.

[3]管文海.小學(xué)信息技術(shù)學(xué)科育人教學(xué)的方法初探[J].閱讀，2024（15）：64.