基于深度學(xué)習(xí)的小學(xué)信息科技教學(xué)中學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)研究

摘 要：在當(dāng)今數(shù)字化、信息化的社會(huì)背景下，計(jì)算思維已成為一種必備的素養(yǎng)，它不僅關(guān)乎學(xué)生未來在科技領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力，還影響著他們問題解決能力和創(chuàng)新思維的發(fā)展。深度學(xué)習(xí)作為一種高層次的學(xué)習(xí)方式，強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解與掌握，旨在通過讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的想象與思維能力，從而促進(jìn)其全面發(fā)展?；诖耍恼箩槍?duì)基于深度學(xué)習(xí)的小學(xué)信息科技計(jì)算思維的培養(yǎng)策略進(jìn)行了研究，以期為有關(guān)教學(xué)的順利展開提供理論參考。

關(guān)鍵詞：小學(xué)信息科技；深度學(xué)習(xí)；計(jì)算思維

中圖分類號(hào)：G427" " " " " " " " " " " " " " " " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A" " " " " " " " " " " " " " " " " " " "文章編號(hào)：2097-1737（2024）31-0044-03

隨著社會(huì)的發(fā)展，信息科技已深入學(xué)生生活的各個(gè)角落。信息科技課程不僅為學(xué)生提供了豐富的知識(shí)資源，還承載著培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的重要使命。針對(duì)小學(xué)階段學(xué)生的思維發(fā)展特點(diǎn)，教師在實(shí)際教學(xué)過程中可以將深度學(xué)習(xí)理念融入其中，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。

一、在小學(xué)信息科技教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的重要性

在基于深度學(xué)習(xí)的小學(xué)信息科技教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維對(duì)于小學(xué)生來說具有重要意義。通過深度學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅能更好地掌握計(jì)算思維的基本概念和核心能力，還能提高問題解決能力、創(chuàng)新意識(shí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和自主學(xué)習(xí)能力等基本素質(zhì)，從而為未來的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

（一）幫助學(xué)生理解計(jì)算思維的基本概念

在深度學(xué)習(xí)中，學(xué)生可以通過觀察和分析機(jī)器學(xué)習(xí)模型的訓(xùn)練過程，理解算法和模型的基本原理和運(yùn)行方式。這有助于學(xué)生更直觀地理解計(jì)算思維的核心概念，如算法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、模型等。因此，在小學(xué)信息科技課程的實(shí)際教學(xué)中，教師要將深度學(xué)習(xí)理念融入其中，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，讓學(xué)生掌握更多與計(jì)算思維有關(guān)的概念與信息科技知識(shí)。

（二）提高學(xué)生的問題解決能力

計(jì)算思維的核心在于解決問題，即在面對(duì)各種實(shí)際問題時(shí)，能運(yùn)用科學(xué)的思想和方法，將問題轉(zhuǎn)化為可計(jì)算的形式，并通過算法和程序?qū)崿F(xiàn)問題的自動(dòng)化解決[1]。深度學(xué)習(xí)能為學(xué)生提供更真實(shí)的問題情境和更復(fù)雜多樣的問題，從而更好地鍛煉學(xué)生的問題解決能力。

（三）培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神

創(chuàng)新是對(duì)新時(shí)代人才的基本要求之一[2]。在深度學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生可以通過觀察、分析和歸納等思維方式，發(fā)現(xiàn)新的問題、提出新的觀點(diǎn)并探索新的解決方案，從而使學(xué)生拓寬思路，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)，樹立創(chuàng)新精神。

（四）增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力

在深度學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生常需要與他人合作完成任務(wù)或解決問題。這一過程不僅要求他們掌握專業(yè)知識(shí)，還要求他們學(xué)會(huì)如何進(jìn)行有效分工、溝通交流和協(xié)調(diào)資源，以增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。這種團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力是學(xué)生未來學(xué)習(xí)和工作的必備素質(zhì)之一，對(duì)于他們的職業(yè)發(fā)展具有重要意義。

（五）提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力

深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和自我管理能力，學(xué)生需要在教師的引導(dǎo)下自主制訂學(xué)習(xí)計(jì)劃，選擇學(xué)習(xí)方法和工具，并對(duì)自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行深入反思和總結(jié)[3]。通過這樣的深度學(xué)習(xí)過程，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力會(huì)得到顯著提高，從而為其未來的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

二、在基于深度學(xué)習(xí)的小學(xué)信息科技教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的策略

在基于深度學(xué)習(xí)的小學(xué)信息科技教學(xué)中，教師要特別注重對(duì)學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)，并確保相關(guān)的培養(yǎng)策略充分落實(shí)。為此，教師可通過創(chuàng)設(shè)具體的問題情境，來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；通過應(yīng)用項(xiàng)目式教學(xué)法，

來培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維；通過及時(shí)評(píng)價(jià)促進(jìn)學(xué)生反思，鞏固其計(jì)算思維，保障實(shí)踐活動(dòng)的順利展開；通過與日常生活進(jìn)行結(jié)合，促進(jìn)學(xué)生的思維發(fā)展，進(jìn)而提高教學(xué)效果。

（一）創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)創(chuàng)設(shè)問題情境，以此引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入深度學(xué)習(xí)狀態(tài)[4]。在小學(xué)信息科技教學(xué)中，教師可以結(jié)合教材內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)與學(xué)生生活密切相關(guān)的問題情境，使其能更加自然地進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)，從而在思考問題的過程中逐漸形成對(duì)知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)和理解，進(jìn)而更加明確學(xué)習(xí)的目的和意義。這種教學(xué)方法不僅符合深度學(xué)習(xí)的要求，而且還可以有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和效果。因此，教師在創(chuàng)設(shè)問題情境時(shí)要充分考慮學(xué)生的實(shí)際生活和興趣愛好，讓問題更具有實(shí)際意義和趣味性，從而使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中能更加投入，更加享受學(xué)習(xí)的過程。

例如，在講授“Word文檔的編輯”這一知識(shí)點(diǎn)時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系日常生活，提出諸如“你們平時(shí)在寫作文時(shí)，有沒有遇到過需要修改文字卻不知道如何操作的情況？”“如何編輯一篇日記？”的問題。這些問題能激發(fā)學(xué)生的好奇心和探索欲，促使他們積極投入到實(shí)踐操作中去尋找答案。而針對(duì)“如何編輯一篇日記”這一相對(duì)復(fù)雜且難度較大的問題，教師可引導(dǎo)學(xué)生將其分解為“打開文檔”“輸入文字”“調(diào)整格式”等具體任務(wù)。如此不僅能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，還能通過引導(dǎo)其將復(fù)雜的問題抽象化分解成較簡(jiǎn)單問題來促進(jìn)其計(jì)算思維的發(fā)展。

（二）引入項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是一種以解決問題為導(dǎo)向的教學(xué)方法，可以幫助學(xué)生將理論知識(shí)與實(shí)踐操作相結(jié)合，從而提高學(xué)生的問題解決能力[5]。同時(shí)，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)還可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、自主探究能力和自我管理能力。在引入項(xiàng)目式學(xué)習(xí)時(shí)，教師要注意選擇合適的項(xiàng)目主題，制訂切實(shí)可行的項(xiàng)目計(jì)劃，并為學(xué)生提供及時(shí)的指導(dǎo)和幫助。

例如，在講授“設(shè)計(jì)版面制作報(bào)刊”這一知識(shí)點(diǎn)時(shí)，教師可引導(dǎo)學(xué)生通過自主探究和團(tuán)隊(duì)合作來完成項(xiàng)目任務(wù)，以培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。在此過程中，學(xué)生需要分組合作，共同討論確定報(bào)刊的主題、內(nèi)容、版面布局以及色彩搭配等關(guān)鍵要素。此時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考“如何根據(jù)內(nèi)容的緊急性和重要性來合理安排版面位置”“怎樣通過設(shè)置字體大小、斜體與加粗等將重要信息凸顯出來”等問題，以引發(fā)其對(duì)版面設(shè)計(jì)的邏輯和策略的深入思考。學(xué)生在自主探究和團(tuán)隊(duì)合作中，將運(yùn)用計(jì)算思維分析和解決遇到的問題，以得到最佳設(shè)計(jì)方案。通過以上過程，學(xué)生不僅能掌握版面設(shè)計(jì)的基本技能，還能在實(shí)踐中鍛煉和提升計(jì)算思維、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、自主探究能力以及問題解決能力。

（三）以評(píng)價(jià)促反思，鞏固學(xué)生的計(jì)算思維

評(píng)價(jià)和反思是教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。通過評(píng)價(jià)，教師可以了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況并發(fā)現(xiàn)教學(xué)中存在的問題；通過反思，學(xué)生可以進(jìn)一步優(yōu)化自己的學(xué)習(xí)成果并得到進(jìn)一步發(fā)展[6]。因此，在小學(xué)信息科技教學(xué)中，教師應(yīng)以評(píng)價(jià)促反思，鞏固學(xué)生的計(jì)算思維。通過持續(xù)反思與改進(jìn)，學(xué)生能更熟練地運(yùn)用計(jì)算思維應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)，從而為未來的學(xué)習(xí)與生活奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

例如，在講授“制作簡(jiǎn)單表格”這一知識(shí)點(diǎn)時(shí)，教師可采用以評(píng)價(jià)促反思的策略。在評(píng)價(jià)過程中，教師要注意運(yùn)用過程性評(píng)價(jià)和終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式，既關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，又關(guān)注他們的學(xué)習(xí)過程。在學(xué)生制作完成后，教師可提出如“表格設(shè)計(jì)是否完全滿足需求”“制作過程中遇到了哪些挑戰(zhàn)，以及是如何運(yùn)用計(jì)算思維來解決的”等引導(dǎo)性問題，幫助學(xué)生回顧并審視自己的制作過程。同時(shí)，教師可鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)價(jià)，總結(jié)學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和不足，并提出改進(jìn)措施，從而為后續(xù)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。這種以評(píng)價(jià)促反思的教學(xué)方式，不僅有助于學(xué)生鞏固和深化計(jì)算思維，還能提高他們的自主學(xué)習(xí)能力和問題解決能力。通過不斷反思與改進(jìn)，學(xué)生能更熟練地運(yùn)用計(jì)算思維去反思、優(yōu)化解決問題的方案，從而在未來的學(xué)習(xí)和生活中更好地應(yīng)對(duì)各種挑戰(zhàn)。

（四）加強(qiáng)實(shí)踐操作，拓展學(xué)生的計(jì)算思維

深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)實(shí)踐操作，學(xué)生只有經(jīng)過實(shí)踐才能真正掌握知識(shí)和技能。在小學(xué)信息科技教學(xué)中，加強(qiáng)實(shí)踐操作可以幫助學(xué)生更好地掌握計(jì)算思維，提高問題解決能力。為此，教師應(yīng)為學(xué)生提供充足的實(shí)踐機(jī)會(huì)，在課堂上設(shè)置更多的實(shí)踐環(huán)節(jié)，讓學(xué)生有機(jī)會(huì)親身動(dòng)手操作。同時(shí)，教師也要提供適當(dāng)?shù)膶?shí)踐指導(dǎo)和支持，并建立相應(yīng)的評(píng)價(jià)機(jī)制。課后，教師可布置一些實(shí)踐操作作業(yè)，如編寫小程序、進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等，讓學(xué)生在家庭環(huán)境中也能夠繼續(xù)學(xué)習(xí)和實(shí)踐。

例如，在教授“圖形化編程”這一知識(shí)點(diǎn)時(shí)，教師可以選取適合學(xué)生學(xué)習(xí)的圖形化編程軟件，并為學(xué)生展示簡(jiǎn)單的編程案例，如制作一個(gè)簡(jiǎn)單的動(dòng)畫或游戲，同時(shí)進(jìn)行詳細(xì)的講解，幫助他們理解編程思路和實(shí)現(xiàn)過程。之后教師可以讓學(xué)生通過實(shí)踐操作編寫一些簡(jiǎn)單的游戲或者小程序，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握程度，拓展他們的計(jì)算思維和創(chuàng)新能力。

（五）將計(jì)算思維培養(yǎng)與生活實(shí)際相結(jié)合，提高教學(xué)效果

在小學(xué)信息科技教學(xué)中，將計(jì)算思維的培養(yǎng)與生活實(shí)際相結(jié)合是非常重要的。教師可以將生活中的問題引入課堂中，讓學(xué)生運(yùn)用計(jì)算思維去解決這些實(shí)際問題。例如，教師可以設(shè)置一些與生活實(shí)際相關(guān)的場(chǎng)景，如模擬在商店購物、模擬在銀行辦理業(yè)務(wù)等，通過角色扮演讓學(xué)生體驗(yàn)和思考。這樣不僅可以幫助學(xué)生在模擬的情境中更好地理解和應(yīng)用計(jì)算思維，還有助于培養(yǎng)學(xué)生的溝通協(xié)作能力。此外，教師還可以借助游戲化的教學(xué)手段，選擇一些與計(jì)算思維相關(guān)的游戲，讓學(xué)生在愉快的氛圍中發(fā)展計(jì)算思維。這樣能夠極大程度上激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，從而提高教學(xué)效果。

例如，在教授“排序算法”這一知識(shí)點(diǎn)時(shí)，教師可以引入實(shí)際生活中的例子。例如：超市需要根據(jù)價(jià)格進(jìn)行商品排序，方便顧客比較價(jià)格；醫(yī)院需要將病歷進(jìn)行合理排序，方便醫(yī)生查看病人的病情。通過結(jié)合這些實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景學(xué)習(xí)排序算法的基本原理，學(xué)生不僅能更深刻地理解排序算法，還能切實(shí)感受到計(jì)算思維在解決實(shí)際問題中的重要價(jià)值，進(jìn)而提高教學(xué)效果。

三、結(jié)束語

綜上所述，計(jì)算思維的培養(yǎng)對(duì)于小學(xué)生來說具有十分重要的意義。在基于深度學(xué)習(xí)的小學(xué)信息科技課程中，教師應(yīng)緊密結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律、學(xué)習(xí)需求與性格特點(diǎn)，精心設(shè)計(jì)并實(shí)施多樣化的教學(xué)策略。比如，教師可通過應(yīng)用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、探究式學(xué)習(xí)等多種方式，讓學(xué)生在實(shí)踐中鍛煉和提升計(jì)算思維。同時(shí)，教師還應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的反思意識(shí)和能力，讓他們?cè)趯W(xué)習(xí)過程中不斷審視自己的思維過程，學(xué)會(huì)從多角度、多層次思考問題。這樣不僅能夠幫助學(xué)生形成健全的人格，還能夠極大地促進(jìn)他們的思維發(fā)展，為他們未來的學(xué)習(xí)和生活奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)?？傊囵B(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)，需要教師在教學(xué)實(shí)踐中不斷探索和創(chuàng)新，為學(xué)生的全面發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。

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作者簡(jiǎn)介：王如華（1981.8-），女，福建廈門人，任教于福建省廈門市集美區(qū)杏苑小學(xué)，高級(jí)教師，本科學(xué)歷。