“學(xué)思并行”發(fā)展學(xué)生計(jì)算思維

〔摘" "要〕" 我國教育質(zhì)量的持續(xù)提升激發(fā)了社會對優(yōu)秀人才的高度關(guān)注。小學(xué)教育階段作為學(xué)生技能培養(yǎng)的起步階段，對于人才的培育產(chǎn)生了根本性的影響。這一重要時(shí)期，教師應(yīng)基于學(xué)生的成長特性，精心設(shè)計(jì)教學(xué)策略，最大限度地利用信息科技教育課程，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情；“學(xué)思并行”，引導(dǎo)他們對所學(xué)知識進(jìn)行消化、吸收和升華并應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)問題的解決，以此發(fā)展學(xué)生的計(jì)算思維，全面提升他們在信息科技方面的綜合素質(zhì)。

〔關(guān)鍵詞〕" 信息科技；計(jì)算思維；“學(xué)思并行”

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕" A" " " " "〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）" 11" " 133-003

計(jì)算思維，作為一項(xiàng)與人文及科學(xué)素養(yǎng)并重的核心能力，被賦予了極高的教育價(jià)值。依據(jù)熊璋教授的分類，科學(xué)探究分為理論、實(shí)驗(yàn)與計(jì)算三大類，計(jì)算思維承擔(dān)了關(guān)鍵的作用，它除了是解決問題的一把鑰匙，更是一種適應(yīng)現(xiàn)代社會的能力。在小學(xué)教育階段，對學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)更是刻不容緩。本文詳細(xì)闡述如何在小學(xué)信息科技教學(xué)中通過“學(xué)思并行”，有效加強(qiáng)計(jì)算思維的訓(xùn)練，以期為廣大教師提供具體的策略和參考。

一、信息科技教學(xué)發(fā)展學(xué)生計(jì)算思維的價(jià)值

（一）培養(yǎng)信息素養(yǎng)

在小學(xué)教育階段，信息科技課程對于學(xué)生基本素質(zhì)的提升發(fā)揮著關(guān)鍵性作用。該課程涉及的內(nèi)容包括但不限于信息的搜索、處理、評價(jià)以及創(chuàng)新。通過參與編程學(xué)習(xí)，學(xué)生學(xué)會了一種新的信息處理工具，而且在邏輯思維和數(shù)學(xué)應(yīng)用能力方面也獲得了鍛煉。更為重要的是，這一教學(xué)手段讓學(xué)生能夠深入理解計(jì)算機(jī)運(yùn)作的原理，并通過把現(xiàn)實(shí)問題進(jìn)行抽象化處理，增強(qiáng)了他們解決問題的能力。同時(shí)，這樣的學(xué)習(xí)過程也促進(jìn)了學(xué)生在信息檢索和判斷方面的技能提升，讓他們更加擅長于有效獲取和應(yīng)用信息。

（二）激發(fā)創(chuàng)新意識

在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識中，計(jì)算思維的培養(yǎng)不容忽視，這種思維模式以抽象建模為核心，將復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)問題轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可解讀的模型，如編程教學(xué)時(shí)，學(xué)生通過觀察、分析、綜合等方法，實(shí)現(xiàn)問題的有效轉(zhuǎn)化。項(xiàng)目合作的學(xué)習(xí)模式，能幫助學(xué)生培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力，也能激發(fā)他們的創(chuàng)新意識。

（三）養(yǎng)成良好習(xí)慣

計(jì)算思維作為一種科學(xué)思維方式，在培養(yǎng)學(xué)生良好思維習(xí)慣方面的作用同樣不容忽視，它涵蓋了問題的拆解、抽象、建模和算法設(shè)計(jì)等多個(gè)步驟。在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生通過參與問題解析、邏輯推理和算法設(shè)計(jì)等活動，逐步形成科學(xué)的計(jì)算思維習(xí)慣，如在編程的協(xié)作解題過程中，學(xué)生的溝通技巧得到了提升，這對于他們未來的學(xué)習(xí)和個(gè)人發(fā)展都有著積極的影響。

二、通過“學(xué)思并行”發(fā)展學(xué)生計(jì)算思維

（一）創(chuàng)設(shè)情境，鼓勵(lì)“學(xué)思并行”

小學(xué)階段的信息科技教育，把課程內(nèi)容與學(xué)生的生活經(jīng)歷相結(jié)合，構(gòu)建實(shí)用的教學(xué)情境，不僅能夠幫助學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)知識應(yīng)對問題，而且有助于計(jì)算思維能力的提升。教師應(yīng)聚焦設(shè)計(jì)那些與學(xué)生生活息息相關(guān)的實(shí)踐活動，激勵(lì)他們利用所學(xué)的編程技能，有效解決實(shí)際問題。

例如，《數(shù)據(jù)影響生活》一課，在培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的目標(biāo)下，教師采用先進(jìn)的教學(xué)策略，讓學(xué)生探索數(shù)據(jù)在日常生活中的應(yīng)用，如購物收據(jù)與氣象預(yù)報(bào)的數(shù)據(jù)分析。教師詢問學(xué)生對個(gè)人消費(fèi)的關(guān)注，學(xué)生反饋雖有注意，卻往往不明細(xì)處。教師于是引入如何借助數(shù)據(jù)來有效管理個(gè)人開銷的教學(xué)內(nèi)容。在一個(gè)模擬的預(yù)算規(guī)劃活動環(huán)節(jié)，指導(dǎo)學(xué)生考慮如何合理安排每月的零花錢。他們記錄和分析了前一周的消費(fèi)細(xì)節(jié)，教師指導(dǎo)他們注意數(shù)據(jù)的精確性。在識別消費(fèi)模式時(shí)，學(xué)生獨(dú)立分析數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)自己在零食上的開銷過大。教師引導(dǎo)學(xué)生思考背后的原因，并探討改進(jìn)的可能性。接下來，教師講授如何使用Excel或Google表格進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和圖表繪制，學(xué)生通過實(shí)際操作加深了理解。在討論環(huán)節(jié)，學(xué)生根據(jù)分析提出改善消費(fèi)習(xí)慣的方法。一位學(xué)生提出減少零食開支，用于購買更多圖書，教師對此表示贊賞。最后的分享環(huán)節(jié)，學(xué)生展示自己的分析成果，教師提供積極反饋及改進(jìn)建議。課程結(jié)尾時(shí)，教師再次強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)對生活決策的重要性，并鼓勵(lì)學(xué)生積極觀察與思考。經(jīng)過課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生在掌握數(shù)據(jù)分析與編程技能的同時(shí)，學(xué)會了將理論知識應(yīng)用于生活實(shí)踐，鍛煉了解決問題的能力。同時(shí)，保留課堂討論的內(nèi)容，有助于培養(yǎng)學(xué)生的開放性思維和進(jìn)行個(gè)性化學(xué)習(xí)。

（二）布置任務(wù)，推進(jìn)“學(xué)思并行”

構(gòu)建問題，發(fā)現(xiàn)式引導(dǎo)。教師需要巧妙地構(gòu)思一系列既富有趣味性又充滿挑戰(zhàn)的問題，有效激發(fā)學(xué)生的求知欲，讓他們在實(shí)踐中經(jīng)歷完整的探疑解謎過程，從而鍛煉獨(dú)立學(xué)習(xí)的能力。為此，教師應(yīng)精心設(shè)計(jì)一些啟發(fā)性強(qiáng)的練習(xí)，鼓勵(lì)學(xué)生自主探索、深入研究，并獨(dú)立解決問題。

例如，在《生活中的編碼》一課教學(xué)中，教師通過發(fā)起問題，促進(jìn)學(xué)生深入考慮編碼技術(shù)在日常生活中的廣泛影響。學(xué)生對編碼，如條形碼與二維碼，展現(xiàn)出了極大的興趣。教師深入解析了這些技術(shù)的信息轉(zhuǎn)換過程，突出其在現(xiàn)代社會中的地位，并預(yù)先透露了后續(xù)的學(xué)習(xí)計(jì)劃。在小組互動時(shí)，學(xué)生交流了他們對于編碼技術(shù)應(yīng)用的個(gè)人見解。他們向班級展示了成果，有學(xué)生強(qiáng)調(diào)條形碼在快速讀取商品信息上的作用，教師對此表示認(rèn)可，并指出條形碼對提升效率的重要性。另一位學(xué)生描述了二維碼在社交互動和支付領(lǐng)域的使用，教師點(diǎn)評時(shí)強(qiáng)調(diào)了高信息儲存量和辨識度。在動手實(shí)踐階段，各小組負(fù)責(zé)創(chuàng)作獨(dú)特的二維碼，利用網(wǎng)絡(luò)工具進(jìn)行設(shè)計(jì)，并在現(xiàn)實(shí)生活場景中實(shí)際應(yīng)用，如學(xué)生著手為圖書館藏書設(shè)計(jì)一套編碼體系，試圖創(chuàng)建一個(gè)簡捷而有效的圖書分類與定位系統(tǒng)。在成果分享環(huán)節(jié)，各小組向班級呈現(xiàn)了他們的編碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)。一位學(xué)生詳細(xì)說明了他們的系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理，即利用字母和數(shù)字對書籍類型及具體存放位置進(jìn)行編碼。教師對每項(xiàng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了全面的評估，給予了表揚(yáng)，提出改進(jìn)的方向。

設(shè)計(jì)作業(yè)，自主式鞏固。教學(xué)活動告一段落時(shí)，教師需要有針對性地布置與課程核心知識點(diǎn)相關(guān)的作業(yè)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生獨(dú)立解答，促使學(xué)生復(fù)習(xí)和鞏固已學(xué)知識，同時(shí)激發(fā)他們自主學(xué)習(xí)的興趣，以及提升自我管理能力?；趯W(xué)生學(xué)習(xí)狀況的深入了解，教師應(yīng)構(gòu)思一系列具有一定難度的作業(yè)，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考，以加強(qiáng)對其計(jì)算思維的訓(xùn)練。

例如，在《信息的數(shù)字化》一課教學(xué)中，教師專門布置了一系列富有挑戰(zhàn)性的作業(yè)任務(wù)，以增強(qiáng)學(xué)生對數(shù)字化信息處理的理解。第一個(gè)任務(wù)是個(gè)人性質(zhì)的，要求學(xué)生選取一種數(shù)字化工具，并對工作流程進(jìn)行探究和簡述。第二個(gè)任務(wù)是團(tuán)隊(duì)合作，要求小組成員共同創(chuàng)作一個(gè)數(shù)字化故事，可以通過文字、圖像或動畫展現(xiàn)。第三個(gè)任務(wù)是個(gè)人創(chuàng)作，鼓勵(lì)學(xué)生利用基礎(chǔ)性數(shù)字應(yīng)用工具，如文本編輯或圖像設(shè)計(jì)軟件，獨(dú)立完成一件數(shù)字化作品。教師借助這些作業(yè)，注重培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立性與探究精神。課程學(xué)習(xí)結(jié)束時(shí)，教師引導(dǎo)學(xué)生反思課程學(xué)習(xí)內(nèi)容，把握數(shù)字化信息處理的核心概念和應(yīng)用場景。學(xué)生相互討論學(xué)習(xí)體驗(yàn)，以及在作業(yè)完成過程遇到的障礙及解決途徑。學(xué)生需要按時(shí)提交作業(yè)，教師則對作業(yè)進(jìn)行評價(jià)，提供正面鼓勵(lì)和具體改進(jìn)建議，幫助學(xué)生更好地掌握知識點(diǎn)，同時(shí)促進(jìn)他們的自主學(xué)習(xí)能力和計(jì)算思維技巧的提升。

（三）嘗試編碼，實(shí)踐“學(xué)思并行”

對于小學(xué)信息科技課程來說，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維是關(guān)鍵目標(biāo)。教師需要引導(dǎo)學(xué)生親身體驗(yàn)計(jì)算機(jī)編程。通過這一過程，學(xué)生能夠?qū)W習(xí)到如算法、數(shù)據(jù)架構(gòu)和編程語言等基本知識，鍛煉邏輯思維和問題解決的能力。

例如，在《計(jì)算機(jī)中的編碼》一課教學(xué)中，教師以一個(gè)互動式問題引發(fā)學(xué)生思考“使用電子設(shè)備時(shí)，是否曾對屏幕上的文字和圖片如何存儲和識別產(chǎn)生疑問？”學(xué)生紛紛發(fā)表自己的看法。此時(shí)，教師適時(shí)引入編碼的概念，強(qiáng)調(diào)其在計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的重要性。隨后，教師深入講解了字符編碼（例如ASCII碼、Unicode）及二進(jìn)制編碼的原理，展現(xiàn)了人類語言如何轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)語言，并指出編碼在信息處理和傳遞中起到的作用。實(shí)踐環(huán)節(jié)，教師指導(dǎo)學(xué)生使用在線編碼轉(zhuǎn)換器進(jìn)行操作，并協(xié)助他們建立編程環(huán)境。教師布置了兩項(xiàng)任務(wù)：其一，把個(gè)人姓名等文本信息編碼成二進(jìn)制形式；其二，利用編程軟件完成字符與編碼的轉(zhuǎn)換。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下動手實(shí)踐，教師則巡回解答疑問。教師還提出了更高難度的挑戰(zhàn)，比如編寫程序完成英文字母大小寫的轉(zhuǎn)換，鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識解決問題。小組討論和展示環(huán)節(jié)，學(xué)生就實(shí)踐中的問題進(jìn)行交流，探討解決之道，并分享自己的作品及經(jīng)驗(yàn)。

（四）互相交流，助力“學(xué)思并行”

開展小學(xué)信息科技的教學(xué)活動，營造一個(gè)充滿互動的學(xué)習(xí)氛圍對于激發(fā)學(xué)生探索熱情具有決定性作用。教師應(yīng)積極促進(jìn)學(xué)生間的思維交流，這種互動有助于拓展學(xué)生的思維廣度，同時(shí)也能激發(fā)他們對于計(jì)算思維的熱情。讓學(xué)生親手制作包括游戲和動畫在內(nèi)的創(chuàng)意項(xiàng)目，可以把他們所學(xué)理論知識與實(shí)際動手能力相結(jié)合，有效增強(qiáng)創(chuàng)新意識和問題解決能力。教師要引導(dǎo)學(xué)生積極探索，充分發(fā)掘每個(gè)學(xué)生的潛在能力。

例如，在《用圖形進(jìn)行編碼》一課教學(xué)中，教師巧妙地運(yùn)用問題引導(dǎo)法，讓學(xué)生對簡單的圖形如星形、正方形和圓形產(chǎn)生興趣?！澳銈冋J(rèn)為這些圖形可以用來做什么？”以此舉引發(fā)學(xué)生對圖形應(yīng)用的思考，教師還鼓勵(lì)他們表達(dá)個(gè)人看法，探討圖形在信息傳遞中的作用。隨后的互動探討環(huán)節(jié)，學(xué)生分小組討論，各自設(shè)計(jì)圖形編碼體系，教師在一旁提供指導(dǎo)，注重編碼的實(shí)際應(yīng)用效能。動手實(shí)操時(shí)，學(xué)生根據(jù)要求獨(dú)立設(shè)計(jì)編碼，教師適時(shí)提供幫助。創(chuàng)作環(huán)節(jié)，學(xué)生把設(shè)計(jì)的編碼應(yīng)用于小游戲、動畫等項(xiàng)目中。展示交流時(shí)，學(xué)生展示各自的項(xiàng)目，互相評價(jià)，教師引導(dǎo)學(xué)生互相啟發(fā)。最后，教師指導(dǎo)學(xué)生回顧編碼的特點(diǎn)、應(yīng)用場景，以及他們在創(chuàng)作過程遇到的難題和解決方法，同時(shí)強(qiáng)調(diào)計(jì)算思維的重要性，并倡導(dǎo)學(xué)生在生活中尋找圖形編碼的應(yīng)用案例。

（五）總結(jié)知識，完善“學(xué)思并行”

在小學(xué)階段的信息科技教育中，教師的任務(wù)不僅僅是傳授知識，更重要的是指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識結(jié)構(gòu)的整理，并通過反思實(shí)踐及批判性思考來鍛煉計(jì)算思維。學(xué)生需要定期自我審視學(xué)習(xí)方法，這樣的習(xí)慣有助于他們深化對知識的理解，及時(shí)發(fā)現(xiàn)自己的不足之處，并有針對性地加以提升。

例如，在“編碼傳遞信息”單元教學(xué)中，教師用生動的日常事例，總結(jié)本單元知識，鞏固學(xué)生計(jì)算思維，如街道上的交通標(biāo)志和商品標(biāo)簽上的條形碼，引起學(xué)生對編碼信息傳播的好奇心“你們能說出更多的編碼類型嗎？它們是怎樣幫助我們交換信息的？”隨后，教師輔助學(xué)生重溫已學(xué)的編碼內(nèi)容，如二進(jìn)制和莫爾斯電碼，學(xué)生講述個(gè)人的見解及解決問題的經(jīng)歷。教師引入新知識點(diǎn)，如ASCII編碼和二維碼，并解釋它們在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用。學(xué)生以小組為單位，分析不同編碼方法的優(yōu)劣及其在信息傳播中的功能。動手實(shí)踐環(huán)節(jié)，學(xué)生領(lǐng)取任務(wù)，包括創(chuàng)作二進(jìn)制信息作品和制作簡易二維碼，教師提供現(xiàn)場指導(dǎo)。實(shí)踐活動結(jié)束后，各小組展示成果，就遇到的問題進(jìn)行交流，教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行反思，探討解決方案，并提煉編碼信息傳遞的基本原則。應(yīng)用環(huán)節(jié)，學(xué)生挑戰(zhàn)設(shè)計(jì)可以傳遞特定信息的編碼系統(tǒng)。課程最后，教師幫助學(xué)生回顧本節(jié)課的收獲，并布置寫作作業(yè)任務(wù)，要求學(xué)生圍繞編碼選擇、設(shè)計(jì)過程和應(yīng)用案例展開撰寫。

三、結(jié)語

小學(xué)信息科技教育的關(guān)鍵目標(biāo)之一是提升學(xué)生的計(jì)算思維技能，不僅涉及對技術(shù)的熟練掌握，更側(cè)重于加強(qiáng)學(xué)生在數(shù)據(jù)處理、模型構(gòu)建以及創(chuàng)新思維等方面的能力培養(yǎng)。為此，教師應(yīng)當(dāng)精心設(shè)計(jì)教學(xué)方案，為學(xué)生提供有效的學(xué)習(xí)輔助，還要鼓勵(lì)學(xué)生參與實(shí)踐活動，深入思考，不斷反思，增強(qiáng)他們的創(chuàng)新能力與實(shí)際操作技能。

參考文獻(xiàn)

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