淺談小學信息技術機器人教學中計算思維的培養

葉碧釵

【內容摘要】科技改變未來，小學信息技術也將走出傳統模式，進入未來科技。隨著智能手機、智能機器人等新一輪的人工智能浪潮的掀起，我們應該把人工智能教學思維的培養實踐到課堂中去。本文以小學信息技術機器人教學中計算機思維的培養為介紹對象，進行詳細分析。

【關鍵詞】信息技術?機器人教學?計算思維

近些年來，機器人逐漸出現在我們的視野，機器人比賽也蓬勃發展，機器人的教學方式也從技術教學改變成思維教學，形成了一個新的平臺，這能讓學生們更好的培養計算思維能力。本文將以廣東教育出版社第三冊（上）諾寶機器人這一項目進行論述，淺析如何在信息技術課堂中培養學生的計算思維。

一、激發學生的計算思維主動意識

要培養學生的機器人教學思維，就先要讓學生有計算思維的主動意識。那么如何激發他們的主動意識呢？作為教師，我們要有意引導學生運用計算思維求解問題，讓他們體會到計算思維的妙處，從而就不難激發他們形成計算思維的主動意識了。學生在學習諾寶機器人階段，將會接觸到順序結構、循環結構和條件結構。所以，我在學習機器人課程的第一課，就將整個機器人的框架體系分析給學生，并重點強調運用流程圖分析問題和解決。

二、學生計算思維能力的培養策略

1.設計問題

問題的設計要講究策略，既要有一定難度，又要有一定層次性和啟發性，要做到循序漸進，要逐步訓練學生求解問題的能力，最終達到讓他們通過自己的知識可以獨立自主的解決問題的目的。

例如，在《聰明的巡邏兵》一課中，學生第一次接觸使用“多次循環”模塊，對循環的概念比較模糊。所以，教師緊密聯系前課設計問題，機器人巡邏兵走正四邊形要添加4次“直行”和“轉向”，如果走正八邊形要添加8次，那么如果要走正100邊形呢？也要添加100次“直行”和“轉向”嗎？從而引導學生思考用更簡單的方法簡化機器人編寫程序。在引出多次循環的概念后，教師再次提出問題，機器人走正多邊形過程中，循環結構內轉向的度數與重復次數有什么關系？從而引導學生思考機器人走正多邊形的轉向規律，啟發學生的思維，有助于形成計算思維。

2.分析問題

在機器人教學中以及實踐過程中會遇到很多問題，這時候一定要鼓勵學生利用好計算思維去分析問題，找到最佳解決方案。

例如，在《自動避障機器人》一課中，機器人已經裝上了紅外避障傳感器，為什么還是不會遇到障礙物時避開？教師通過生活實例問題引導學生分析：假如你的眼睛閉上了走路，能躲開障礙物嗎？如果睜一會閉一會眼呢？學生聯系實際，認識到要一直睜開眼睛才能成功。將其遷移到機器人中也一樣。紅外避障傳感器需要一直在工作狀態中，才能確保機器人能識別障礙物，學生因此認識到“永久循環”模塊在避障機器人程序中的重要性。但是，學生會發現，機器人識別到障礙物后，還需要指令明確下一步行動。就像眼睛看到障礙物后需要判斷，是繼續直行？還是閃開？往哪里閃？此時，學生需要分析“條件判斷”結構在程序中的運用，從而解決紅外避障機器人程序的編寫。

只有通過這樣在實踐中聯系生活實際發現問題、思考問題、解決問題，才可以讓學生的計算思維的培養更有實際意義。

3.拓展問題

學生在分析解決問題后，教師還要鼓勵學生發散思維，拓展延伸問題，促進學生計算思維的進一步養成。

例如，在學習完《尋光機器人》、《會聽聲音的機器人》后，教師引導學生思考，如果把這兩種機器人聯系一起，你還能想到生活中的什么機器人？在學生提出“樓道感應燈”后，教師鼓勵學生結合光感傳感器和聲音傳感器，聯系所學，設計樓道感應機器人。在問題延伸、思考、解決過程中，真正將所學知

識與生活融會貫通，有效結合，促進學生學科思維的養成，培養學生的計算思維。

需要注意的是，在每次的課程結束后都要求學生作總結分析，因為每次課程結束后學生總會有些問題疑惑以及解決思路等，我們要求學生記錄下這些，以便在今后的實踐應用中起到很好的經驗的作用。這個方法不僅可以讓學生們理清思路、加深印象，更可以發現自己的問題，有助于他們提高自己利用計算思維解決問題的能力。

結語

通過對小學信息技術機器人教學中計算思維的培養，學生的創新能力得到提高、邏輯思維能力得到提高、計算思維能力得到提高，實踐能力和綜合素質都在提高。但是學生的計算思維的培養是作為教師的我們一項長期的工作，教師要堅持做好引導工作，不斷促進學生提升他們的計算思維，能夠更好的應用到實踐中去，才能實現科技改變未來的偉大工程。

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（作者單位：深圳市龍華區大浪實驗學校）