人工智能發展下的小學信息技術教學中培養學生編程思維的策略

戴翼昊

【摘要】現階段各類新技術和圖形化編程等內容開始出現，讓人類社會加速進入了人工智能時代。因此，未來的人才需要有基本的人工智能素養，這是時代發展對教育人才培養的客觀要求。所以教師也需要分析如何在教學當中進行改進和優化，幫助學生提高技術水平。

【關鍵詞】人工智能;信息技術;編程思維

0.引言

編程對于小學生而言是一項比較抽象和枯燥的內容，大部分學生在學習過程當中沒有足夠的興趣。為了改變教學現狀，需深入分析小學生的學習思維和學生的年齡特征，合理安排教學重點和相關教學內容，重點改善信息技術課程的質量和效率。在新課程標準的要求之下，需要培養學生的編程思維注重各項思維能力的發展。

1.編程思維培養方向

1.1 圍繞建模過程完成內容輸入

在小學信息技術當中編程課程雖然是新增的內容，但這些課程對于學生信息素養的提高具有非常關鍵的作用，每一部分的編程內容都存在內部聯系，一個部分出現差錯會直接影響到全部內容的完整程度。所以在進行程序編寫的環節當中，教師應該先指導學生完成基礎建模過程，對現階段的事物展開全面分析，再結合計算機編程的形式和特征，將現實世界當中的事物反映在計算機內部。例如，在編程任務分析環節當中，如果系統運行失敗，那么學生需要對運行模塊的指令重新進行設計，然后了解抽象編程規則和指令之間存在的客觀差異，對編程內容作出修改。教師可以在布置任務之前先介紹設計要求以及規定在學生初步了解內容之后，再將編寫代碼和作品調試的內容進行講述[1]。

1.2 關注編程過程的推進

小學信息技術的編程內容對學生而言難度較大，很多學生由于缺乏明確的編程思路和技巧，在實際的工作過程當中，無法根據既定的設計目標對程序進行優化。所以教師可以根據編程內容以不同的形式讓學生完成內容輸入，例如在學生正式開始編程之前下發表格，明確學生的編輯目的和編輯方向。如果學生在編程階段出現了錯誤和問題，教師可以及時采取糾正措施，一方面鞏固知識點，另一方面在完成編程之前做出改進。

2.信息技術教學當中的編程思維培養策略

2.1 支架式教學策略

支架式教學策略的核心在于以培養編程思維為目標，將編程思維培養的不同方面融入到實際的教學過程當中，其中包含框架設計、問題解決和優化評估等多個方面。教師可以為學生搭建學習的支架，并且在編程操作時提供一定的指導和幫助，最終使得學生的編程創作無需其他人的引導可以獨立完成。這種項目學習策略是一種重視學生主體地位的教學方法，基于真實情境出發，對生活場景展開觀察，然后借助自主探究或小組合作的方式對各種學習資源展開應用。制定相應的實施計劃之后，可以對項目作品和任務推進的過程展開明確分析，在符合生活項目情境客觀規律的前提之下培養學生的編程思維，進一步提高學生的信息技術的核心素養[2]。

例如，在教學的時候教師可以進行舉例：班級內部需要清理垃圾，但垃圾有不同的類型，如何對垃圾進行有效分類？學生給出兩種分類方法，一種是進行文字分類，第二種是進行表格分類。在這種情況下，教師可以引出課程學習內容，即利用word表格完成信息分類，明確不同類型的項目名稱。如可以將垃圾劃分為可回收垃圾或不可回收垃圾，也可以將垃圾劃分為有害垃圾和無害垃圾等。可以看到，利用這種支架式教學策略能夠充分結合學生的需求，并且組織學生利用已知信息選擇其中有用的項目完成自主設計，對信息展開快速分類和數據整理，也能明確表格知識的重點，對于學生編程思維的培養具有重要的促進作用。

2.2 重視內容的分解過程

內容的分解是對信息進行提取和篩選的階段，同時能夠借助計算機將不同的問題分解成算法描述。例如在前文提到的垃圾分類表格設計階段，在實際的操作環節，很多學生無法對表格內容進行有效排列，且很多學生只是對頁面和邊框進行了設計，并沒有對表格內容進行整體優化。在這種情況下，教師可以將不同的教學目標進行合理地分解：首先，讓學生利用表格完成初步的信息篩選和信息整理;其次，運用表格的類比項目進行綜合分析，基于現有的條件突破教學重難點;最后，則從非結構化的文本資料當中選出關鍵信息過渡到算法描述階段，建立程序步驟，最終解決問題，在有限的課堂時間內完成內容的理解和深化，從思維計算和解決問題的角度培養編程能力[3]。

2.3 反思總結與方案調整

反思總結和方案調整的目的在于了解現有的編程設計有哪些存在缺陷的地方，特別是對于某些半開放式的項目主題而言，需要正確發揮學生的主體作用，使學生對程序設計的不同結構形成初步感知，一方面能夠激發學生的創作興趣，另一方面引入編程知識的內容學習。例如，對于變量或列表等難以理解的編程項目，教師可以在教學過程當中幫助學生回顧腳本特征和邏輯關系，讓整個設計階段更加科學合理。

3.結語

編程思維是信息技術學科心素養的關鍵組成部分，在人工智能發展背景之下融入編程思維的小學信息技術教學能夠脫離原有的教學框架，為學生開拓一條新的教學道路，幫助學生培養編程思維和計算思維。

【參考文獻】

[1]董陽. 人工智能背景下信息技術教學課堂學生編程思維的培養分析[J]. 中文信息， 2019（01）：170.

[2]朱妍艷. 人工智能發展下信息技術課堂中的編程教學[J]. 小學科學：教師， 2019（9）：1.

[3]莊保梅. 小學信息技術教學中進行Python編程語言教學的策略[J]. 中華傳奇，2020（28）：134.