基于計算思維培養的小學信息技術編程教學

樓斌

摘 要：隨著我國小學教育改革的不斷深入，各級學校更加注重小學生的編程思維發展，在今后的編程專業也會變得越來越受到青睞，因此，在今后的小學教育中，教師應當創設問題情境，激發學生興趣;聯系數學思維，培養計算思維;梳理求解思路，培養邏輯思維;選擇最佳方案，培養優化能力。實踐證明，這種計算思維的訓練有利于學生開闊思路，形成邏輯，實現創新。

關鍵詞：小學信息;編程學習;計算思維;培養

引言：

一提起“編程”一詞，人們就會聯想到專業、晦澀、難懂，似乎編程該是程序員的專利，與小學生的學習相差十萬八千里。與前些年相比，小學生會編程可能是一件讓人想都不敢想的事;而現在，編程內容進入了小學課堂，各地的編程比賽也如火如荼地舉行。課堂外，線下線上的編程培訓更是層出不窮。編程似乎離我們的低齡兒童越來越近了。教育部也多次強調中小學要逐步推廣編程教育。可見，學習編程已經是大勢所趨了。

一、計算思維的重要性

美國卡內基·梅隆大學周以真教授定義的計算思維是：計算思維是運用計算機科學的基本概念去求解問題、設計系統和理解人類的行為。它包括了涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動，并詳細闡述了這樣的一種思維：計算思維就是通過約簡、嵌入、轉化和仿真等方法，把一個看來困難的問題重新闡釋成一個我們知道怎樣解決的問題。

近幾年來，編程教育作為一種新的教育理念、教育類型和教育模式，成為教育創新和素質教育深入發展的重要載體，獲得教育界乃至社會各界的廣泛關注。祝智庭等人認為計算思維在廣義與狹義上有兩種不同定義，狹義的則是指培養學習者的編程素養為導向的教育模式。楊現民等人認為，計算思維是基于現代化信息技術的實踐教育模式，當然主要是“實踐中創新，創新中實踐”的學習方式以及目的的新型教育模式。鐘柏昌認為計算思維主要在編程空間中開展的培養青少年創新動手以及思維認知的教育類型。傅騫和王辭曉將計算思維定義為一系列關于創新動手技能訓練的一種新型課程。計算思維在近幾年的發展形勢也令人興奮，各種各樣的教育教學理念以及硬件設備都推陳出新。

事實上，傳統的學校課堂教學，我們雖然口號上喊著“以學生為中心”，但實際課堂教學中出現的還是教師的講解占據了大部分時間。它們是創新教育理念下的具體教育形式的兩個顯著代表。通過每一個獨立認知個體學生的腦海中的創意以及動手實踐的能力，來使用一些現代化的傳感器及其他工具來塑造新型事物。因此在今后的教學過程中，教師應當注重培養小學生的計算機思維，這不僅僅能提高學生的理解能力，也能夠提升學生在日常生活中的運用能力。

二、基于計算思維培養的小學信息技術編程教學途徑

（一）簡單易學，搭積木學編程

小學五年級的信息技術課本中就已經加入了一款名為 Scratch 的編程軟件的學習內容。Scratch，它是一種新型的面向對象的模塊化編程工具，它不同于傳統的編程軟件，不需要學生掌握編程語法，也不需要學生自己敲代碼，而是通過簡單的程序模塊的拖拽組合而完成。畢竟小學階段的學生在學習能力和理解能力上還存在很大的不足，面對晦澀難懂的編程語法，無法與其認知水平相符，不利于學習興趣的激發和學習任務的完成。所以這款由美國麻省理工學院設計開發的適合青少年學習的簡易編程軟件，把代碼封裝成一個個功能各異的指令塊，讓學生只需要理清邏輯順序進行拖拽搭建就能實現程序功能，節省了學習和記憶繁雜難懂代碼的時間，更多的是注重學生計算思維的培養。生動形象的畫面有利于激發學生的學習興趣，拖拽搭建簡單易學，更容易被學生所接受。

（二）鍛煉思維，形成思維邏輯

小學階段的孩子處于具體形象思維向抽象思維的一個轉變過渡期，這樣一個關鍵期，鍛煉孩子的思維尤其重要，而編程則是極佳的思維訓練方式。我們都知道程序員一般在數學學習方面都有不錯的表現，他們思維縝密且有邏輯性，因為他們習慣了用程序的思維去理解和解決問題。其實，編程的本質就是理解問題、解決問題的方法，很多孩子在學習編程一段時間后就會自然而然地養成遇事先思考，理清邏輯性，把一個復雜的問題拆分成一個個簡單的具有邏輯性的小問題，并一步步耐心解決的好習慣。久而久之，鍛煉了思維，遇事解決都具有很好的邏輯性。

（三）創新思維，打開思維限制

我們發現孩子小的時候總是有很多的奇思妙想，但一旦上學后，繁重的作業和學習任務，往往限制了孩子的思維，使得孩子疲憊不堪，死記硬背，為學習任務所累，很少再有自己的一些想法并勇于去表達，長此以往，將會造成孩子的想象力和創造力低下，變成了只會死讀書的呆子。而我們國家的發展需要的是創新型人才，是創造力與創新能力，不是死讀書不動腦筋沒有自己想法的人。

我們發現有些孩子接觸了編程以后，腦海里許多稀奇古怪的想法被激活，比如我認識的一個四年級的小學生，他就用代碼積木在我的世界里搭建了一個他想象中的“紅樓夢”，亭臺樓閣，每個細節都讓人驚訝。這些看似不可能的事情做成腳本，通通可以讓編程實現。激發了孩子的興趣，也培養了孩子不斷鉆研的精神，創造力得到極大滿足，也會讓孩子變得越來越自信。孩子一旦開拓了思維，在其他科目的學習中，也會發散思維，思考多種可能性，因此，并不會因為學習編程而影響其他科目的學習;相反，開拓了思維，所有科目學習都變得輕松起來。

結束語：

綜上所述，計算思維教育是一項系統工程。培養學生的計算思維，不僅能發展他們的思維能力，引導邏輯思維在自覺性方面有更深的發展，而且能夠培養學生運用計算機科學的基本概念去求解問題，學會選擇合適的方式去陳述和分析問題，并嘗試用有效的辦法實現問題求解，從而提高他們解決問題的能力。教師應在觀念上，重視計算思維的培養;在教學中，融入計算思維的訓練;在評價上，注重計算思維的反饋。

參考文獻：

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（浙江省義烏市福田小學）