讓計算思維之花在GoC編程教學中綻放

勞銀靜

摘 ?要：計算思維是信息技術學科的重要核心素養，由南海區獨創的基于DEV-C++平臺的GoC編程軟件，通過簡單易懂的命令和直觀形象的繪圖幫助學生學習編程，是計算思維培養的重要載體。那么該如何更巧妙地讓計算思維與編程課堂教學相輔相成呢？對此，本文論述了GoC編程對于計算思維培養的意義，并總結出“分解、建模、類推、轉化”四大基于計算思維培養的小學GoC編程課堂教學策略。

關鍵詞：計算思維;GoC編程;課堂教學;

一、GoC編程對學生計算思維能力發展的影響

（一）培養計算思維的學習和設計自動化

GoC軟件模擬C++語言的語句和Logo語言的圖形化輸出，使程序設計編寫成為一項有趣可觀的活動，通過將課程中的邏輯思維圖形化、復雜問題簡單化，幫助學生在程序繪圖中訓練計算思維、培養創造力。

（二）培養計算思維的任務分析和設計

GoC編程中任務的完成需要學生先對復雜問題進行分析，通過思考解決的方法，最終設計出符合要求的邏輯算法。在引導設計方法的過程中，能通過對問題的逐漸深入，幫助學生加強程序設計能力，逐步掌握算法結構等相關內容。

（三）培養計算思維的程序優化處理

在GoC編程的學習中，我們常帶領學生發現問題，尋求解決問題的方案并找出最優方式。例如，《用for語句控制循環》一課，在確定了一級云梯的繪制方法后，讓學生再繪制1000級，這時學生意識到重復勞動的問題，主動尋求更優解決方案，利用for循環語句來優化程序。

二、基于計算思維培養的小學GoC編程教學實施案例

如何通過課堂巧妙地讓計算思維與GoC編程教學相輔相成，具有極其重要的作用。筆者有幸執教四年級GoC編程，接下來，將以GoC編程第七課《奇異的花朵—編程畫正多邊形》為例，簡述GoC編程課堂上有效培養計算思維的一些教學策略。

（一）分解，復雜的問題簡單化

面對復雜的問題，應科學地引導學生從簡切入，化繁為簡，將大問題細化、難問題簡化。

例如，在畫第一朵花時，秉承“復雜的問題分解問”原則，我們詢問學生“請認真觀察，這朵花由哪些圖形組成？這些圖形有什么特點”，而不是空泛地直問“你能畫出這朵花嗎”。學生很快能指出正三角形，而正六邊形的發現，可能需要教師稍作引導。“花心是什么圖形，你能用GoC畫出來嗎？”

通過這個環節，學生在教師的引導下層層分析、分解問題，再層層思考、解決問題，在實踐中向學生滲透分解的概念，從小問題最后水到渠成擊破大問題。

（二）建模，化抽象為具體

把問題分解細化后，便是逐步實施解決。在畫正六邊形的過程中，涉及到旋轉次數以及每次旋轉角度的重難點，在這些重難點的處理上，不應只是簡單地教會命令或方法，而應從計算思維培養的高度，讓學生在實踐探究中不斷產生新問題。

為了將“抽象”轉化為“具體”，我們準備了一支筆模擬pen，邀請一位學生上臺指揮筆運動，其他學生在下面做同樣操作，很快學生便遇到問題：正六邊形右轉幾度？為接下來的探究奠定思路。

抽象概念具體化還有效地幫助學生實現從形象思維到邏輯思維的過渡、理清編程思路、為建模和程序設計搭起支架。學生理解起來“有跡可循”，形成可視化印象，同時又加深了對“分解”“建模”等計算思維要素的體驗和感悟。

（三）類推，從已知到未知

為了解決正六邊形旋轉角度這個問題，，我們采用“溫故知新—對比發現—總結歸納”三步曲。

首先，借助PPT向學生展示正三角形和正四邊形的繪制過程，結合提問：“正三角形/正四邊形每次旋轉幾度？旋轉幾次？”通過回顧舊知，明確“所有正多邊形旋轉一周都是360度”。在此基礎上，學生可以推算出正六邊形要右轉60度，搭建起新舊知識的橋梁。

為了從具體算式推導到一般規律，我們嘗試用自制的小程序“填表格”，讓學生在計算具體的正多邊形旋轉角度的過程中掌握內在規律，幫助學生在對比中發現關系。另外，通過問題“要畫完整的正六邊形，要把前進轉彎命令執行幾次？為什么”，引導學生逐步總結歸納出正多邊形旋轉角度和次數的算式關系，從已知到未知，學會遷移應用、舉一反三，滲透計算思維中的“類推”、“遞歸”等思想。

（四）轉化，培養算法思維

把知識點概念理清楚后，我們可以開始進行程序設計。為了完成具體向抽象的過渡，我們先引導學生用自然語言描述繪畫的過程，再轉換成對應的程序命令，在此過程中教師給予及時的引導與提示。如：“要畫完整的正六邊形，要把前進轉彎命令重復幾次呢？”學生能回答“六次”并想到使用for循環實現。此時我們詢問“哪里看出循環了六次”，逐步引導學生發現在這里for循環的次數也就是正多邊形的邊數。以上過程最終形成了相應的結構化程序，通過將語言描述與程序指令對應，體現了計算思維中的算法思維，同時將掌握的方法進行轉化遷移，體現了計算思維中概括的思想。

三、結束語

教學實踐中，我們不斷發現，要使小學生計算思維實現從量的拓展遷移到質的提升，必須要逐步跨越基本的編程技能教學，讓計算思維的培養整好符合新的時代要求。教師應創造性地將計算思維融入到娛樂性、互動性和藝術性的編程教學中，讓學生學習編程知識，歸納、提煉出信息時代應具備的計算思維技能，并運用到學習、生活與實踐中，在程序設計的過程中培養理性、抽象、嚴謹等計算思維特征的能力，感受編程的樂趣，讓學生真正學有所得、學有所獲。

參考文獻：

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