基于計算思維視角的小學信息技術初識課教學設計

周瑩

2017版《江蘇省義務教育信息技術課程指導綱要》（以下簡稱《省綱要》）指出：義務教育信息技術學科核心素養包括信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任等方面。信息技術教師在日常教學中，應學習《省綱要》精神，研讀分析教材，針對具體的教學內容和學生的實際情況，對教學過程進行合理設計，使教學達到預設的學習目標，有的放矢地培養學生的信息素養。江蘇省現用信息技術教材可劃分為若干教學單元，初識課作為教學單元的起始課，在聯系舊識、生成新知、激發學生學習興趣等方面起到了承上啟下的重要作用。但常見的初識課設計，趨向于圖形界面的認識及操作，在信息化社會時代背景下，這樣的設計不合時宜，也違背了《省綱要》的指導思想。因此，筆者基于計算思維視角，著眼于培養學生分析問題和解決問題的能力，對小學信息技術初識課教學設計進行了探索。

● 數字化對象管理——《認識Windows》

信息技術基礎單元在整個教材體系中是一個基礎性模塊，其中包括信息技術的概念與研究范疇、計算機系統的組成與工作原理、人機交互的基本操作等，涉及的知識與技能貫穿整個信息技術學習過程。基于計算思維的視角，將本單元的學習內容主要概括為數字化對象的認識與管理。數字化對象可以是信息化設備、計算機文件或文件的構成元素。窗口知識是Windows系統的操作基礎，《認識Windows》一課是學生學習管理數字化對象的第一課。

本課以“計算機”窗口為例，讓學生通過學習，了解窗口的組成和基本操作，認識常見的文件類型和文件夾，并能對文件和文件夾進行簡單的查找。筆者結合三年級學生的年齡和學習特征，對其做如下設計：

（1）創設情境，請出主角“鼠標”引導大家游覽神奇的電腦城堡——復習鼠標的基本操作;

（2）找城堡入口——認識“計算機”圖標;

（3）遭遇小惡魔，用密碼為城堡廣場解鎖——認識“計算機”窗口中的標題欄、菜單欄、工具欄、地址欄;

（4）玩游戲，掌握暢游電腦城堡的技巧——學習窗口的最大化、最小化、移動窗口位置、調整窗口大小等基本操作;

（5）探訪精靈村，和文件小精靈做朋友——認識文件和文件夾，體驗不同類型的文件，比較文件名的區別及命名規則。

以虛擬人物的活動為明線，采用任務驅動的方式有效組織窗口操作的學習，體會計算機中數字化對象的存放方式和管理方法——文件是信息的承載，不同類型的文件按不同存儲標準來生成;文件夾是對文件信息的管理，通過文件夾分類管理，能夠方便、快速地查找、提取數字化信息。通過故事和游戲，在“學生探索—教師提煉—學生提高”的過程中，以學生最感興趣的游戲互動方式，使學生初步感知數字化對象的存在及其管理方法。數字化對象均有其特定的屬性，并由此構成具有一定特征的結構模型，學生對數字化對象的認知與管理能力，是學生暢游信息世界的基礎。

● 信息可視化表達——《初識“WPS文字”》

文字處理是“信息加工與表達”技術的基礎內容。信息的表達，主要使用文字、符號等方式進行記錄，而信息的加工，重在借助數字化工具、運用形象化的視覺符號將信息加工成可視化的視覺對象。培養學生的可視化表達能力，就是使學生能夠根據信息表達的需求，從形象、色彩、構圖等方面設計和評價數字作品，有目的地展現自己的個性及創意。通過學習文字處理單元第一課《初識“WPS文字”》，讓學生掌握啟動和退出“WPS文字”程序的方法，了解窗口的組成，學會文檔的保存。筆者根據學校的教學實際，將本課做如下設計：

（1）通過圖片展示人類記事方式的變化，引出文字處理軟件——初步理解文字處理軟件的作用;

（2）認識“WPS文字”圖標，學會啟動軟件的方法——初步感知軟件;

（3）引導學生嘗試使用“WPS文字”記錄文字，并學習保存“WPS文字”文檔——體驗數字化工具軟件的信息表達功能;

（4）退出“WPS文字”軟件;

（5）結合動畫及游戲，認識窗口的內容及相應的功能，并嘗試使用“WPS文字”美化文檔——體驗數字化工具軟件的信息加工功能。

本教學設計重在突出文字處理的基本意義，即以“記載事實，表達思想”為目的進行文本編輯。學習內容分兩個層次：第一層次是信息的表達，即運用數字化工具記錄、存儲文字信息;第二層次是信息的加工，即運用可視化技術修飾、豐富文字信息。認識“WPS文字”窗口不是學習目的，而是通過認識工作窗口中的不同對象，能夠對對象進行恰當的選擇和編輯，根據表達需要，設計創意，以富有美感的方式表達信息。

● 程序模塊化設計——《初識可視化編程》

可視化編程帶來了程序設計教學的一場革命，解決了阻礙小學生學習編程的種種難題。基于可視化編程的計算思維訓練，關注點主要集中在算法的邏輯與程序實現上，其中包括問題的分解、抽象、數據模型的建立，算法的邏輯分析與程序的驗證，這是一個系統的、完整的問題解決的思維過程。《初識可視化編程》一課的主要內容包括：掌握啟動和關閉可視化編程軟件的方法;認識可視化編程軟件的工作界面;學會使用可視化編程軟件的編程過程，激發學生的編程興趣。對此筆者做了如下教學設計：

（1）主角小貓出場，引出可視化編程軟件并做簡單介紹，學習可視化編程的啟動。

（2）設計練習，通過認識界面組成，了解可視化編程軟件的工作流程：①小貓在哪里？——認識并了解角色區、舞臺區和控制區的功能;②編寫新劇本——認識腳本區，了解腳本的組成和腳本的執行;③控件有多少？——認識控件區，了解控件的分類，體會控件的作用，嘗試將控件放到腳本區。

（3）嘗試編寫程序，體會程序設計的基本思路：圍繞“向小貓介紹你自己”這一主題展開構思-選定角色-搭建腳本-調試并完善程序-保存程序文件。

（4）課外拓展：通過作品欣賞，了解可視化編程軟件更多的功能和分享平臺。

本教學設計重在讓學生體驗可視化編程的工作流程，體會程序的模塊化設計思路。使用計算思維解決問題的一般過程如下：首先將復雜的問題分解成一系列小的問題模塊（分解）;對問題模塊進行單獨觀察，分別仔細研究，忽略不必要的細節，關注重要特征（抽象）;找尋問題模塊之間的相似性，概括同類問題的解決方法（數據模型）;設計用于解決每個問題模塊的簡單步驟或規則（算法），形成解決問題的方案;通過計算機編程解決復雜問題（編程）。編程是計算思維培養的重要手段，可以使計算思維概念具體化，成為學習計算思維的工具。

初識課的設計與教學，不能停留在認識操作界面上，而是要發掘數字化工具的技術價值，提煉分析問題與解決問題的方法，提高運用信息技術解決問題的能力?；趩栴}解決的計算思維視角的教學，讓學生面對問題的時候，能根據經驗快速找到問題解決的關鍵與方法，確立解決問題的方案，形成計算思維的遷移應用。