小學信息技術教學中學生計算思維的培養

【摘要】計算思維是個體運用計算科學的思想方法在解決問題時產生的思維活動，是信息技術學科的核心素養之一，在學生創新意識和實踐能力培養方面起著不可估量的作用。隨著信息化的不斷推進，數字化進程的不斷發展，在信息技術教學中教師也越來越關注學生計算思維的培養。因此，教師要構建科學的教學體系，運用多種教學手段，開展多樣化的計算思維訓練活動，使學生養成良好的計算思維習慣，不斷提高計算思維能力。

【關鍵詞】小學信息技術；計算思維；培養策略

作者簡介：楊貞璐（1991—），女，江蘇省南通市竹行小學。

什么是計算思維？簡而言之，其就是借助計算機科學，解決問題、設計程序系統、理解人類行為的相關思維活動。小學階段是學生思維能力塑造的重要階段，教育工作者必須把握這一學生成長的黃金時期，借助信息技術教學，培養學生的計算思維。教師要以引導者的身份，帶領小學生深刻地感受信息技術這門學科的內涵，使學生理解其奧妙，把握其發展規律。教師也要組織多樣化的教學活動，提升小學生的學習興趣，拉近小學生和信息技術的距離，讓小學生樹立良好的科學觀和信息觀，從理論入手，通過實踐積累，全方位地培養小學生的核心素養，幫助他們形成良好的計算思維。

一、項目式學習，滲透計算思維

在學習中，學生會有許多創意和想法，若教師不能細心洞察，無法做到關注與引導學生，那么這些迸發的創新火花就只能成為計算思維培養過程中的空想。在課堂上，教師引導學生和培養學生的計算思維，與單純的傳授知識比起來，實際意義更大。而項目式學習不失為滲透計算思維的一種好方法，簡而言之，其就是將學生的學習以“項目”的形式放置于一個實際問題的解決過程中。其中“項目”一般是解決某個實際問題，而對這些問題，學生往往不能用學到的知識直接獲取答案，他們需要擺脫簡單的線性思維，再去分析和解決問題，極富挑戰性。如教學“Scratch”單元“打地鼠游戲”一課時，教師將賽車游戲的設計作為學生要完成的“項目”。首先，教師讓學生試玩“打地鼠”這一小游戲，進行游戲體驗，代入情境，引導學生產生玩游戲沒有設計游戲過癮的想法，讓學生體會自己設計游戲有趣且更有意義。其次，教師進行問題分析，任務驅動。這個游戲中的角色有幾個？他們的動作又分別是什么？最后，教師讓學生思考需要用什么控件來完成角色任務，然后小組一起行動，通過合作將任務分析圖填寫完整。在“打地鼠”游戲的項目設計中，教師通過設計“如果你是一名設計師，你將如何對這個游戲進行設計？”這一開放性的問題，真正做到以生為本，讓學生在全局規劃者的角色設定中分小組進行角色設計、動作分析，最終設計出富有個性的游戲。在這一過程中，學生會試圖從不同的途徑和角度解決問題，諸如“如何進行項目設計”“項目控制實施的細化”“小組成員間的溝通與合作的加強”等，以養成計算思維。

二、自主探索，提升計算思維

問題解決說、信息表達說、三維目標說，是計算思維的主要內容。要想培養小學生的計算思維，教師就必須培養他們的可視化思維、過程思維以及實踐能力。小學信息技術教師必須注重程序的設計與算法，引導小學生深入信息技術這門課程，讓他們自主探索。小學生在自主探索的過程中，會發揮個人的想象力，活躍思維能力，從而促進計算思維的提升，更加深刻地掌握教學內容［1］。

如教學“發送郵件”一課，小學信息技術教師可以先引導小學生了解什么是郵件。經過教師解釋之后，學生掌握電子郵件的內涵，知道電子郵件是當前世界上運用最為廣泛的一種互聯網服務，快捷高效是電子郵件的主要特點，其能讓不同地區的人們實現信息的交換，完成信息的交流。當下，我國的小學生已經初步接觸網絡，他們對電子郵件充滿好奇心。小學信息技術教師可以深入地講解如何發送郵件，細化發送步驟，并引導學生進行實踐。當學生了解了發送郵件的具體步驟以后，教師需要給予學生自主探索的空間，讓學生給自己最好的朋友發送一封郵件，使學生在實踐的過程中發現問題、分析問題并解決問題。如有的學生在發送郵件時，不知道如何點擊發送人；有的學生則是郵件格式不對，無法正確發送郵件；有的學生則不會定時發送郵件。在親自發送郵件的過程中，學生可以明確自身的問題，向同學、教師、甚至家長尋求幫助，從而順利解決問題，掌握郵件發送的技巧。學生在學中用、用中學的探索過程中，實現生活知識遷移并建構起新的知識結構，通過不斷嘗試與創新，提高解決實際問題的能力，不斷提升計算思維。

三、實踐操作，形成計算思維

在小學信息技術課堂上，要想培養小學生的計算思維，提升小學生的信息技術能力，構建高效的信息課堂，教師就必須多開展實踐操作活動，讓小學生在接觸計算機、使用計算機的過程中，深化對計算機的認識，提升自身的感悟能力，完成計算思維的內化［2］。小學生本身的邏輯能力和理解能力比較弱，在小學階段，教師可以先從一些簡單的軟件和理論開始，慢慢地引導學生認識信息技術，幫助學生逐步構建良好的學習體系，完成知識的深化。

如教學“認識鍵盤”一課時，小學信息技術教師可以結合實際，引導小學生親身實踐。對小學生而言，他們還未曾系統化地接觸計算機教育，對計算機鍵盤很陌生，很難在短時間內學會Word文檔的正確使用方法和正確錄入文字。教師要結合小學生的具體身心特點，增強教學的有效性，先從簡單的內容入手，讓學生正確認識Word文檔，學會如何正確打開文檔、保存文檔、輸入名稱、關閉文檔，然后再讓學生按照個人的興趣愛好，輸入好詞佳句或者段落。在學生有了一定的學習基礎后，教師可讓學生錄入較長的文章，循序漸進地加強學生對鍵盤的理解，提高他們對鍵盤的使用和熟練程度。在學生初次使用鍵盤時，教師可引導學生輸入自己的名字、自己喜歡的食物、自己喜歡的電視劇等，即輸入文字節奏較短、文本簡單的信息。在學生熟練鍵盤應用后，教師可為學生布置命題作文，讓學生將作文記錄在文檔中，這樣既可以考查學生的鍵盤使用能力，還能鍛煉學生的遣詞造句能力。教師布置的命題作文可從一百字逐漸擴展到兩百字、三百字，從而以量變促質變，讓學生在反復的鍵盤使用中清楚掌握各個字母的分布情況，學會正確使用鍵盤、使用文檔。在這一過程中，小學生的計算思維會慢慢得到培養。在學生掌握了文字輸入方法后，教師還可以給學生傳授Word文檔的其他操作方法，如插入圖片、制作表格等，讓學生在實踐操作中發掘文檔的多功能性，提升學習興趣，逐步形成計算思維。

四、聯系實際，運用計算思維

要想培養小學生的計算思維，促進小學生的全面發展，教師的教學范圍就不能僅局限于課堂，還要延伸到生活和課外，從而開闊學生的眼界，提升他們的計算思維實際運用能力。任何一門學科知識都可以在生活中找到其身影，可以說，任何一門學科的理論都來源于生活，最終回歸生活。教師在教學的過程中，要積極引導學生聯系生活實際，開展計算實踐活動，利用多種場合、不同形式，鞏固學生的知識技能，培養學生的計算思維。學生在實際生活中也應合理地使用計算機，豐富經驗，逐步形成自身解決問題的模型。在運用計算機的過程中，學生應將扁平的課堂知識轉化成立體的實踐操作，從而完成計算思維的有效培養。

如在教學“編程”時，小學信息技術教師可以在課堂中設置模擬炒菜機操作過程，讓課堂與學生的生活和社會認知相結合，使學生從智能炒菜機入手，完成不同的學習任務。學習任務的難度也應循序漸進、由易到難，不斷加強學生的計算思維。第一個學習任務是模擬炒菜機的預約、配料、炒菜、保溫功能，讓學生進一步體驗角色的傳遞，感受程序的作用，學會發送消息與接收消息。第二個學習任務是設置倒計時裝置，讓學生對炒菜機的倒計時裝置進行分析，了解變量的內涵與意義，學會利用理論知識解決實際問題。第三個學習任務是編寫程序，完成預約炒菜功能。教師應以不同的任務強化學生的計算思維能力，讓學生層層遞進，不斷加強對計算機的了解，高效地完成學習目標，并從生活的角度出發，意識到計算機的重要性，從而借助理論知識，解決實際問題。

五、組織活動，提升計算思維

近年來，我國的信息技術快速發展，人們已經逐步意識到信息技術的重要性。在互聯網時代，各個學校也開始大力建設信息技術，完善硬件設備，引入先進教學理念，為學生創設更好的教育教學平臺。放眼全國和世界范圍，關于青少年信息技術的比賽層出不窮，這正是為了鍛煉青少年的信息技術能力，提高他們的信息技術水平。通過比賽，學生的探究欲得到明顯增強，計算思維和實踐水平也可實現跨越式提升，這對學生的未來發展起到不可忽視的重要推動作用。全國性的信息技術比賽要求學生能夠摸清題干，從題干中找問題，設計程序，編寫程序，完成結果。這一過程對學生的計算思維能力是良好的鍛煉。但是每年全國性的大賽舉辦次數與參賽人數有限，教師要想多鍛煉學生的計算思維，發展學生的核心素養，可以嘗試結合本校實際情況，并聯系當地的其他學校，促使多校共同組織召開比賽活動，讓學生結合自身所學，全身心地投入信息技術比賽，在豐富多樣的活動中感受信息技術的魅力，強化自身的計算思維，提高計算思維水平。

比如，學校在完成某一階段的教學任務后，可以結合教學進度與教學目標，組織召開“穿越迷宮”大賽，參賽的形式不限。在教學過程中，小學信息技術教師要引導學生掌握“穿越迷宮”大賽的重點內容，明確偵測的意義，學會有效地判斷偵測，并借助偵測，創設自己喜歡的游戲或者故事。該編程內容并不復雜，學生能夠快速掌握，并達成學習目標。在組織比賽活動的同時，教師可為學生創設更為廣闊的舞臺，讓學生設置更為多樣化的迷宮游戲。“本次比賽的內容是穿越迷宮，大家可以結合自身的愛好，設計自己喜歡的游戲。游戲的主旨是什么？游戲的目的是什么？如何編程？游戲的難度等級是多少？大家可以設計多種多樣的游戲，不必受到任何體裁的約束，但是在展示游戲時，必須清楚地和老師以及參賽選手們分享以上幾個問題的答案，便于大家更為深入地了解這個游戲，學會正確使用游戲。”由此，學生可以選擇單獨報名參賽，也可以選擇小組合作參賽。通過比賽，學生的計算思維和合作能力、思考能力、想象力以及創造力能夠得到考驗和鍛煉。在精心設計游戲的過程中，學生已然從信息技術這門學科中領悟到計算思維。計算思維并不是一朝一夕就能培養出來的，它需要有良好的情景化過程。而游戲比賽就是真實的情境，能夠讓學生實現思維遷移，進一步提高計算思維水平。在設計比賽活動時，教師還可以增加一些生活化的元素，如“人臉識別器”“過紅綠燈裝置”等，將生活與信息技術進行有效的聯系，讓學生在生活中感受到信息技術的趣味性，從而提高信息技術水平。在學生參賽的過程中，小學信息技術教師可給予適當的評價，幫助學生明確自身的優缺點。對最終獲勝的學生，學校可頒發定制獎杯以及相應的物質獎勵，以提升學生的榮譽感，強化學生的學習動力。在這樣的氛圍下，學生不斷積極地投入信息技術的學習，并在學習過程中鍛煉個人的計算思維，提升自我能力。此外，教師與學校、家長還需要共同合作，為學生提供良好的學習環境，讓學生在良好的學習氛圍中實現全面成長［3］。

總而言之，計算思維是人們在當今信息社會應熟練掌握的基本技能，它還可以被解讀為創造力、算法思維、批判性思維、問題解決能力、合作思維和溝通技能的共同體現。因此，小學信息技術教師要引導學生學習、掌握這種思維方法，并將其應用于問題的解決，以此來培養學生的計算思維能力。計算思維能力的培養并不是一蹴而就的，而是一個螺旋上升、循序漸進的過程，我們需要不斷研究、實踐、積累、總結與提高。

【參考文獻】

［1］王曉波.計算思維：面向學生未來發展的核心素養［J］.中小學信息技術教育，2021（09）：4.

［2］奚鋐宙.指向計算思維的小學信息科技課教學策略初探［J］.教育傳播與技術，2021（04）：45-48.

［3］陳晨.基于計算思維培養的小學Scratch編程教學探討［J］.基礎教育論壇，2021（20）：71-72.