基于計(jì)算思維培養(yǎng)的小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)研究

陸 濤

（江蘇省宜興市元上小學(xué) 江蘇宜興 214237）

我國(guó)已進(jìn)入信息時(shí)代，國(guó)家對(duì)學(xué)生掌握信息技術(shù)的要求越來(lái)越高。目前，在小學(xué)中就已開(kāi)設(shè)信息技術(shù)這門(mén)課程，為的是讓學(xué)生更早地掌握計(jì)算機(jī)，在日后將更多的時(shí)間投入到其他科目的學(xué)習(xí)中，而學(xué)生要想學(xué)好信息技術(shù)這門(mén)課程，務(wù)必要具備計(jì)算思維。因此，本文旨在通過(guò)對(duì)小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中計(jì)算思維的培養(yǎng)進(jìn)行研究，為廣大小學(xué)信息技術(shù)教育工作者提供一些新的思考，也為我國(guó)計(jì)算機(jī)教育事業(yè)添磚加瓦。

一、計(jì)算思維概述

計(jì)算思維屬于計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域中的思維活動(dòng)，以計(jì)算機(jī)科學(xué)的基本概念與理論為基礎(chǔ)，對(duì)有關(guān)問(wèn)題做出進(jìn)一步確定，確保其中的問(wèn)題得到處理。

計(jì)算思維是指運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問(wèn)題求解，以及人類行為理解等涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)。伴隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，信息技術(shù)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展與進(jìn)步。信息技術(shù)對(duì)人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€(gè)方面都產(chǎn)生了至關(guān)重要的影響作用，促使人們的生活變得更加便捷，與此同時(shí)，也使人們面臨著更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。特別是小學(xué)生，具備一定的好奇心，遇見(jiàn)任何問(wèn)題都有強(qiáng)烈的探究欲，當(dāng)前的社會(huì)處于不斷的變化之中，小學(xué)生要想緊跟時(shí)代發(fā)展步伐，就需要大膽開(kāi)展創(chuàng)新與創(chuàng)造活動(dòng)。而計(jì)算思維就是將生活中遇到的問(wèn)題，以計(jì)算機(jī)科學(xué)的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)并給出信息處理方案。因此，對(duì)于小學(xué)生而言培養(yǎng)其計(jì)算思維符合時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)。

在新時(shí)期的社會(huì)發(fā)展環(huán)境中，當(dāng)代的小學(xué)生除了具備傳統(tǒng)的聽(tīng)、說(shuō)、讀、寫(xiě)基礎(chǔ)技能之外，還應(yīng)當(dāng)掌握相關(guān)的計(jì)算思維。在開(kāi)展小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)活動(dòng)的過(guò)程中，通過(guò)小學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)，可以對(duì)學(xué)生的邏輯思維起到一定的鍛煉作用，能夠強(qiáng)化學(xué)生的問(wèn)題處理能力，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與能力，還能夠有效地推動(dòng)小學(xué)生發(fā)散思維的培養(yǎng)。利用小學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)與提升，能夠促使學(xué)生緊跟社會(huì)發(fā)展腳步，有助于小學(xué)生的總體發(fā)展，從而有效推動(dòng)整個(gè)社會(huì)創(chuàng)新工作的開(kāi)展。

二、小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中計(jì)算思維的培養(yǎng)現(xiàn)狀

（一）計(jì)算能力體現(xiàn)不足

目前的小學(xué)信息技術(shù)教育中，該學(xué)科依然屬于邊緣學(xué)科，這就導(dǎo)致無(wú)論是學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中的計(jì)算能力，還是針對(duì)小學(xué)信息技術(shù)學(xué)習(xí)過(guò)程中所需要具備的計(jì)算能力，都未能得到全面深度的建設(shè)。另外對(duì)于大部分的小學(xué)生來(lái)說(shuō)，無(wú)論是對(duì)各類軟件的操作，還是針對(duì)其他學(xué)科的學(xué)習(xí)過(guò)程，計(jì)算都是其比較薄弱的知識(shí)，大量小學(xué)生計(jì)算能力較差，表現(xiàn)為計(jì)算速度過(guò)低、計(jì)算精準(zhǔn)度不足等。這類問(wèn)題的存在都會(huì)導(dǎo)致小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生的計(jì)算思維建設(shè)質(zhì)量較差。

（二）教學(xué)思維抽象過(guò)度

目前的小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中，若要求學(xué)生能夠具備較為良好的計(jì)算能力，只依靠學(xué)生在信息課堂上學(xué)習(xí)到的知識(shí)顯然無(wú)法達(dá)到要求，學(xué)生必然需要參與對(duì)其他學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)，才可以提高計(jì)算水平。然而在目前的教育過(guò)程中，無(wú)論是對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)科還是對(duì)于信息技術(shù)學(xué)科，學(xué)生實(shí)際上都建成了極其抽象化的計(jì)算思維，比如數(shù)學(xué)學(xué)科中學(xué)生在步入高年級(jí)階段，會(huì)普遍使用簡(jiǎn)單算法讓個(gè)人的計(jì)算精準(zhǔn)度和計(jì)算速度提升，但是對(duì)于計(jì)算機(jī)編程過(guò)程來(lái)說(shuō)，由于計(jì)算機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)大量數(shù)據(jù)的短時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確核算，所以無(wú)須使用簡(jiǎn)化算法，這對(duì)于小學(xué)生的學(xué)習(xí)和計(jì)算能力培養(yǎng)過(guò)程，都造成了知識(shí)體系方面的沖突。

（三）教育資源過(guò)分單一

目前的小學(xué)信息技術(shù)教育過(guò)程中，教師主要是讓學(xué)生了解各類基礎(chǔ)性軟件的應(yīng)用方法，或者操作搜索引擎，讓學(xué)生在日常的學(xué)習(xí)和生活中可以更為方便地獲得所需要的信息，導(dǎo)致資源單一。另外從實(shí)際的工作表現(xiàn)上來(lái)看，大量教師認(rèn)為小學(xué)信息教育階段，讓學(xué)生通過(guò)對(duì)計(jì)算能力的提升，以提高對(duì)相關(guān)知識(shí)的掌握水平，對(duì)學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備量和思維體系的構(gòu)造有害無(wú)益，原因是學(xué)生在該過(guò)程中容易混淆各類專業(yè)的知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)若要提高小學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，則教師需要投入更多的精力帶動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)，進(jìn)一步擠占了教師的工作空間和時(shí)間，在此基礎(chǔ)上需要讓教師投入更多的精力，這就導(dǎo)致大量教師對(duì)資源擴(kuò)寬的熱情相對(duì)較低。

三、在小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中培養(yǎng)計(jì)算思維的具體措施

（一）培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維

計(jì)算思維可以引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成抽象思維。信息技術(shù)對(duì)于小學(xué)生而言是門(mén)抽象的學(xué)科，小學(xué)生面對(duì)抽象的知識(shí)點(diǎn)往往呈現(xiàn)一種束手無(wú)策的狀態(tài)。如果學(xué)生不能將抽象的知識(shí)點(diǎn)具體化，或者沒(méi)有抽象思維，即便是呈現(xiàn)出抽象知識(shí)點(diǎn)，也不能輕而易舉地抓住其中的關(guān)鍵，那么小學(xué)生在信息技術(shù)的學(xué)習(xí)中將會(huì)遇到瓶頸。因此，教師務(wù)必要培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維。

例如，在教學(xué)《認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)》一課中，信息技術(shù)教學(xué)中所講的計(jì)算機(jī)與學(xué)生在家庭中接觸的計(jì)算機(jī)有一定的區(qū)別，家庭中學(xué)生往往利用計(jì)算機(jī)打游戲或者看視頻，而信息技術(shù)教學(xué)中，則要求學(xué)生利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行電子小報(bào)編輯、演示文稿制作等，學(xué)生對(duì)這些抽象的軟件并不能很快地理解，并融入課堂中。而《認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)》一課，又是在小學(xué)生剛開(kāi)學(xué)時(shí)所進(jìn)行的課程，此時(shí)的小學(xué)生更不具備抽象思維，因此，教師在講解這一課時(shí)，可先對(duì)以往學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)的認(rèn)識(shí)與本節(jié)課中計(jì)算機(jī)的認(rèn)識(shí)進(jìn)行比較。教師需要耐心講解在學(xué)校中學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的目的是讓學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)的基本操作，而不是為了放松娛樂(lè)，首先讓學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)的定義有全面的了解，從而再對(duì)計(jì)算機(jī)的抽象知識(shí)進(jìn)行講解。

（二）聯(lián)系學(xué)生實(shí)際，培養(yǎng)計(jì)算思維

教師不僅僅在信息技術(shù)教學(xué)中要聯(lián)系實(shí)際，在所有科目教學(xué)中都要聯(lián)系實(shí)際，學(xué)生在信息技術(shù)學(xué)習(xí)過(guò)程中，要將抽象的知識(shí)具體化，這時(shí)需要教師不定時(shí)地給學(xué)生補(bǔ)充常識(shí)，將抽象的知識(shí)與生活實(shí)踐想聯(lián)系，從而達(dá)到復(fù)雜知識(shí)簡(jiǎn)單化的效果。

例如，教師在講解“信息與信息技術(shù)”一課時(shí)，即便現(xiàn)在每家每戶都有電腦，但學(xué)生所玩的電腦與學(xué)校要求學(xué)生掌握的計(jì)算機(jī)技術(shù)有一定的區(qū)別。因此，學(xué)生對(duì)信息與信息技術(shù)這兩個(gè)名詞難免會(huì)陌生，這時(shí)教師需要將信息與信息技術(shù)與生活實(shí)際相結(jié)合，教師可把信息比喻為現(xiàn)實(shí)生活中的書(shū)信，書(shū)信是客觀存在的，是用來(lái)傳遞思想的工具，傳遞信息也需要用到馬車、飛鴿等動(dòng)物以及人，而信息則是抽象化的書(shū)信，其中傳遞信息的工具是計(jì)算機(jī)，從而讓學(xué)生明白信息技術(shù)是傳遞信息的一種方式。雖然把信息技術(shù)作為傳遞信息的一種方式略顯片面，但從實(shí)質(zhì)上講，信息技術(shù)則是把復(fù)雜的事物簡(jiǎn)單化加以表達(dá)出來(lái)。因此，教師在小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中，要把抽象的信息技術(shù)知識(shí)與生活實(shí)際相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。

（三）培養(yǎng)學(xué)生的概括思維

概括思維是計(jì)算思維中的一種，學(xué)生的概括思維有助于減輕學(xué)生學(xué)習(xí)信息技術(shù)的負(fù)擔(dān)，學(xué)生擁有概括思維后，可自主地將信息技術(shù)中零散的知識(shí)加以整合，使其系統(tǒng)化。而小學(xué)生的智力水平并未發(fā)育完全，概括思維對(duì)小學(xué)生這一群體而言具有一定的困難，因此教師在信息技術(shù)教學(xué)過(guò)程中務(wù)必要培養(yǎng)學(xué)生的概括思維。

例如，在教學(xué)“初識(shí)WPS 文字”一課中，學(xué)生由于剛接觸WPS，對(duì)軟件比較陌生，WPS 里修改字體格式等操作繁雜，教師可利用本節(jié)課的特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的概括思維。教師可讓學(xué)生畫(huà)出有關(guān)WPS 文字的思維導(dǎo)圖，將字體設(shè)置、段落設(shè)置等分割開(kāi)來(lái)。首先教師先在黑板上對(duì)其中一部分的思維導(dǎo)圖進(jìn)行展示，在學(xué)生學(xué)完WPS 文字后，讓學(xué)生對(duì)照教師的思維導(dǎo)圖進(jìn)行自我創(chuàng)作，將WPS 文字內(nèi)繁雜的知識(shí)點(diǎn)，自主地進(jìn)行概括總結(jié)，不僅可以提高學(xué)生的知識(shí)熟練度，還能提升學(xué)生的自主創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生的概括思維。

（四）以多角度思考問(wèn)題為基礎(chǔ)，培養(yǎng)思維的靈活性

教師在信息技術(shù)教學(xué)過(guò)程中，要培養(yǎng)學(xué)生多角度思考問(wèn)題的思維方式，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用廣泛而深入，同樣的結(jié)果有不同的操作方法，在可用多種方式操作時(shí)，教師在授課中可以簡(jiǎn)單地講解一種方法，讓學(xué)生自主創(chuàng)新，轉(zhuǎn)變?cè)械乃季S方式，尋找其他可以解決的方法。學(xué)生在自我探索的過(guò)程中，不僅可以培養(yǎng)其創(chuàng)新意識(shí)，還能培養(yǎng)其靈活思維。

例如，教師在講解“修改文字”一課時(shí)，教師只對(duì)修改文字最簡(jiǎn)單的操作進(jìn)行演示，讓學(xué)生在修改字體顏色大小的基礎(chǔ)之上，將文字改成藝術(shù)字的形式。在此過(guò)程中，學(xué)生自我發(fā)揮，在下課之際學(xué)生通過(guò)電腦將自己設(shè)計(jì)的文字傳送到教室的電腦上，教師通過(guò)對(duì)比選出優(yōu)秀作品，并給予學(xué)生表?yè)P(yáng)。

（五）計(jì)算能力體現(xiàn)

計(jì)算能力的體現(xiàn)過(guò)程，教師要能夠科學(xué)講解在計(jì)算過(guò)程中，計(jì)算能力對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)方面造成的積極影響，同時(shí)也要讓學(xué)生了解其他的算法，從而讓學(xué)生能夠更為主動(dòng)地提高數(shù)學(xué)計(jì)算能力。比如針對(duì)軟件編程過(guò)程中常用的二進(jìn)制，當(dāng)然對(duì)于小學(xué)階段的學(xué)生來(lái)說(shuō)，二進(jìn)制計(jì)算方法會(huì)對(duì)其知識(shí)體系造成沖擊，教師可以采取擴(kuò)展知識(shí)的模式向?qū)W生講解，并且說(shuō)明掌握了二進(jìn)制時(shí)，學(xué)生可以更好地理解機(jī)械語(yǔ)言。在實(shí)際的教育過(guò)程，可以帶領(lǐng)學(xué)生了解二進(jìn)制中的一些計(jì)算方法，讓學(xué)生擴(kuò)充知識(shí)面，此外從取得的工作結(jié)果上來(lái)看，若學(xué)生的計(jì)算能力提高效果能夠得到全面性的體現(xiàn)時(shí)，則學(xué)生在其他學(xué)科的學(xué)習(xí)過(guò)程中，也可以通過(guò)對(duì)該知識(shí)的使用提高學(xué)習(xí)能力。

（六）有效整合信息技術(shù)教學(xué)內(nèi)容，實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)策略

進(jìn)行信息技術(shù)教學(xué)內(nèi)容的整合時(shí)，一定要注意結(jié)合信息技術(shù)學(xué)科的特點(diǎn)和促進(jìn)學(xué)生發(fā)展的方式，這樣才能對(duì)信息技術(shù)的教學(xué)內(nèi)容有效地整合，促進(jìn)學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)。在教學(xué)過(guò)程中不難發(fā)現(xiàn)信息技術(shù)的相關(guān)理論知識(shí)點(diǎn)存在自成一體和知識(shí)缺乏層次感的特點(diǎn)，那么學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)就會(huì)很難理解，只是太籠統(tǒng)，沒(méi)有側(cè)重點(diǎn)之分，學(xué)生就會(huì)出現(xiàn)盲目的學(xué)習(xí)狀態(tài)，學(xué)習(xí)效果肯定也不理想。教師對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行有效整合之后，會(huì)呈現(xiàn)出具有邏輯性和獨(dú)立性的知識(shí)板塊，然后教師再用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法去根據(jù)知識(shí)板塊來(lái)設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)，就會(huì)比較地有針對(duì)性，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)會(huì)很有效果，從而也會(huì)激發(fā)出對(duì)信息技術(shù)學(xué)科的熱情，了解學(xué)科知識(shí)之間存在的內(nèi)在聯(lián)系。

（七）構(gòu)建多元化的教學(xué)體系

作為一種批判性的思維方式，計(jì)算思維對(duì)學(xué)生的知識(shí)吸收和社會(huì)實(shí)踐有明顯的輔助作用。教師需要主動(dòng)優(yōu)化教學(xué)過(guò)程和教學(xué)環(huán)節(jié)，鼓勵(lì)學(xué)生站在不同的視角進(jìn)行深入分析及研究。為了調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能動(dòng)性，教師需要積極構(gòu)建多元化的教學(xué)體系，真正實(shí)現(xiàn)環(huán)環(huán)相扣，分析主體性以及個(gè)體差異性，一步一個(gè)腳印，全面推進(jìn)教學(xué)創(chuàng)新，讓學(xué)生能夠自主自覺(jué)地完成學(xué)習(xí)任務(wù)。這一點(diǎn)對(duì)夯實(shí)學(xué)生的學(xué)科基礎(chǔ)、減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)有重要的作用，學(xué)生也能夠在教師的指導(dǎo)下了解個(gè)人的認(rèn)知過(guò)程，自主分析不同的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。在總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的過(guò)程之中提升個(gè)人的學(xué)習(xí)能動(dòng)性，對(duì)小學(xué)信息技術(shù)學(xué)科有一個(gè)耳目一新的感覺(jué)，主動(dòng)自覺(jué)地完成不同的學(xué)習(xí)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)個(gè)人多方面能力的穩(wěn)步提升。

（八）基于課外教學(xué)的計(jì)算思維能力培養(yǎng)

在信息技術(shù)教學(xué)中教師的目光不應(yīng)只局限于教室與機(jī)房，還應(yīng)該讓學(xué)生多進(jìn)行課外鍛煉。例如教師可以帶領(lǐng)學(xué)生參加信息技術(shù)科技展，讓學(xué)生體會(huì)到信息技術(shù)的魅力，也能在展會(huì)中通過(guò)一系列新奇的科技產(chǎn)品得到思維能力的培養(yǎng)，提高對(duì)信息技術(shù)的興趣。不僅如此，教師還可以展開(kāi)以我國(guó)信息技術(shù)發(fā)展為主要內(nèi)容的主題活動(dòng)。在主題活動(dòng)中教師可以帶領(lǐng)學(xué)生在互聯(lián)網(wǎng)上搜索我國(guó)最新的信息技術(shù)成果，并制作相關(guān)的文章PPT 海報(bào)。通過(guò)這樣的活動(dòng)，教師可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，讓學(xué)生在娛樂(lè)中實(shí)踐，在實(shí)踐中提升核心素養(yǎng)，同時(shí)也能激發(fā)學(xué)生的民族自豪感與愛(ài)國(guó)熱情，可謂一舉多得。

結(jié)語(yǔ)

總而言之，在小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維至關(guān)重要，教師在進(jìn)行教學(xué)時(shí)必須要采用創(chuàng)新的教育方法去對(duì)課堂進(jìn)行改革。在小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維需要從多方面入手，使用多種創(chuàng)新的教學(xué)方法才能夠收獲理想的授課效果。在進(jìn)行授課的整個(gè)過(guò)程中，教師除了需要考慮到學(xué)生的心理發(fā)展特點(diǎn)以外，還要將學(xué)生放在教學(xué)的主體地位上，使學(xué)生的各方面能力都能夠得到充分培養(yǎng)。