大數據環境下小學信息技術課程計算思維能力培養

■江蘇省南通市錫通園區小學 周 斌

當前社會中，信息技術與人們的生活密切相關，學生的學習和生活中與計算機的接觸也愈加頻繁。由此可見，在小學階段開設信息技術課程非常有必要，而計算思維作為信息技術中頻繁使用的一種技能，為學生信息技術課程的學習奠定了良好的基礎。對此，教師要認識到計算思維能力對學生理解和使用信息技術的作用和深遠影響，并應用多元化教學方式開展教學活動。

一、大數據在小學信息技術課程中的積極作用

（一）改變傳統教學理念

大數據的發展和運用對傳統教學方式造成了一定的沖擊，也為教師創新教學方式帶來了新的思路，應用在信息技術教學中也發揮著積極的作用。它可以推動教學改革的發展，并改變教師傳統的教學觀念，從而讓教學變得更加開放、課堂效率也得到更大的提升。傳統教學中，教師多是根據教材中的內容展開教學，課堂是以“知識”為主體，忽視了對學生學習情況的掌握，也沒有重視學生在課堂中的感悟，學生的主體地位也沒有得到體現。而大數據在信息技術課堂中的運用，能讓教師快速了解到信息技術的最新發展，并在教學中合理掌握學生的學情，將教學主體由“知識”轉變為學生，從而為實現個性化教學提供有力的基礎保障。

（二）極大豐富教學資源

大數據環境下，學生在信息技術課堂中可以享受到更加豐富的學習資源，教師也可以豐富和拓展教學資源。教師可以與學校、其他教師、學生之間建立網絡資源信息平臺，集合眾人的智慧實現數據、資源的共享。這將自身經驗和寶貴教學資源分享給他人的同時，教師也可以享受到其他教師的教學資源和信息，與自身的教學經驗融合到一起，能使課堂內容得到有效豐富和拓展，這本質上是互通有無的過程。同時，大數據的應用還可以將其他學科的資源應用在信息技術中，為跨學科教學提供便利，讓課堂內容變得更加豐富。例如，在信息技術中指導學生了解畫圖工具時，就可以與美術教師進行資源共享，利用美術技能指導學生繪畫，在掌握軟件的同時培養藝術素養；在信息技術中講解簡單編程時，則可以與數學教師進行資源共享，利用數學思想和公式幫助學生梳理思維邏輯，在掌握簡單編程方法的同時，還能提高學生的數學素養。

（三）助力信息技術課程改革

互聯網的發展讓計算機走進了千家萬戶，與學生的生活和學習產生了千絲萬縷的關系，同時，信息技術水平也成了檢驗人才的重要指標。受到大環境的影響，信息技術課程的重心也從學生對計算機的認知和應用逐漸轉變為培養其利用計算機知識解決實際問題的能力上。而大數據的運用，可以幫助教師更好地了解學生的學習情況，推動課程改革的進程。

二、大數據環境下小學信息課程中培養計算思維的具體措施

（一）因材施教，注重計算思維的分層教學

能力的培養無疑是教學任務中的重難點，想要學生形成相應的計算思維能力，教師需要轉變自身的教學觀念，不僅要在課堂中引導其牢固地掌握基礎知識，還要對學生的思維能力和品質提出相應的要求。而分層教學無疑是較為常用的一種理念，應用在信息技術課程中更符合學生的認知能力，進而更好地滿足不同層次學生的學習需求。在應用分層教學時，可以從兩個方面入手，一方面是對教學內容的分層。比如，在遇到較為復雜的問題時，將復雜的大問題拆分為多個小問題，由淺入深、層層遞進地引導學生展開。另一方面是對學生群體的分層，教師在課堂中應結合班級實際情況將學生劃分為不同的層次，并為不同層次的學生安排不一樣的學習任務，使所有學生都能學有所得，避免基礎較差的學生覺得學習知識難度過高，基礎較好的學生覺得所學知識沒有挑戰性的情況出現，久而久之，教學效率也能有效得到提升。

舉例來說，在學習“編輯演示文稿”一課時，教師需要引導學生學會打開演示文稿，并在其中插入新的幻燈片，同時掌握文本框、藝術字插入的方法，讓學生在掌握學習方法的同時，提高自身的審美能力。教學難點在于掌握插入幻燈片、文本框及藝術字的方法，對此教師可以開展分層教學。比如，在講解“插入藝術字”這一知識點時，教師需要在教學中顧及學生的差異性，并簡單地對知識點進行拓展，適當涉及“藝術字文具欄”的使用，鼓勵操作能力較強的學生在掌握知識原理的基礎上，學會用，靈活用。部分學生在完成教師布置任務后，則主動探究“藝術字工具欄”這一功能，書本上沒有這方面的內容，因此學生只有通過自行探究才能付諸實踐，還能鍛煉學生的自主學習能力。而對基礎較差的學生要集中注意力，在教師的引導下認真聽講，掌握“藝術字文具欄”的各個功能，并能按照教師的要求完成相關任務。在課后教師還可以借助大數據技術對學生的任務完成情況進行統計，并對之后的教學計劃進行適當調整。

（二）任務驅動，引導學生對問題分析、探究

大數據環境下，教師可以根據具體的學習任務培養學生計算思維能力，并合理以問題為引導，帶領學生積極的對問題展開分析和探究。由于學生群體存在差異性，真實學習需求和接受知識的速度上自然也存在一些差異，對此，教師應合理運用大數據對學生的課堂表現情況、問題回答情況及任務完成情況進行分析，再結合教學目標設計難度適宜、較為具體的學習任務，從而充分發揮任務的驅動作用，引導學生在具體的任務重，探索并深入理解知識點，最終掌握相應的思維方法。教師在設計學習任務時要重視尺度的把握，問題的難易程度也要適中，這樣才能鍛煉學生的計算思維，使學生的思維品質得到提升。

舉例來說，在學習“插入超鏈接”一課時，為了讓學生了解演示文稿中超鏈接和動作按鈕的設置方法，培養學生的計算思維能力，教師可以借助大數據技術合理設計驅動任務。教師可以先在網絡平臺中上傳一段微課視頻，讓學生認真觀看視頻中的內容，并在觀看后回答設計好的問題，如“超鏈接有哪些形式？”“超鏈接插入步驟有哪些？”“嘗試在以下演示文稿中插入圖片鏈接”等。而教師則要對學生的回答進行線上批改，并通過大數據分析查看其知識薄弱點，結合實際情況設計學習任務。比如，分析學生答題實際情況后發現，其對超鏈接的設置及跳轉多媒體演示文稿的原理掌握不佳，教師在課堂中可以設計實踐任務，圍繞學生的知識薄弱點設計任務環節，鼓勵學生分成若干小組，按照任務要求并根據演示文稿的主題設置相應的超鏈接并嘗試運行，讓學生感受到信息交互的便捷性。通過學習任務驅動，學生能掌握演示文稿超鏈接的建立方式，并在小組合作探究中培養自身的計算思維能力，有助于促進綜合能力的提升。

（三）突出實驗，鍛煉學生計算思維能力

信息技術課程是理論與實踐兼具的一門課程，對學生的反應能力和動手能力要求較高。為了鍛煉學生的上機操作能力，教師要精心設計實驗內容，保證學生能運用計算機技能解決生活中的實際問題，這對培養學生的計算思維能力也有一定的幫助。也就是說，學生只有擁有良好的計算思維能力，才能在課堂中靈活的運用知識解決實際問題，而實驗就是鍛煉計算思維能力的有效渠道。對此，教師應根據實際情況合理的設計實驗內容，并以指導者的身份引導學生分析問題、解決問題，從而逐步培養學生的計算思維意識與能力。

舉例來說，在學習“插入影片和聲音”一課時，在鍛煉學生計算思維能力的同時，還要重視對學生操作能力的培養。教師在課堂中可以先教導學生在演示文稿中插入影片和聲音的方法，并通過演示實踐讓其掌握背后蘊含的知識原理，對知識產生直觀化的認識。當學生掌握理論知識后，教師要開展合作學習，鼓勵學生在小組合作中完成學習任務。比如，教師可以鼓勵學生根據演示文稿的內容，為其搭配主題相符的聲音和影片，讓聲音和影片可以起到烘托演示文稿主題的作用。小組成員在了解任務要求后，要先探析演示文稿的主題，并根據其中的內容分頭尋找相應的素材，素材搜集的途徑不局限在教材內，可以借助課外書籍和網絡資源。搜集完素材后，小組成員需要聚在一起討論，將各自找到的聲音和影片素材放在一起，再次結合演示文稿的主題展開綜合討論，確定最后使用的素材內容。為了對比效果更加直觀，學生還可以親自動手將找到的聲音和影片等素材插入演示文稿，并逐一演示，由所有成員共同評價，選擇最優秀的方案。在這一過中，學生不僅可以學會篩選、甄別聲音和影片的技巧，還可以鍛煉演示文稿中插入影片和聲音的方法，同時在小組合作的過程中學會欣賞，并通過合作學習提升自身的品質和能力，并養成協作能力，久而久之，學生的計算思維能力自然會得到提升。

（四）數據反饋，讓信息技術學習趨向個性化

大數據時代對數據的處理方式和速度都有了質的變化，在課堂中教師不僅可以廣泛地使用數據教學或分析問題，還可以通過信息化平臺搜集相關數據，對學生的狀態和需求有更精準的了解和掌握。在信息技術課堂中，教師可以利用網絡平臺指導學生預習、復習或實施翻轉課堂教學，過程中需要對學生學習中所產生的各種數據進行分析和梳理，以便隨時觀察其學習狀況，并進行有針對性的指導和建議，減少課堂學習中存在的問題，保障信息技術學習逐漸個性化。

舉例來說，在學習“設置動畫效果”一課時，為了鍛煉學生的計算思維能力，教師可以將提前準備好的課件上傳到網絡平臺，讓學生跟隨視頻自主學習，展示幻燈片切換的設置方法及自定義動畫的方法。接著，讓學生根據視頻中所講解的內容，自行嘗試設計多種動畫效果，并將制作的動畫效果成功上傳到網絡學習平臺，教師可以選擇較為優秀的學生作品作為教學素材。這種教學形式下，學生的學習自主性會得到有效的調動，思維能力也會得到鍛煉。另外，教師也要認真批閱學生的作品，并對學生的幻燈片內容及動態顯示效果展開分析，根據學生對知識的實際掌握情況確定合適的教學方案。課堂中要針對分析結果展開教學，著重強調學生忽視的知識點，教師還可以展示不同動態展示效果，達到突出演示文稿主題的特殊作用，以便更合理地自定義動畫。在這種教學形式下，教師可以借助數據分析使教學內容更加貼合實際，促進個性化教學活動的開展。學生也能掌握設置動畫效果的方法，并根據演示文稿的主題要求設置不同切換方式和自定義動畫效果。久而久之，學生的思維能力自然會得到提升，信息技術教學效果也會有質的飛躍。

（五）挖掘數據，信息技術課堂走向精確化

與傳統教學形式相比，大數據環境下的信息技術教學，更重視挖掘數據的價值。這一數據指的自然是學生在學習過程中所產生的全部數據，通過挖掘數據的價值，總結學生的學習習慣、學習特點，并通過分析和篩選挖掘這些數據背后的含義，從而發揮內在價值，這樣教師可以對學生計算思維能力有更深刻的了解，并通過對細節的觀察，認識到學生使用信息技術的操作規律和思維特點。對此，教師在課堂中教學時，就可以結合學生的實際情況設計教學活動，使信息技術課堂變得更加精準化，更好地滿足學生的學習需求。

舉例來說，在學習“設置幻燈片背景”一課時，其中涉及的知識點較多，在課堂45分鐘的時間內，學生無法完全掌握也是正常的。而教師需要做的就是設計更貼合學生實際需求的教學方案，提升課堂教學的精準度。本課中涉及三種設置背景的方法，分別是使用模板、配色方案、背景圖美化幻燈片，這三種方法適用于不同的場景。為了讓學生了解這三種背景的設計方法，并感受到信息技術的美感，教師可以利用對比教學、情境教學等方法，引導學生在實際操作中感受美、欣賞美、創造美。比如，教師可以先利用多媒體展示三種不同設置幻燈片背景的方法，再利用大數據分析開展投票游戲，按照投票排名順序確定這三種方法的講解順序，可以更高效地激發學生的學習興趣。講解完理論知識后再讓學生運用所學技能，設計富有個性的幻燈片。設計完成后，教師要對學生展開指導，對模板的使用、顏色的搭配、背景的使用等展開評價，并指出其中不合理或不足之處，并通過示范演示的形式，引導學生借助對比產生更清晰的認知。對此，學生可以認識到自身技能或審美方面的不足，并在后續的學習中針對性解決。

三、結語

總的來說，計算思維是信息技術水平提升的基礎，在課堂中重視培養學生的計算思維能力，對推動課程改革，提高教學效率有著重要意義。因此，在新課改背景下，教師要重視合理運用大數據技術，對課程內容進行優化，還要對學生學習過程中產生的數據進行解釋和分析，評估學生的真實學習需求，預測其感興趣的問題及學習趨勢，從而提高課堂教學效果。