面向計算思維培養的小學編程教學策略

顧黃凱

【摘 要】計算思維對信息時代的技術革新和創新人才的培養至關重要，編程教育作為培養學生計算思維的一種有效方式，已經得到諸多研究的證實。本文通過情景引入、層漸式推進、項目驅動等策略將計算思維的培養與編程教學相結合，提升學生的計算思維品質。

【關鍵詞】信息技術；編程教學；計算思維；教學策略

【中圖分類號】G434? ?【文獻標識碼】A

【論文編號】1671-7384（2023）08-076-02

小學信息科技課程作為培養學生計算思維的重要載體，教師要著重將其放在編程的可視化教學上，讓學生在編程的多樣性教學模式中，不斷提升個人的思維能力。在具體的課堂教學設計中，教師要從“抽象、分解、算法、調試、總結”這五個角度出發，更新教學觀念，創建“情境式”“層漸式”“項目式”“評價式”的教學模式，不斷培養學生的創新精神和實踐能力，進而培養其計算思維。

情景引入，激發思維意識

編程作為信息科技課堂教學中的重要內容，其對學生計算思維的培養以及能力的應用起著重要的作用。[1]結合學生感興趣的話題進行情景式教學，為學生信息科技的學習展開新思路。學生在編程學習中，不斷將生活經驗與學習知識有機融合，打破信息科技教學的“高深莫測”感，增強了計算思維能力。

在Scratch可視化編程教學中，對于圖形化編程“畫筆指令”的具體教學，教師可以將生活中的案例或者是學生感興趣的話題，有意識地融入編程教學的全過程。教師通過這種方式構建相對應的應用情景，讓學生在設定情景的實戰中，訓練計算思維。為了讓學生能夠更好地體會“在Scratch編程中畫筆模塊能夠讓使用者模擬畫筆創作，給創作作品帶來極大的趣味性”這一畫筆指令的便利性，教師可以結合中小學生感興趣的話題開展教學。

如將“恐龍時代”作為教學背景，為學生創設板塊化教學的情景。當教師講到編程中有關圖章的用法時，教師可以為學生提供一幅有不同形態的恐龍飛過冰河的圖片，然后讓學生嘗試將每個元素都設置為編程中的圖章，這樣，學生可以將恐龍的形象印章一樣在屏幕的畫布上復制、粘貼。在此之前，教師還需要提示學生初始化舞臺，準備一個沒有恐龍的畫布“舞臺”，為后期“恐龍時代”的恐龍活動軌跡布局留白，或者是選擇與恐龍生活環境相近的圖片，使編程中畫布背景的設定更加符合主題。隨后，教師可以引導學生使用畫筆指令中“圖章積木”復印角色的功能，將恐龍隨機復印到畫布上。同時，在畫筆指令的具體運行中，教師提示學生將鼠標的移動看作“畫筆”的行進軌跡，通過設置圖片的顏色、亮度、粗細、透明度等畫筆指令操作數值，不斷優化畫布上恐龍的排版與布置。這讓學生通過冰河世紀恐龍時代畫布的布置，逐漸熟悉簡單形式的編程設計，激發學生的思維意識。

優質教學情景的創建與融入，讓學生在信息科技課堂中積極動腦，不斷思索實際情景與信息技術應用的切合點，進而優化編程設計內容。學生在對編程教學逐漸產生興趣的同時，奠定了計算思維能力發展的思維基礎。

層漸式推進，發展思維導向

在信息化高速發展的今天，教師要抓住編程這一教學重點，采取“層漸式”推進的教學模式，為學生提供不同層次的教學方式，因材施教。讓學生能夠有選擇性地進行自我學習任務的獨立開展，不斷培養其計算思維，培養信息科技的核心素養。

以信息科技課程“絲綢大闖關”一課的教學為例，面向計算思維培養的教學目標，教師可以采取“層漸式”的教學活動設計，按學生信息科技理論與實踐的掌握程度差異，分為“初始段”“中間段”“高級段”三個漸層，分別布置個性化的編程教學任務，讓學生在自身可接受的范圍內提升計算思維。

對于“初始段”學生，側重于對計算機概念方面的理解，讓其學會使用積木指令，設計出“長安”“敦煌”的角色腳本，并且采用復制、粘貼的方式為其他城市添加腳本，進行一個簡易的作品大概框架的制作。對于“中間段”學生，則側重于對其計算思維實踐能力的培養。該組學生在掌握制作城市設計腳本的技能基礎上，掌握作品設計的完整流程與思路，通過編程代碼的設定控制人物角色到達不同城市，在編程作品的運行與調試中不斷優化完善作品成果。對于“高級段”學生，教師可以從計算機思維觀念更新的角度出發，讓學生合理利用“編程貓”這一手段設計函數簡化的角色腳本，激發學生的思維創造能力，借助多途徑多手段探索編程背后更多模塊的應用，提升學生發現問題、解決問題的計算思維能力。教師依據學情進行個性化的精準教學，才能夠促進學生計算思維的精準提升。

因此，教師需要明白學生對于圖形化編程的學習是一個循序漸進的過程，計算思維的產生也不可能是短時間一蹴而就的教學成果。教師要關注學生整體性發展水平以及個體差異性，進而展開更加科學合理的分層教學預設。

項目驅動，拓展思維視野

編程作為培養學生計算思維的重要核心載體，其本身具有過程性、邏輯性等多方面特性，對于學生信息科技核心素養的培養至關重要。教師需要在一線的教學實踐中不斷總結經驗，嘗試通過“問題引領”以及“項目驅動”的教學模式，不斷發揮學生在信息科技課堂上的主體作用，在潛移默化中培養學生的計算思維，鍛煉其信息技術的應用能力。

以“火柴人跳舞”課程教學為例，為了讓學生能夠更好地認識圖形化編程軟件，教師可以采取“項目式”教學法，將教學目標分解成以下三個子項目，以此驅動學生的編程學習。

項目一，教師可以安排學生先學會“火柴人”的形象設定，讓學生利用控件的疊加與結合實現簡單造型的設計，將火柴人的整體形象呈現出來。要以入門級的形象設計，吸引學生編程的學習興趣，進一步達到激活學生的計算思維的課堂教學目標。

項目二，教師可以在項目一基礎上提升難度，讓學生發揮自己的想象力，賦予火柴人造型的美觀性，同時，熟悉操作與設計。讓學生學會通過特定代碼的編輯，讓火柴人實現從運動到跳舞等動態的基礎操作。從項目一的靜態設計到項目二的動態運行，以此實現編程教學的難度不斷提升。

項目三，教師可以讓學生試著參考網絡中的“火柴人小游戲”，嘗試參與到一款游戲的設計當中。從現實情況來說，這可能對于小學生會有一定的難度，這時候就需要教師發揮專業特長，通過特定程序編碼的設定，讓學生對其編程代碼的錄入有初級層次的了解，不斷激發學生的計算思維，拓寬學生的思維視野。

教師通過不同層次項目驅動的設計，逐漸促進學生圖形化編程能力的內化以及后期計算思維能力的發展與進階。

通過上述教學實踐，教師會發現“任務型的項目驅動”為教學提供新的借鑒思路。教師要不斷更新自身的教學觀念與手段，增加學生在信息科技課堂上的主體參與度，使學生在項目式任務的完成中，不僅提升了信息素養、創新意識和能力，還能夠學會用計算思維觀察與分析問題，推動計算思維發展到新階段。

總而言之，在信息技術快速發展的時代背景下，小學信息科技教學要不斷運用新的思維模式，在潛移默化中提升學生的信息技術運用能力以及思維創新能力。計算思維作為信息科技學科的核心素養之一，正是“編程”教學這一環節的融入，學生才能夠在不斷訓練計算思維與創新能力的同時，增強個人信息技術應用能力。因此，在信息科技課堂上編程教學要不斷推動小學生計算思維朝著高階方向發展。

參考文獻

蔡麗萍. 淺談如何在小學信息技術Scratch編程中培養學生的思維能力[J]. 名師在線，2023（5）： 37-39.

編? ?輯：馮安華