計算思維作為一種解決問題和表達思想的系統方式,被視為現代人才的核心技能之一。在這個數字化和高度連通的世界中,基于計算思維的小學編程教學不僅為學生提供了掌握編程技能的機會,還能夠培養學生的邏輯思考、問題解決、創新創造和批判思考的綜合能力,從而幫助他們在未來的學習和工作中勝任愈加復雜的任務,能夠在不斷變化的未來世界中更好地適應環境,并通過自身的努力取得更大的成功。
一、基于計算思維開展小學信息技術編程教學的意義
培養學生的計算思維具有重要意義。1.分解復雜問題。計算思維訓練能夠指導學生學會復雜問題的分解方法,能夠主動將大問題拆分成更小、更容易處理的模塊或部分,從而更高效地解決問題。這種能力不僅適用于編程或計算機科學,也適用于學生在學校和生活中遇到的各種問題。2.篩選關鍵信息。在計算思維的培養過程中,學生能夠學會模式識別,可以從大量信息中篩選出核心的、有規律、有價值的部分,從而更快地理解和應用新知識。這種從大量信息中識別和利用關鍵信息的能力,不僅對編程至關重要,還能幫助他們在其他學科如數學、科學和邏輯思維中取得更好的成績。3.培養抽象思維。計算思維訓練能夠提高學生的抽象思考能力,他們能夠學會如何從具體的情境中提取出關鍵的、普遍適用的信息或規律,從而能夠更加靈活地思考,跨越不同的領域或情境應用所學,提出更具創新價值的方法和建議。
二、基于計算思維開展小學信息技術編程教學的實踐
(一)了解學生情況,確定教學重難點。教材中,智能家居“語音識別”教學板塊中涉及了翻譯軟件、車牌識別門禁、刷臉識別通道以及學習用品分類器等教學板塊,要求學生能夠使用語音識別指令對程序中的家居進行智能化改造,并通過使用源碼編輯器中的“包含”代替“=”的方式改進語音識別指令,最終實現語音打開電視、關閉電視的效果。從知識儲備的角度來講,他們已經初步了解人工智能和簡單的Mind+軟件編程,可以設計一系列逐步遞進的小任務,讓他們在實踐中不斷鞏固和擴展已有知識。基于此,“語音識別”課程的教學重點確定為“使用語音識別指令對家居程序進行智能化改造”,而教學難點則為“學生能夠根據實際情況,對智能家居的語音識別功能進行進一步優化”。
(二)結合實際應用,重視過程與成果。在教學過程中,教師不僅要傳授編程知識和技巧,還要引導學生思考如何將所學應用到真實的智能家居環境中。為此,我們可以先通過范例教學法,為學生展示一個完整的、使用語音識別指令控制家居的例子,如“語音打開電視”。接著,在學習任務單的指引下,指導學生學習語音識別的基本原理,包括語音采集、特征提取、語音解碼、文字輸出等重要步驟,并帶領學生初步體驗語音識別指令。然后,以小組為單位開展程序分析活動,繪制出基本的程序流程圖,嘗試使用Mind+軟件自行設計和編程實現類似的功能。
(三)提出其他課題,鼓勵自主性探索。比如設計一道情境性的研究小項目:編程貓放學回家想看電視,媽媽要求沒有寫完作業不準打開電視,可是電視卻自動打開的情境。由此引出語音識別也具有一定的局限性,要解決此類問題就需要采用“語義識別”的方式。在此基礎上,還可引導學生分析這個情境中可能出現的其他問題,如隱私泄露、誤操作等,思考如何通過編程和技術手段來避免。
(四)關注學習進度,及時性調整策略。在“語音識別”課程中,一方面,教師要通過課堂觀察了解學生在聽課、思考和回答問題時的狀態與效果,判斷他們的參與程度和思維活躍度。另一方面,教師要通過觀察學生的自主學習、小組合作學習的參與程度,可以評估他們的合作能力和實踐能力。為此,教師應構建多元化評價模式,引入師生互評的方式,比如使用問卷星調查平臺,更為系統、客觀地評估學生的學習效果,定量了解學生的學習滿意度和學習成果。
責任編輯" 邱" 麗