基于深度學習的小學信息科技教學中學生計算思維的培養研究

摘 要：在當今數字化、信息化的社會背景下，計算思維已成為一種必備的素養，它不僅關乎學生未來在科技領域的競爭力，還影響著他們問題解決能力和創新思維的發展。深度學習作為一種高層次的學習方式，強調學生對知識的理解與掌握，旨在通過讓學生發現知識點之間的聯系，培養學生的想象與思維能力，從而促進其全面發展。基于此，文章針對基于深度學習的小學信息科技計算思維的培養策略進行了研究，以期為有關教學的順利展開提供理論參考。

關鍵詞：小學信息科技；深度學習；計算思維

中圖分類號：G427" " " " " " " " " " " " " " " " 文獻標識碼：A" " " " " " " " " " " " " " " " " " " "文章編號：2097-1737（2024）31-0044-03

隨著社會的發展，信息科技已深入學生生活的各個角落。信息科技課程不僅為學生提供了豐富的知識資源，還承載著培養學生計算思維的重要使命。針對小學階段學生的思維發展特點，教師在實際教學過程中可以將深度學習理念融入其中，以提高學生的學習效率，同時培養學生的計算思維。

一、在小學信息科技教學中培養學生計算思維的重要性

在基于深度學習的小學信息科技教學中培養學生的計算思維對于小學生來說具有重要意義。通過深度學習，學生不僅能更好地掌握計算思維的基本概念和核心能力，還能提高問題解決能力、創新意識、團隊協作能力和自主學習能力等基本素質，從而為未來的發展奠定堅實基礎。

（一）幫助學生理解計算思維的基本概念

在深度學習中，學生可以通過觀察和分析機器學習模型的訓練過程，理解算法和模型的基本原理和運行方式。這有助于學生更直觀地理解計算思維的核心概念，如算法、數據結構、模型等。因此，在小學信息科技課程的實際教學中，教師要將深度學習理念融入其中，培養學生的計算思維，讓學生掌握更多與計算思維有關的概念與信息科技知識。

（二）提高學生的問題解決能力

計算思維的核心在于解決問題，即在面對各種實際問題時，能運用科學的思想和方法，將問題轉化為可計算的形式，并通過算法和程序實現問題的自動化解決[1]。深度學習能為學生提供更真實的問題情境和更復雜多樣的問題，從而更好地鍛煉學生的問題解決能力。

（三）培養學生的創新精神

創新是對新時代人才的基本要求之一[2]。在深度學習過程中，學生可以通過觀察、分析和歸納等思維方式，發現新的問題、提出新的觀點并探索新的解決方案，從而使學生拓寬思路，增強創新意識，樹立創新精神。

（四）增強學生的團隊協作能力

在深度學習過程中，學生常需要與他人合作完成任務或解決問題。這一過程不僅要求他們掌握專業知識，還要求他們學會如何進行有效分工、溝通交流和協調資源，以增強團隊協作能力。這種團隊協作能力是學生未來學習和工作的必備素質之一，對于他們的職業發展具有重要意義。

（五）提升學生的自主學習能力

深度學習強調學生的自主學習和自我管理能力，學生需要在教師的引導下自主制訂學習計劃，選擇學習方法和工具，并對自己的學習過程和成果進行深入反思和總結[3]。通過這樣的深度學習過程，學生的自主學習能力會得到顯著提高，從而為其未來的發展奠定堅實基礎。

二、在基于深度學習的小學信息科技教學中培養學生計算思維的策略

在基于深度學習的小學信息科技教學中，教師要特別注重對學生計算思維的培養，并確保相關的培養策略充分落實。為此，教師可通過創設具體的問題情境，來激發學生的學習興趣；通過應用項目式教學法，

來培養學生的計算思維；通過及時評價促進學生反思，鞏固其計算思維，保障實踐活動的順利展開；通過與日常生活進行結合，促進學生的思維發展，進而提高教學效果。

（一）創設問題情境，激發學生學習興趣

深度學習強調創設問題情境，以此引導學生進入深度學習狀態[4]。在小學信息科技教學中，教師可以結合教材內容，創設與學生生活密切相關的問題情境，使其能更加自然地進入學習狀態，從而在思考問題的過程中逐漸形成對知識點的認識和理解，進而更加明確學習的目的和意義。這種教學方法不僅符合深度學習的要求，而且還可以有效提高學生的學習興趣和效果。因此，教師在創設問題情境時要充分考慮學生的實際生活和興趣愛好，讓問題更具有實際意義和趣味性，從而使學生在學習的過程中能更加投入，更加享受學習的過程。

例如，在講授“Word文檔的編輯”這一知識點時，教師可以引導學生聯系日常生活，提出諸如“你們平時在寫作文時，有沒有遇到過需要修改文字卻不知道如何操作的情況？”“如何編輯一篇日記？”的問題。這些問題能激發學生的好奇心和探索欲，促使他們積極投入到實踐操作中去尋找答案。而針對“如何編輯一篇日記”這一相對復雜且難度較大的問題，教師可引導學生將其分解為“打開文檔”“輸入文字”“調整格式”等具體任務。如此不僅能夠有效激發學生的學習興趣和積極性，還能通過引導其將復雜的問題抽象化分解成較簡單問題來促進其計算思維的發展。

（二）引入項目式學習，培養學生計算思維

項目式學習是一種以解決問題為導向的教學方法，可以幫助學生將理論知識與實踐操作相結合，從而提高學生的問題解決能力[5]。同時，項目式學習還可以培養學生的團隊協作能力、自主探究能力和自我管理能力。在引入項目式學習時，教師要注意選擇合適的項目主題，制訂切實可行的項目計劃，并為學生提供及時的指導和幫助。

例如，在講授“設計版面制作報刊”這一知識點時，教師可引導學生通過自主探究和團隊合作來完成項目任務，以培養學生的計算思維。在此過程中，學生需要分組合作，共同討論確定報刊的主題、內容、版面布局以及色彩搭配等關鍵要素。此時，教師可以引導學生思考“如何根據內容的緊急性和重要性來合理安排版面位置”“怎樣通過設置字體大小、斜體與加粗等將重要信息凸顯出來”等問題，以引發其對版面設計的邏輯和策略的深入思考。學生在自主探究和團隊合作中，將運用計算思維分析和解決遇到的問題，以得到最佳設計方案。通過以上過程，學生不僅能掌握版面設計的基本技能，還能在實踐中鍛煉和提升計算思維、團隊協作能力、自主探究能力以及問題解決能力。

（三）以評價促反思，鞏固學生的計算思維

評價和反思是教學的重要環節。通過評價，教師可以了解學生的學習情況并發現教學中存在的問題；通過反思，學生可以進一步優化自己的學習成果并得到進一步發展[6]。因此，在小學信息科技教學中，教師應以評價促反思，鞏固學生的計算思維。通過持續反思與改進，學生能更熟練地運用計算思維應對挑戰，從而為未來的學習與生活奠定堅實基礎。

例如，在講授“制作簡單表格”這一知識點時，教師可采用以評價促反思的策略。在評價過程中，教師要注意運用過程性評價和終結性評價相結合的方式，既關注學生的學習成果，又關注他們的學習過程。在學生制作完成后，教師可提出如“表格設計是否完全滿足需求”“制作過程中遇到了哪些挑戰，以及是如何運用計算思維來解決的”等引導性問題，幫助學生回顧并審視自己的制作過程。同時，教師可鼓勵學生進行自我評價，總結學習經驗和不足，并提出改進措施，從而為后續學習奠定基礎。這種以評價促反思的教學方式，不僅有助于學生鞏固和深化計算思維，還能提高他們的自主學習能力和問題解決能力。通過不斷反思與改進，學生能更熟練地運用計算思維去反思、優化解決問題的方案，從而在未來的學習和生活中更好地應對各種挑戰。

（四）加強實踐操作，拓展學生的計算思維

深度學習強調實踐操作，學生只有經過實踐才能真正掌握知識和技能。在小學信息科技教學中，加強實踐操作可以幫助學生更好地掌握計算思維，提高問題解決能力。為此，教師應為學生提供充足的實踐機會，在課堂上設置更多的實踐環節，讓學生有機會親身動手操作。同時，教師也要提供適當的實踐指導和支持，并建立相應的評價機制。課后，教師可布置一些實踐操作作業，如編寫小程序、進行數據統計等，讓學生在家庭環境中也能夠繼續學習和實踐。

例如，在教授“圖形化編程”這一知識點時，教師可以選取適合學生學習的圖形化編程軟件，并為學生展示簡單的編程案例，如制作一個簡單的動畫或游戲，同時進行詳細的講解，幫助他們理解編程思路和實現過程。之后教師可以讓學生通過實踐操作編寫一些簡單的游戲或者小程序，加深學生對知識點的理解和掌握程度，拓展他們的計算思維和創新能力。

（五）將計算思維培養與生活實際相結合，提高教學效果

在小學信息科技教學中，將計算思維的培養與生活實際相結合是非常重要的。教師可以將生活中的問題引入課堂中，讓學生運用計算思維去解決這些實際問題。例如，教師可以設置一些與生活實際相關的場景，如模擬在商店購物、模擬在銀行辦理業務等，通過角色扮演讓學生體驗和思考。這樣不僅可以幫助學生在模擬的情境中更好地理解和應用計算思維，還有助于培養學生的溝通協作能力。此外，教師還可以借助游戲化的教學手段，選擇一些與計算思維相關的游戲，讓學生在愉快的氛圍中發展計算思維。這樣能夠極大程度上激發學生的學習興趣和積極性，從而提高教學效果。

例如，在教授“排序算法”這一知識點時，教師可以引入實際生活中的例子。例如：超市需要根據價格進行商品排序，方便顧客比較價格；醫院需要將病歷進行合理排序，方便醫生查看病人的病情。通過結合這些實際應用場景學習排序算法的基本原理，學生不僅能更深刻地理解排序算法，還能切實感受到計算思維在解決實際問題中的重要價值，進而提高教學效果。

三、結束語

綜上所述，計算思維的培養對于小學生來說具有十分重要的意義。在基于深度學習的小學信息科技課程中，教師應緊密結合學生的認知規律、學習需求與性格特點，精心設計并實施多樣化的教學策略。比如，教師可通過應用項目式學習、探究式學習等多種方式，讓學生在實踐中鍛煉和提升計算思維。同時，教師還應注重培養學生的反思意識和能力，讓他們在學習過程中不斷審視自己的思維過程，學會從多角度、多層次思考問題。這樣不僅能夠幫助學生形成健全的人格，還能夠極大地促進他們的思維發展，為他們未來的學習和生活奠定堅實基礎。總之，培養學生的計算思維是一項長期而艱巨的任務，需要教師在教學實踐中不斷探索和創新，為學生的全面發展貢獻自己的力量。

參考文獻

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王春雷.“深度學習”背景下小學信息科技有效課堂策略[J].讀寫算，2022（7）：13-15.

作者簡介：王如華（1981.8-），女，福建廈門人，任教于福建省廈門市集美區杏苑小學，高級教師，本科學歷。