“學思并行”發展學生計算思維

〔摘" "要〕" 我國教育質量的持續提升激發了社會對優秀人才的高度關注。小學教育階段作為學生技能培養的起步階段，對于人才的培育產生了根本性的影響。這一重要時期，教師應基于學生的成長特性，精心設計教學策略，最大限度地利用信息科技教育課程，激發學生的學習熱情；“學思并行”，引導他們對所學知識進行消化、吸收和升華并應用于現實問題的解決，以此發展學生的計算思維，全面提升他們在信息科技方面的綜合素質。

〔關鍵詞〕" 信息科技；計算思維；“學思并行”

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " "〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）" 11" " 133-003

計算思維，作為一項與人文及科學素養并重的核心能力，被賦予了極高的教育價值。依據熊璋教授的分類，科學探究分為理論、實驗與計算三大類，計算思維承擔了關鍵的作用，它除了是解決問題的一把鑰匙，更是一種適應現代社會的能力。在小學教育階段，對學生計算思維的培養更是刻不容緩。本文詳細闡述如何在小學信息科技教學中通過“學思并行”，有效加強計算思維的訓練，以期為廣大教師提供具體的策略和參考。

一、信息科技教學發展學生計算思維的價值

（一）培養信息素養

在小學教育階段，信息科技課程對于學生基本素質的提升發揮著關鍵性作用。該課程涉及的內容包括但不限于信息的搜索、處理、評價以及創新。通過參與編程學習，學生學會了一種新的信息處理工具，而且在邏輯思維和數學應用能力方面也獲得了鍛煉。更為重要的是，這一教學手段讓學生能夠深入理解計算機運作的原理，并通過把現實問題進行抽象化處理，增強了他們解決問題的能力。同時，這樣的學習過程也促進了學生在信息檢索和判斷方面的技能提升，讓他們更加擅長于有效獲取和應用信息。

（二）激發創新意識

在培養學生的創新意識中，計算思維的培養不容忽視，這種思維模式以抽象建模為核心，將復雜的現實問題轉化為計算機可解讀的模型，如編程教學時，學生通過觀察、分析、綜合等方法，實現問題的有效轉化。項目合作的學習模式，能幫助學生培養團隊協作的能力，也能激發他們的創新意識。

（三）養成良好習慣

計算思維作為一種科學思維方式，在培養學生良好思維習慣方面的作用同樣不容忽視，它涵蓋了問題的拆解、抽象、建模和算法設計等多個步驟。在教師的指導下，學生通過參與問題解析、邏輯推理和算法設計等活動，逐步形成科學的計算思維習慣，如在編程的協作解題過程中，學生的溝通技巧得到了提升，這對于他們未來的學習和個人發展都有著積極的影響。

二、通過“學思并行”發展學生計算思維

（一）創設情境，鼓勵“學思并行”

小學階段的信息科技教育，把課程內容與學生的生活經歷相結合，構建實用的教學情境，不僅能夠幫助學生運用計算機科學知識應對問題，而且有助于計算思維能力的提升。教師應聚焦設計那些與學生生活息息相關的實踐活動，激勵他們利用所學的編程技能，有效解決實際問題。

例如，《數據影響生活》一課，在培養學生計算思維的目標下，教師采用先進的教學策略，讓學生探索數據在日常生活中的應用，如購物收據與氣象預報的數據分析。教師詢問學生對個人消費的關注，學生反饋雖有注意，卻往往不明細處。教師于是引入如何借助數據來有效管理個人開銷的教學內容。在一個模擬的預算規劃活動環節，指導學生考慮如何合理安排每月的零花錢。他們記錄和分析了前一周的消費細節，教師指導他們注意數據的精確性。在識別消費模式時，學生獨立分析數據，發現自己在零食上的開銷過大。教師引導學生思考背后的原因，并探討改進的可能性。接下來，教師講授如何使用Excel或Google表格進行數據處理和圖表繪制，學生通過實際操作加深了理解。在討論環節，學生根據分析提出改善消費習慣的方法。一位學生提出減少零食開支，用于購買更多圖書，教師對此表示贊賞。最后的分享環節，學生展示自己的分析成果，教師提供積極反饋及改進建議。課程結尾時，教師再次強調數據對生活決策的重要性，并鼓勵學生積極觀察與思考。經過課程的學習，學生在掌握數據分析與編程技能的同時，學會了將理論知識應用于生活實踐，鍛煉了解決問題的能力。同時，保留課堂討論的內容，有助于培養學生的開放性思維和進行個性化學習。

（二）布置任務，推進“學思并行”

構建問題，發現式引導。教師需要巧妙地構思一系列既富有趣味性又充滿挑戰的問題，有效激發學生的求知欲，讓他們在實踐中經歷完整的探疑解謎過程，從而鍛煉獨立學習的能力。為此，教師應精心設計一些啟發性強的練習，鼓勵學生自主探索、深入研究，并獨立解決問題。

例如，在《生活中的編碼》一課教學中，教師通過發起問題，促進學生深入考慮編碼技術在日常生活中的廣泛影響。學生對編碼，如條形碼與二維碼，展現出了極大的興趣。教師深入解析了這些技術的信息轉換過程，突出其在現代社會中的地位，并預先透露了后續的學習計劃。在小組互動時，學生交流了他們對于編碼技術應用的個人見解。他們向班級展示了成果，有學生強調條形碼在快速讀取商品信息上的作用，教師對此表示認可，并指出條形碼對提升效率的重要性。另一位學生描述了二維碼在社交互動和支付領域的使用，教師點評時強調了高信息儲存量和辨識度。在動手實踐階段，各小組負責創作獨特的二維碼，利用網絡工具進行設計，并在現實生活場景中實際應用，如學生著手為圖書館藏書設計一套編碼體系，試圖創建一個簡捷而有效的圖書分類與定位系統。在成果分享環節，各小組向班級呈現了他們的編碼系統設計。一位學生詳細說明了他們的系統設計原理，即利用字母和數字對書籍類型及具體存放位置進行編碼。教師對每項設計進行了全面的評估，給予了表揚，提出改進的方向。

設計作業，自主式鞏固。教學活動告一段落時，教師需要有針對性地布置與課程核心知識點相關的作業，強調學生獨立解答，促使學生復習和鞏固已學知識，同時激發他們自主學習的興趣，以及提升自我管理能力。基于對學生學習狀況的深入了解，教師應構思一系列具有一定難度的作業，引導學生獨立思考，以加強對其計算思維的訓練。

例如，在《信息的數字化》一課教學中，教師專門布置了一系列富有挑戰性的作業任務，以增強學生對數字化信息處理的理解。第一個任務是個人性質的，要求學生選取一種數字化工具，并對工作流程進行探究和簡述。第二個任務是團隊合作，要求小組成員共同創作一個數字化故事，可以通過文字、圖像或動畫展現。第三個任務是個人創作，鼓勵學生利用基礎性數字應用工具，如文本編輯或圖像設計軟件，獨立完成一件數字化作品。教師借助這些作業，注重培養學生的獨立性與探究精神。課程學習結束時，教師引導學生反思課程學習內容，把握數字化信息處理的核心概念和應用場景。學生相互討論學習體驗，以及在作業完成過程遇到的障礙及解決途徑。學生需要按時提交作業，教師則對作業進行評價，提供正面鼓勵和具體改進建議，幫助學生更好地掌握知識點，同時促進他們的自主學習能力和計算思維技巧的提升。

（三）嘗試編碼，實踐“學思并行”

對于小學信息科技課程來說，培養學生的計算思維是關鍵目標。教師需要引導學生親身體驗計算機編程。通過這一過程，學生能夠學習到如算法、數據架構和編程語言等基本知識，鍛煉邏輯思維和問題解決的能力。

例如，在《計算機中的編碼》一課教學中，教師以一個互動式問題引發學生思考“使用電子設備時，是否曾對屏幕上的文字和圖片如何存儲和識別產生疑問？”學生紛紛發表自己的看法。此時，教師適時引入編碼的概念，強調其在計算機科學領域的重要性。隨后，教師深入講解了字符編碼（例如ASCII碼、Unicode）及二進制編碼的原理，展現了人類語言如何轉化為計算機語言，并指出編碼在信息處理和傳遞中起到的作用。實踐環節，教師指導學生使用在線編碼轉換器進行操作，并協助他們建立編程環境。教師布置了兩項任務：其一，把個人姓名等文本信息編碼成二進制形式；其二，利用編程軟件完成字符與編碼的轉換。學生在教師的指導下動手實踐，教師則巡回解答疑問。教師還提出了更高難度的挑戰，比如編寫程序完成英文字母大小寫的轉換，鼓勵學生運用所學知識解決問題。小組討論和展示環節，學生就實踐中的問題進行交流，探討解決之道，并分享自己的作品及經驗。

（四）互相交流，助力“學思并行”

開展小學信息科技的教學活動，營造一個充滿互動的學習氛圍對于激發學生探索熱情具有決定性作用。教師應積極促進學生間的思維交流，這種互動有助于拓展學生的思維廣度，同時也能激發他們對于計算思維的熱情。讓學生親手制作包括游戲和動畫在內的創意項目，可以把他們所學理論知識與實際動手能力相結合，有效增強創新意識和問題解決能力。教師要引導學生積極探索，充分發掘每個學生的潛在能力。

例如，在《用圖形進行編碼》一課教學中，教師巧妙地運用問題引導法，讓學生對簡單的圖形如星形、正方形和圓形產生興趣。“你們認為這些圖形可以用來做什么？”以此舉引發學生對圖形應用的思考，教師還鼓勵他們表達個人看法，探討圖形在信息傳遞中的作用。隨后的互動探討環節，學生分小組討論，各自設計圖形編碼體系，教師在一旁提供指導，注重編碼的實際應用效能。動手實操時，學生根據要求獨立設計編碼，教師適時提供幫助。創作環節，學生把設計的編碼應用于小游戲、動畫等項目中。展示交流時，學生展示各自的項目，互相評價，教師引導學生互相啟發。最后，教師指導學生回顧編碼的特點、應用場景，以及他們在創作過程遇到的難題和解決方法，同時強調計算思維的重要性，并倡導學生在生活中尋找圖形編碼的應用案例。

（五）總結知識，完善“學思并行”

在小學階段的信息科技教育中，教師的任務不僅僅是傳授知識，更重要的是指導學生進行知識結構的整理，并通過反思實踐及批判性思考來鍛煉計算思維。學生需要定期自我審視學習方法，這樣的習慣有助于他們深化對知識的理解，及時發現自己的不足之處，并有針對性地加以提升。

例如，在“編碼傳遞信息”單元教學中，教師用生動的日常事例，總結本單元知識，鞏固學生計算思維，如街道上的交通標志和商品標簽上的條形碼，引起學生對編碼信息傳播的好奇心“你們能說出更多的編碼類型嗎？它們是怎樣幫助我們交換信息的？”隨后，教師輔助學生重溫已學的編碼內容，如二進制和莫爾斯電碼，學生講述個人的見解及解決問題的經歷。教師引入新知識點，如ASCII編碼和二維碼，并解釋它們在現實中的應用。學生以小組為單位，分析不同編碼方法的優劣及其在信息傳播中的功能。動手實踐環節，學生領取任務，包括創作二進制信息作品和制作簡易二維碼，教師提供現場指導。實踐活動結束后，各小組展示成果，就遇到的問題進行交流，教師引導學生進行反思，探討解決方案，并提煉編碼信息傳遞的基本原則。應用環節，學生挑戰設計可以傳遞特定信息的編碼系統。課程最后，教師幫助學生回顧本節課的收獲，并布置寫作作業任務，要求學生圍繞編碼選擇、設計過程和應用案例展開撰寫。

三、結語

小學信息科技教育的關鍵目標之一是提升學生的計算思維技能，不僅涉及對技術的熟練掌握，更側重于加強學生在數據處理、模型構建以及創新思維等方面的能力培養。為此，教師應當精心設計教學方案，為學生提供有效的學習輔助，還要鼓勵學生參與實踐活動，深入思考，不斷反思，增強他們的創新能力與實際操作技能。

參考文獻

[1]李偉，楊玉秋.小學信息技術編程教學中計算思維培養“五部曲”：評《小學生計算思維培養研究》[J].應用化工，2023（12）：3493.

[2]黃浩松.核心素養背景下小學信息科技課堂計算思維培養[J].當代家庭教育，2023（23）：201-203.

[3]李輝.信息科技教學過程中計算思維的培養策略[J].新校園，2023（9）：41-42.

[4]師文浩，王睿嫻，王立生.指向計算思維培養的信息科技實驗教學：以初中《信息編碼與二進制》為例[J].中國信息技術教育，2023（18）：44-46