〔摘" "要〕" 隨著教育領域改革的深入推進,信息科技課程的重要性日益凸顯,編程也成為21世紀人才必備的基本技能之一。在小學階段,重視學生編程思維的培養,能夠為他們的未來學習發展打下堅實的基礎,還能夠激發他們的創新思維,增強解決問題的能力。基于此,本文從編程思維培養的視角出發,圍繞小學信息科技課程的創新策略展開具體分析,以期為小學信息科技教師提供必要的參考。
〔關鍵詞〕" 信息科技;編程思維;課程;創新策略
〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " 〔文章編號〕" 1674-6317" " (2025)16" " 0019-03
在信息化時代背景下,編程思維作為一種解決問題的思維方式,強調邏輯思考、抽象思維、算法設計等,對于培養學生的綜合素質具有重要意義。小學信息科技課程是培養學生編程能力的重要載體,然而,當前教學中存在課程內容單一、教學方法傳統等不足,難以充分激發學生的興趣。因此,教師應該結合小學生的認知特點,運用一系列切實可行的課程創新策略,促進學生的信息素養,提升學生的編程能力,不斷優化小學信息科技教學質量。
一、編程思維的概念及重要性
(一)編程思維的概念
編程思維是指個體在解決問題時,能夠像計算機程序員一樣思考,將復雜問題分解為小問題,設計算法,通過邏輯判斷和循環控制等步驟,逐步解決問題的思維方式。它強調邏輯性、系統性、創造性和抽象性,是信息化時代個體應具備的一種基本思維方式。
(二)編程思維的重要性
編程思維的核心在于將復雜問題分解為可管理的部分,并通過設計算法和編寫代碼來逐步解決問題。編程思維能幫助學生更加有條理、高效地找到解決方案。在編程過程中,學生需要不斷調試代碼、修正錯誤,直到程序能夠正確運行。這個過程鍛煉了學生的耐心和毅力,讓他們明白解決問題往往需要經過多次嘗試和失敗。這種“試錯—修正”的循環模式,提高了學生解決問題的能力,還培養了他們面對困難時堅忍不拔的精神。而且編程是一門邏輯性極強的學科。在編寫代碼時,學生必須遵循嚴格的邏輯順序和語法規則,否則程序就無法正確執行。這種對邏輯性的要求,有助于培養學生的邏輯思維能力。在編程訓練過程中,學生能學會如何有條理地思考問題、如何清晰地表達自己的思路、如何嚴謹地驗證自己的假設。邏輯思維是人們在認識過程中借助概念、判斷、推理等思維形式能動地反映客觀現實的理性認識過程。在編程中,學生需要不斷地進行邏輯推理,以確保程序的正確性。這種訓練不僅能夠提高學生的邏輯思維能力,還可以讓他們學會如何用邏輯的思維方式去分析問題。除此之外,編程鼓勵學生嘗試不同的解決方案,通過不斷試錯,找到最優解。這種過程本身就是一種創新思維的訓練。在編程中,沒有絕對的“對”或“錯”,只有更好的解決方案。學生需要不斷地探索,才能編寫出更加簡潔易讀的代碼。創新思維是推動社會進步和發展的重要動力。在編程過程中,學生學會了如何跳出傳統思維的框架,如何從不同的角度去思考問題,如何敢于嘗試新的方法。這種創新思維的訓練,不僅有助于學生在編程領域取得更好的成績,還能讓他們在未來的學習和工作中更加具有創造力。在實際教學中,我們還發現,編程不是一門孤立的學科,它涉及數學、科學、藝術等多個領域的知識。在編程過程中,學生需要運用數學知識進行算法設計、運用科學知識進行問題建模、運用藝術知識進行界面設計等。這種跨學科的整合性,有助于培養學生的跨學科整合能力,強化綜合素養。通過編程學習,學生能學會如何將不同學科的知識相互融合,形成更加全面系統的知識體系。
二、信息科技課培養學生編程思維存在的問題
(一)課程內容陳舊,缺乏前瞻性
當前,部分小學信息科技課程內容仍然停留在基礎的計算機操作上,如Windows系統的基本操作、Word文檔的編輯排版、Excel表格的數據處理等。這些內容雖然對于初學者來說是必要的,但它們更多地反映了20世紀末至21世紀初的信息技術發展水平,而未能緊跟時代步伐,融入最新的技術元素。在信息化時代,編程已經成為一種基本的技能,然而,在目前的小學信息科技課程中,與編程相關的內容卻寥寥無幾,甚至完全缺失。這種課程內容的陳舊性,使學生在信息技術領域的學習過于片面,難以形成全面的信息素養,更難以適應未來信息社會的發展需求。此外,隨著人工智能、大數據、云計算等新興技術的蓬勃發展,信息科技課程應該更加注重對這些前沿技術的介紹和應用。然而,當前的小學信息科技課程卻很少涉及這些內容,導致學生對這些新興技術了解甚少,更談不上掌握和應用。
(二)教學方法單一,缺乏互動性
傳統的小學信息科技課程多采用講授和演示的教學方式,教師講、學生聽,教師演示、學生模仿。這種教學方式雖然能夠確保學生掌握一定的基礎知識,但卻嚴重缺乏學生的主動參與,學生的實踐機會少之又少。而在信息科技課程中,實踐是至關重要的環節,只有通過不斷地嘗試,學生才能真正理解技術的原理,并加以靈活應用,培養出編程創新能力。當前的教學方法往往忽視學生的主體性,使學生在課堂上處于被動接受的狀態,教師只注重知識的傳授,而忽視了對學生學習積極性的激發。此外,信息科技課程缺乏足夠的互動性。在課堂上,學生之間的互動、師生之間的互動都相對較少,學生缺乏與他人合作交流的機會,這降低了學生的學習效果,不利于對他們團隊協作能力的培養。
(三)評價體系不完善,缺乏全面性
當前的信息科技課程評價體系過于注重知識點的記憶和操作技能的考查,而忽視了對學生編程思維、問題解決能力和創新能力的評價。這種評價方式往往導致學生在學習過程中過于追求成績,而忽視了學習的本質,難以全面反映學生在這些方面的表現。此外,當前的評價體系也缺乏足夠的多樣性。不同學生的學習風格和能力水平存在差異,他們應該根據自己的實際情況來選擇適合自己的學習方式,但當前的評價體系卻往往采用統一的標準和要求來評價所有學生,忽視了他們的個性化差異化發展。
三、信息科技課培養學生編程思維的創新策略
(一)更新課程內容,融入編程元素
課程內容設計是教學質量保障的基礎環節。信息科技教師需要對現有的信息科技教學內容進行優化,將編程元素有機地融入其中。為了讓學生初步了解編程的基本概念,教師應在小學信息科技課程中增設編程基礎課程,以適合小學生認知水平的方式加以呈現,還可以將編程與其他學科內容結合,設計出跨學科的課程模塊,讓學生在解決實際問題的過程中,運用編程思維進行創新,拓寬學生的知識視野。
以“Scratch程序設計語言”章節教學為例。這是一種圖形化編程工具,特別適合小學生學習。在Scratch課程中學生可以了解到編程的基本構造,比如序列、循環、條件判斷等,并通過拖拽積木塊的方式,親手編寫簡單的程序。這樣的教學方式既直觀又有趣,能夠迅速激發學生的學習興趣,為他們后續的編程學習打下堅實的基礎。在此基礎上,教師還可以設計一系列由淺入深的學習任務,讓學生逐步掌握編程的基本技能。例如,從簡單的動畫制作開始,讓學生了解Scratch的界面和基本操作;然后逐漸過渡到設計小游戲、小項目,讓學生在實踐中運用所學的編程知識,培養他們的編程創新思維。除了增設編程基礎課程外,信息科技教師還可以設計一個“環保小衛士”項目,讓學生運用Scratch編寫一個關于環保的小游戲。在這個項目中,學生需要運用數學中的幾何圖形、坐標等概念來設計游戲場景和角色,結合科學中的環保知識構思游戲情節,還需要運用到藝術中的色彩、造型等元素來美化游戲界面。這一過程,不僅讓學生在實踐中鞏固了所學的編程知識,還能將編程思維運用到其他學科中,實現了跨學科的整合創新。
(二)創新教學方法,強調實踐探究
在編程思維培養視角下,小學信息科技課程的教學方法亟待創新,以更好地適應學生的學習需求。過于單一化的教學模式容易使學生產生枯燥感,不利于教學效果的整體提升。因此,信息科技教師應結合教學內容不斷探索更加多元化的教學方法,如可以利用課余時間組織編程競賽,設置不同的難度級別,讓不同水平的學生都能參與其中,提高自己的編程技能,為學生提供更加多元化的學習體驗,激發他們的編程興趣,培養他們的編程思維。
以“程序設計入門”這一部分教學內容為例。信息科技教師可以設計一系列與現實生活緊密相關的項目,比如“設計一個簡單的計算器”“制作一個校園導航系統”等。學生圍繞這些特定主題進行探究性學習,從需求分析、設計算法、編寫代碼到調試程序,全程參與項目的每一個環節。在此過程的實踐中,學生會遇到各種挑戰,如代碼錯誤、邏輯不清等,但通過不斷嘗試,他們就能逐漸掌握編程的思維方式。在項目的驅動作用下,學生的參與積極性被極大地激發出來,他們需要運用所學的編程知識解決實際問題,學會團隊協作。除此之外,教師還可以打造“翻轉課堂”的教學模式,利用視頻教程、在線課程等信息技術手段,讓學生在課前自主學習編程的基礎知識。在課堂上,教師不再重復講解這些知識點,而是引導學生圍繞實際問題進行討論。學生可以分組進行編程實踐,教師則在一旁提供專業性的指導,這種教學方式能夠讓學生充分利用課堂時間,提高其學習效率。
(三)完善評價體系,注重能力發展
信息科技教師要轉變以往片面的評價方式,不斷構建更加科學高效的教學評價體系,只有這樣,才能更加準確地反映學生的學習成果,及時發現學生在學習過程中存在的問題,為教師的教學改進提供參考依據,調整下一步教學計劃,促進教學效果整體提升。在具體教學過程中,教師可以結合過程性評價、表現性評價和終結性評價等多種評價方式,對學生編程思維、問題解決能力、創新能力等綜合信息素養進行全面評價,引導學生更加注重自身能力的培養,而不僅僅是追求得到高分。
以“Scratch程序設計語言”的教學為例,評價不應局限于最終的作品或者測試成績,而應該貫穿于整個學習過程,關注學生的課堂參與度、合作態度以及問題解決的過程,借助學生展示的作品、項目或演示來評價他們的編程技能。除此之外,考慮每個學生都是獨一無二的個體,教師還需要關注學生的差異發展需求,實施個性化評價策略,采用不同的評價方式,為每個學生提供適合其發展的評價反饋,幫助他們明確自己的優點和不足,指導他們如何更好地發展自己的能力。對于編程能力基礎較弱的學生,教師要給予更多的鼓勵,幫他們建立信心;對于編程能力較強的學生,教師可以提出更高的要求,激發他們的創新潛能。
總而言之,編程思維作為信息化時代個體應具備的基本思維方式,對于培養學生的綜合素質具有重要意義。在小學信息科技課程中,教師應積極探索更為有效的教學模式,在教材內容設計中融入編程元素,建立科學完善的教學評價體系,充分調動學生的主觀能動性,讓學生在實踐中鍛煉編程思維,體驗編程的樂趣,推動編程思維培養視角下小學信息科技課程的創新發展。
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