演示文稿作為小學生算法學習載體的構想與實踐

【中圖分類號】G434【文獻標志碼】A【論文編號】1671-7384（2025）06-061-03

算法教學的現狀與背景

1.人工智能時代的新要求

在人工智能時代，尤其是通用大模型（如深度求索、通義千問、ChatGPT、Claude等）的廣泛應用下，對學習與運用者提出了新的能力要求。人類的輸入質量直接影響大模型最后輸出效果，模糊、歧義或邏輯混亂的提問會導致模型“答非所問”，因此如何用自然語言清晰、精準地陳述問題，已經成為與大模型交互的核心能力。即便在非人工智能時代，用自然語言清晰陳述功能需求，都是產業中極其重要的第一步。學生需要從“被動接收者”轉變為“主動架構者”，在模糊的需求中精準地使用自然語言定義和梳理，再進行邏輯的表達，同時還需要能夠獨立思考，批判驗證人工智能所給出的答案。這也意味著人工智能時代的教育重點不僅僅是算法的學習，還有自然語言表達、邏輯梳理以及解決問題和批判驗證等方面的內容。

2.算法教學現狀

《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》中明確提出算法作為義務教育階段信息科技學科的六大邏輯主線之一，已經在小學階段逐步開展相關算法教學。

但是算法教學在實踐中遇到了一些困難。

其一，算法的邏輯性非常強，并且較為抽象，小學階段的學習者可能無法理解其執行過程1。兒童認知的發展具有階段性和順序性，目前的教學缺少算法學習的前過渡時期，學習者在學習算法時并沒有理解算法本質，年齡較小的學習者更是無法直接通過學習編程來培養計算思維等高階能力。

其二，目前算法教學更多的模式是“教師講，學生聽、模仿”，并且教學內容側重于編程軟件和工具的使用、編程語法以及程序結構特點等計算機語言的掌握，導致學習內容偏向具體的編程技能，未能充分關注學生真實思維能力的提升和知識結構的有效建構，使得學生在面對新問題時常常缺乏解決問題的能力[2]。

3.演示文稿設計與制作的教學現狀與困惑

演示文稿設計與制作的學習按照現行課程標準，安排在小學二年級學習。2022版的國家課程方案中，小學信息科技課程在3＼～6年級段開設。這樣實踐中就存在著：在哪個年段開設演示文稿制作的學習？這樣無法回避的問題。另一方面，已有的演示文稿設計與制作這一教學內容的重心通常都會落在學生對排版、動畫等這類細節技能的掌握上，忽視了學生在這一教學內容中計算思維發展的過程3，沒有使其更好地理解和掌握解決問題的過程和步驟。

近些年，不斷有研究者或一線教師對演示文稿制作的教學進行反思和改進。教學內容上，有教師將傳統文化4或疫情防控教育等現實生活內容融入演示文稿的制作中，使得單一枯燥的制作技能講解更加貼合實際；教學方法上，融入項目式學習等方式，充分確保學生在課堂中的主體地位，不再只局限于技能的掌握，而是重視學生的信息技術能力和各項素養的提升；更有教師以演示文稿為載體，將計算思維培養作為暗線，引導學生通過抽象、分解、算法等思維活動來解決實際問題[7]。

已有中小學技術教育往往缺乏整體性關照，而聚焦在局部的操作細節上。演示文稿設計與制作這個非編程學習內容模塊，若我們注重“幫助我們交流”這個實際問題的解決，一方面可以落實非編程學習主題的育人價值，另一方面還可以解決“在哪個年段開設演示文稿設計與制作的學習”這個問題。

生活算法、算法與算法策略的概念

1.生活算法

“生活算法”這一概念是2000年前后由武健老師提出的，他認為生活算法是研究以人為主體的、問題解決流程、步驟后的規律與規則8，它是解決生活中現實問題的操作步驟或流程，并不局限于計算任務，如洗衣機的操作步驟、快遞分揀的過程等，是與信息技術課程的范疇聯系緊密的廣義上算法（圖1）。

2.算法

目前，在計算機科學領域，算法通常是指利用數學模型和計算機邏輯指令求解最優方案[9。算法在日常的運用中，既包含了指稱一個類別活動的“算法”用法，也包含了指稱在計算機科學編程領域那些“從實踐積累下來、解決特定問題且較為穩定的辦法”的用法。我們認為，在術語層面“算法”一詞主要指代一個類別。

3.算法策略

“算法策略”一詞的操作定義主要是指稱在計算機科學編程領域那些“從實踐積累下來、解決特定問題且較為穩定的辦法”。比如“分治算法”“貪心算法”“動態規劃算法”“回溯算法”等就是“算法策略”這一操作定義所指代事物的具體實例。順序結構、分支結構、循環結構等主要是指程序控制結構的形態特征，并不是標準的“算法”概念。

認知心理學規律告訴我們，小學生基本上處于“具體運算”的認知水平，抽象思維仍需具體事物支持，無法完全脫離實際情境。所以，中小學對“算法”概念的學習，需要從現實生活出發，用自然語言來表征問題解決步驟的“生活算法”，以利于小學生理解。

演示文稿在算法學習中的教學實踐

演示文稿的設計與制作需要學習者能夠以清晰、結構化的邏輯組織信息[10]，并且不同幻燈片之間可以呈現類似程序的三種基本控制結構（順序結構、選擇結構以及循環結構），需要學生對內容的呈現順序和邏輯進行思考把控。早在2012年就有學者提出了利用PowerPoint進行游戲開發并給出了三個哲學理由來支撐其能夠進行游戲開發：制作的游戲本身是學生的人工制品；需要學習者編寫簡短的內容作為游戲故事情節；學生需要提供看似合理但又不正確的方案來設計游戲時所需要回答的問題[11]。這也意味著演示文稿設計與制作能夠成為算法學習的載體，幫助學習者學會問題解決，在正式學習編程語言前理解算法的本質一一解決問題的一系列過程和步驟，以此更好地培養和應用計算思維等高階能力。

1.學習單元教學設計框架與教學實踐

設計與制作演示文稿的過程就是一個問題解決的過程，需要學習者厘清主題，將主題要求轉換為自己能夠理解的自然語言，隨后構思設計和制作，再收集整理資料與制作。而該過程與柳棟老師及其團隊提出的三步轉譯編程教學法有契合之處，其中三步轉譯是讓學生從真實問題出發、經歷自然語言、邏輯圖示到代碼實現的問題解決實踐過程，符合皮亞杰認知發生論所揭示的學習者認知發展規律，它是解決問題的一般辦法在信息科技領域中的映射[12]，是計算機算法向生活算法的擴展，充分在生活中展開計算思維的學習，呈現信息科技對于生活的作用。

三步轉譯在演示文稿制作的教學中的應用如圖2所示。

第二步轉譯：將自然語言轉換為邏輯圖示1

主題：你 完成演示 素材收集 將內容邏輯 整體優化

游目的地 喜歡的旅 分析把握 主題 文稿內容 邏輯圖示 具體的頁面 圖示轉化為第一步轉譯： 第三步轉譯：情境中澄清需求， 將邏輯圖示轉換為把握主題 具休演示文稿頁面

我們的教學探索面向四年級學生，總共四個課時。在正式實施教學前，對學生的計算思維初始水平進行前測，在教學過程中利用學習單，讓學生將思考和學習過程落在筆頭，同時讓學生綜合應用先前學習到的在線搜索、資料處理等知識為演示文稿的制作做鋪墊。在完成學習后對學生的計算思維水平進行后測，對比學生的計算思維能力是否有所提升。

2.初步的成效分析

參考土耳其學者Korkmaz等人設計開發的計算思維評價量表（CTS）[13]，結合張屹、莫尉等人為我國小學生設計的計算思維量表[14]以及實際教學內容進行改編，形成了我們的計算思維測評表，該表共分為創造力、算法思維、合作能力、批判思維、問題解決五個方面。經過教學實踐后，通過分析學生計算思維各個維度的前后測數據發現，學生在創造力、算法思維、合作能力和問題解決四個維度的顯著性均小于0.05，表明實驗班學生經過教學實踐后計算思維在這四個維度前后測之間存在顯著性差異。同時，采用了學習任務單評價表對學生學習設計與制作演示文稿進行評價。

數據分析顯示： 70% 以上的學生能夠將學習任務單按要求填寫完成，并具有一定的邏輯性，并且能夠對演示文稿制作有一定的幫助；其中有 31% 左右的學生還能夠有創造性地完成其學習任務單，并且能夠使用自己的學習任務單指導后期演示文稿的制作。同時可以發現學生繪制的邏輯圖示風格迥異，并未拘泥于嚴格的流程圖繪制，而是采用了方便自己看懂、能夠體現自己思維的方式簡單繪制了流程圖示。

結語

自然語言陳述問題與問題解決的具體辦法，可能是信息科技領域問題解決能力的重要基礎。各類具體的技術手段靈活而有效的運用，離不開對具體問題情境的辨識。中小學技術類課程的學習，不能夠拘泥于細節技術手段，而是要在整體的視野中來關照問題解決與特定工具的使用。

就現有的小學信息科技課程教材來說，只要我們把握了“算法”的本質，非編程學習內容也同樣能夠很好地發展學生的編程能力和信息素養。

參考文獻

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作者單位：上海師范大學教育技術系上海市虹口區教育學院

編輯：王曉波