培養小學生計算思維之淺見

楊微微

摘要：計算思維是信息技術學科核心素養的核心和著力點，計算思維的培養有助于學生形成理解自然、社會現象的新視角、運用計算機解決問題的新方法。小學階段是培養計算思維的關鍵時期，Scratch是一款集游戲與學習于一身的可視化編程工具，是適合培養小學生計算思維的有效平臺，本文結合Scratch教學，探索如何循序漸進培養小學生的計算思維。

關鍵詞：計算思維 核心素養 信息技術 問題解決

信息技術學科核心素養包括：信息意識、計算思維、數字化創新與應用、信息社會責任四大部分，計算思維是核心和著力點，計算思維的培養有助于學生形成理解自然、社會現象的新視角、運用計算機解決問題的新方法，為其它三部分提供思維基礎和解決問題的思維框架。

計算思維是運用計算機的方法和技術，通過“分析問題、提出問題、設計解決策略、解決問題、反饋完善”等步驟進行問題解決的思維方式。

隨著國內外對培養計算思維的不斷重視，中小學信息技術課程作為信息技術教育的基本途徑，也應當順應時代趨勢，改變過度技術化取向的現狀，注重培養學生在信息化環境下解決實際問題的能力，發展學生的技術意識與思維方式[3]。小學生的思維方式具有不穩定、缺乏邏輯性、可塑性強的特點，因此小學階段是培養計算思維的關鍵時期。培養計算思維不是一件簡單的事，不能一蹴而就，更不能照本宣科。要面向全體學生，并根據學生的思維特點以及已有知識體系采用循序漸進、潛移默化的方式培養計算思維，下面將以《初探循環結構》示例，以生為本，從學生學習活動層面淺析在Scratch教學中如何培養小學生的計算思維。

一、置身情境，激活思維

任何教學活動，首先要讓學生的思維活起來，才能進行有效的師生互動、生生互動，從而最大限度的實現教學目標。因此創設與生活實際息息相關、趣味性強、體現合作的教學情境來激活思維是至關重要的，更是培養計算思維的基礎和良好開端。

例如，《初探循環結構》一課，筆者結合濱海新區創文活動所倡導的“文明出行、綠色環保”理念、濱海新區網紅圖書館以及共享單車等生活實際，創設了筆者想騎共享單車去參觀網紅圖書館卻又不會騎共享單車的靈動教學情景。創設“看得見，摸得著”的靈動教學情境，激活了所有學生頭腦里既渴望自由飛翔卻又找不到方向的“待激活”思維，并引導學生在置身情境的過程中，將問題進行抽象，轉化為用Scratch能解決的問題。

二、剖析任務，啟迪計算思維

傳統的任務驅動教學法在實施中存在著“我提問題，你回答”以及將教學目標直接簡化為任務的情況，筆者為了避免上述情況的出現，在創設靈動教學情境的同時，也創設了任務框架：提出一個大的任務（項目）。引導學生對這其進行剖析，并將其細化和分解為具體的小任務，最后以小組的形式通過頭腦風暴探索出初步解決策略。

剖析任務并將其分解與計算思維中“分解”的概念不謀而合：將一個復雜的大問題分解為若干個易于解決和實現的小問題[4]。學生在剖析任務的過程中，能夠發現問題、提出問題（分解和細化問題）、并初步確定問題解決策略，初步感受運用計算思維解決問題的優勢、啟迪計算思維。

三、完成任務，內化計算思維

學生在剖析、分解、細化任務后，開始完成任務。這與傳統的任務驅動教學法最大的不同，首先是任務的開放性，筆者不明確要求完成任務所需的方法和步驟，學生可通過相互討論、不斷地嘗試、調試，探索不同的方法來完成任務；其次是任務的靈活性，學生可通過對三個任務的整體分析，調整完成任務的時間，甚至某些能力強的學生可對任務再次整合，提高完成效率。

學生完成任務的過程中，難免會遇到困難，但是通過教師的適時引導以及與其他學科的整合，能夠迅速突破難題。把運用計算思維解進行問題解決的方法內化后，能夠將問題解決的方法進行有效遷移，解決同類問題。

四、運用計算思維，個性創作

不給學生預設個性化創作空間的課堂教學是失敗的，任務完成的再好，也無法彌補學生運用計算思維在個性創作過程中所生成的獨特學習成果。

學生在運用計算思維進行個性創作的過程中，整合各學科知識、聯系實際、抽象、分解問題，最終將問題創造性的解決。在分享創作的過程中，不同的問題解決策略會碰撞出更多的思維火花，促使學生積極主動地拓展和完善自己的程序設計，從而實現計算思維的自主建構。

激活思維、啟迪、內化、運用計算思維是循序漸進的培養小學生計算思維的有效方法。計算思維的培養任，猶如授之以漁，最終目的是幫助學生將這種思維方式合理地遷移到日常生活、學習之中，能夠運用計算思維創造的解決實際問題，從而全面提升信息技術學科核心素養。

參考文獻：

[1]張立國.計算思維：信息技術學科核心素養培養的核心議題[J]中國電化教育2018.5（301）：115-121

[2] SILAPACHOTE P，SRISUPHAB A. Teaching and learning computational thinking through solving problems in Artificial Intelligence：On designing introductory engineering and computing courses [C]//IEEE International Conference on Teaching， Assessment， andLearning for Engineering. IEEE，2017.

[3] 任友群.數字土著何以可能？—也談計算思維進入中小學信息技術教育的必要性和可能性[J]. 中國電化教育，2016.01：10-16

[4] 王鳴九.計算思維之抽象與分解 ——以 Scratch 課程中的《抓娃娃機》為例[J].中國信息技術教育，2015.23：12-14