試論編程教學中對學生計算思維的培養(yǎng)

陳鐘宇

摘 要：隨著新課標進程的持續(xù)深入推進，小學教育已經越來越注重對學生學科核心素養(yǎng)的培育。小學信息技術作為培養(yǎng)小學生信息知識和發(fā)展學生信息綜合素質的重要學科，對學生適應現代社會發(fā)展對人才的需求有著重要的意義。小學信息教師應注重學生信息核心素質發(fā)展尤其是計算思維的發(fā)展對學生信息綜合素質發(fā)展的重要作用。積極學習高效教法，科學高效地開展對小學生計算思維發(fā)展更加有效的信息教學活動。

關鍵詞：編程教學；計算思維；培養(yǎng)

計算思維不只是一種解決問題的方式，更是一種分析問題、思考問題、簡化問題，和構建知識體系框架的重要手段。是運用計算概念、計算時間和計算觀念進行問題解決的過程性思維。對小學生發(fā)展形成成熟的編程思想具有積極的助推意義。而且對于小學信息教師而言，在小學scratch編程教學實踐中具有較強的可操作性，教師注重提升自身的計算思維能力，在教學活動中注重強化學生的計算思維，促使學生通過高效的思維方法實踐提升自身計算思維水平。

一、編程教學中培養(yǎng)計算思維的重要性

計算思維代表著一種普遍的認識和一類普適的技能。計算思維作為是一種遞推思維，在人們外在學習和問題解決的過程中具體表現，好似把一個看起來困難的問題重新闡述成一個我們知道怎樣解決的問題。所以，要培養(yǎng)小學生成熟的編程思想和信息素養(yǎng)，應熱心地學習和運用計算思維。計算思維能讓人像科學家一樣思考問題，求解問題，構建知識體系。加之當前各領域、各行業(yè)、各層面的信息化進程不斷深化，社會對新一代人才的由科學思維構建的現代計算機技術核心素養(yǎng)有了更高的要求，其中，計算思維對于學生在編程學習初期的計算機核心素養(yǎng)養(yǎng)成有重要的作用，也是其重要的組成部分。因此，小學信息教師應以計算思維的培養(yǎng)作為發(fā)展小學生信息素養(yǎng)的重中之重。

二、高效備課提升教師自身的計算思維

在小學編程知識的學習中，雖然小學生作為學習的主體是教師開展教學活動的基本理念，但是教師作為課堂活動的主導者，在教學過程中，學生能感受到任課教師對課程的態(tài)度和觀念，所以教師的思維體系對學生的思維引導和知識體系構建有著積極、重要的作用。所以，教師要達到培養(yǎng)學生的計算思維的目的，要積極提升自身計算思維能力和水平，在備課期間理清每一章節(jié)教材的知識點，并結合教材總體知識內容，構建完整的學期信息知識體系，清晰要針對新課知識進行的教學活動在整體知識體系中的位置和意義。

例如，教師在教學“小貓畫圖形”內容時，教師結合了小學六年級下冊總體知識，認為本節(jié)新課知識主要教會學生會設置畫筆模式，會改變角色的朝向和初始狀態(tài)，測試腳本等，對后面要學習的“小貓做數學”、“小貓走迷宮”等課程的學習有著重要的基礎意義。小學生的計算思維在后期的實踐中對軟件基本操作的要求是非常必要的。所以教師在本課內容教學的設計中主要注重對學生對Scratch指令模塊區(qū)的畫筆模塊中“將畫筆的大小設定”、“落筆”、“抬筆”等指令以及動作模塊中“移動”指令的教學，和各種指令的組合教學進行了教學活動設計，讓學生通過動作指令以及組合指令的學習，為后期在scratch編程的理論學習和實踐活動打好基礎，同時教師針對scratch指令的分組教學進行了在每個課程的添加設計，在提升教師自身的計算思維的同時，為學生的計算思維培養(yǎng)打下了堅實的基礎。

三、強化邏輯分析培養(yǎng)學生的計算思維

計算思維的基礎是對問題進行邏輯分析，將難以解決的問題通過分析，將難題分解為可以解決的一個個小的可以執(zhí)行的步驟，因此達到利用計算思維進行難題的解決的目的。因此，教師對學生的計算思維的培養(yǎng)要建立在培養(yǎng)學生邏輯思維的基礎上，促使學生利用邏輯分析能力發(fā)展和強化學生自身的計算思維。首先教師要注重培養(yǎng)學生問題意識的能力，在對問題的解決之前，先對問題的概念以及發(fā)展過程進行判斷，并在推理的基礎上反映事物本質的過程。教師要發(fā)揮自身引導教學的作用，引導學生在分析問題的過程中有條理，有根據，最終清晰解決問題的思路，促使學生通過問題的理解過程，發(fā)展計算思維。

例如，教師在教學“鯊魚捕小魚”內容時，教師在開展對學生的“編輯角色造型”和“切換造型命令”以及“綜合運用條件指令和偵測指令設計腳本”前，首先利用了多媒體信息展示工具為學生創(chuàng)設了“鯊魚捕小魚”的動畫情境，并以此為基礎，和學生對利用scratch軟件制作這樣一個動畫展開了問題的分析、步驟的分解：“制作動畫的第一步和寫作文一樣，要先構思，時間、地點、任務、發(fā)生了什么事，在scratch軟件里面相對應的是‘背景、‘角色、‘腳本也就是動作。”那么，舞臺背景是什么呢？“水下”學生回答道。“角色是哪些呢？”“鯊魚、小黃魚、小紫魚”。經過對“鯊魚捕小魚”在scratch軟件制作過程的分析，教師引導學生弄清楚了具體的操作步驟，并利用邏輯分析的思想，在指令設計和執(zhí)行的教學活動中，教師引導學生進行了具體的操作步驟分析，將“鯊魚捕小魚”的復雜問題利用計算思維徹底簡化，幫助學生利用計算思維解決復雜問題，促進了學生的計算思維發(fā)展。

四、利用思維導圖發(fā)展學生的計算思維

思維導圖，又叫心智導圖，是表達發(fā)散性思維的有效思維工具，將思維形象化，對教師開展scratch編程教學活動中對學生的計算思維的培養(yǎng)有積極的促進意義。思維導圖注重運用圖文并重的方式，將整體的知識體系利用各級主題的關系進行關聯，將主題關鍵詞與圖像、顏色、功能等建立鏈接，能有效強化學生對理論知識的記憶。在思維導圖的構建過程中，學生利用主題關鍵詞與相匹配的有助于記憶的意象進行關聯和記憶，也是對計算思維的運用，有助于的計算思維水平提升。

例如，教師在教學“小貓走迷宮”內容時，教學重點為學生能熟練使用偵測指令模塊的案件指令，學會在程序中引入計時器指令作為程序的終止條件等。教師為了幫助學生復習學過的偵測指令、動作指令等，幫助學生利用圖畫構建了思維導圖，但scratch軟件本身具有直觀的操作頁面，所以教師為學生進行了指令的分類記憶，如“動作”類別、對“外觀”類別，對“聲音”的操作以及對“畫筆”功能的分類集合等，并將操作按鈕以圖片的形式展現在圖表上，配以相應的功能的文字說明，教師利用引導學生建立思維導圖的過程，在幫助學生記憶指令的基礎上，發(fā)展了學生的計算思維。

五、增加操作實踐強化學生的計算思維

計算思維在編程學習中的重要體現是對編程實際操作的過程，也是在學生在編程學習中促進學生操作實踐效率的有力工具。學生在scratch編程實際操作實踐過程中運用計算思維，利用可視化的程序和分步解決問題的思維，能有效強化學生的計算思維、提升學生的計算思維能力，所以教師應注重通過編程實踐強化學生的計算思維。

綜上所述，小學信息教師應站在培育新一代信息人才的位置，注重編程教學中培養(yǎng)計算思維對學生信息素質發(fā)展的重要性，在備課過程中提升教師自身的計算思維水平，在開展教學活動過程中注重通過強化邏輯分析、利用思維導圖以及增加操作實踐培養(yǎng)學生的計算思維，讓學生通過計算思維的養(yǎng)成和運用提升信息綜合素養(yǎng)。

參考文獻：

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