基于計算思維的RC編程教學設計

王欣

本文選擇了廣東省小學信息技術第三冊上《忠實的巡邏兵》一課為例，通過分析、研究，如何將計算思維的培養融合到RC編程軟件的學習中。

一、RC編程教學設計

RC編程一般會設置生活中的情景，如在生活中需要設計控溫機器人，為動物園的北極熊降溫;如設計巡邏機器人，替邊防官兵巡邏等。小學生有通過直觀感知事物規律的認知特點，因此基于現實模擬的情境進行教學設計，讓學生能很快融入學習中。引導學生運用編程知識解決學習、生活中的真實問題，培養其解決問題的能力。

筆者選取了《忠實的巡邏兵》一課為案例，來了解如何在課上培養學生的計算思維。這節課是小學五年級信息技術教學內容，旨在讓學生初步認識RC編程軟件并能簡單的設計機器人程序。

本課通過設計送餐這個學生熟知的生活化場景，最后再把具體的問題抽象化建模，通過算法思想，制定出的解決方案。

具體如下：上課伊始，老師先詢問學生，是否點過外賣送餐？向學生展示外賣送餐的現狀。然后設置了一個好玩的送餐游戲，請兩位同學模擬送餐過程，一位是訂餐同學，一位是送餐同學，送餐同學根據老師的指令進行前進、左轉、后轉、后退等操作，在這個過程中學生初步了解RC編程軟件中的機器人是如何根據人類的命令行進的，逐步把具體的問題抽象化。

課上，讓學生充分體驗發現問題、提出問題、利用學科思維方式解決問題的過程。這就需要打破現有的以一個個知識點、技能點為主線，將學習內容分塊的教學組織方式，打破目前流行的講一點練一點的幾段式課堂教學模式。

本節課設置了兩個任務。第一個為初級任務，機器人為小明同學送餐。當我們提出給小明送餐的任務時需要對問題進行分析。

（1）先觀察小明家到餐館的位置，思考機器人的行走路線;

（2）進而分析整個送餐過程：先直行再右轉90°再直行的過程，這里就涉及到了直行與右轉兩個模塊;

（3）最后如何在RC編程軟件中得以實現，學生通過編程——模塊的選取——測試形成了編程思維。

第二個任務為晉級任務，機器人為小紅同學送餐。涉及到后退與左轉，就在書上知識點的基礎上增加了難度和靈活度。當然在這一環節還需要學生多思考一個數學概念：距離=速度×時間，提升學生的綜合運用能力。

通過這兩個任務，原本分散的知識點被綜合到了一起，培養了學生的邏輯思維能力。

最后，通過歸納總結，理順學生的邏輯思維，當遇到送餐這個問題，是如何思考的，如何解決的。在生活中遇到相似的問題，需要怎么做。學生通過老師一連串的提問，去梳理自己發現問題，提出問題、解決問題的思維流程。

二、如何設計課例才能更好地培養學生的計算思維

通過這一課例，不難發現計算思維并不是新的東西，只是從思維方式的角度去設計課例。當我們設計一節課時，請先問自己幾個問題：

教學內容是什么？這節課在課程中的地位是怎樣的，是否需要對內容進行加工、重組、調整順序等處理，書上的情景是否符合學生的生活實際。弄清這個問題，可以為后面的設計奠定良好的基礎。

學情是怎樣的？學生的認知水平如何，在學習過程中可能存在哪些問題。有些老師為了省事，喜歡主觀臆想或者干脆省略了學情分析的步驟，其實學情分析非常關鍵，它決定了你將采用什么樣的教學方法、設定什么樣的教學目標來設計課例。

教學目標是什么？這個目標既是老師設計整節課的指導方向，又是教學是否成功的檢驗標準。教學目標的設計要準確，如果設置過高，學生達不到完不成任務;如果設置的過低，學生的思維也將得不到足夠的發展。

弄清楚這幾個問題后，就可以開始設計課例了。老師還應盡量采用開放式的主題或項目進行設計，讓學生綜合應用知識、技能來分析問題，設計解決問題方案。這種開放式的設計，也是對學生計算思維的訓練。

三、關注思維過程與創造性結果

培養學生的計算思維，不是要把學生培養的像計算機一樣機械運作，而是培養學生具嚴謹的邏輯思維和解決問題的能力。在人工智能時代，關注思維過程與創造性結果，運用計算思維來認識世界、改造世界，將是未來小學生計算思維培養的努力方向。

責任編輯 韋英哲