計算思維視域下小學信息技術教學

江蘇省海安市開發區實驗學校 章 紅

隨著社會和科技的不斷發展，培養學生的計算機思維在國際上掀起了一股熱潮。基礎教育信息技術課程是培養當代中小學生計算思維能力的主要陣地。我們是學生的引導者和教學者，為了從理論和實踐兩方面提高學生對信息課程的理解和感受，教師要組織各種有價值的教學活動，激發學生對信息技術的感知，讓他們愛上信息技術，意識到科學技術的重要性，發展屬于自己的“計算思維”。

一、注重信息技術理念，培養學生的計算意識

研究表明，對學生計算思維的培養大多集中在初高中階段，而小學階段的計算思維培養過程相對較少，學生的自主計算意識還不夠強。隨著科學技術的不斷發展，當前的教學制度對教師提出了更高層次的教學要求，“計算思維”的出現也推動了信息技術課程的教學發展。有關培養學生計算思維的兩款軟件分別是“Scratch”和“App Inventor”，這兩款軟件都能測試出學生的計算能力，為新時期的教學計劃的制訂提供依據。

很多教師利用“Scratch”培養學生的計算思維能力和創造力，這是遠遠不夠的。為了適應新時期教育的改革發展，教師要注重信息技術理念，給學生提供各種有價值的學習環境，培養學生的計算意識。國內的小學信息技術教育雖然有一定的教學規律，但仍然缺少相應的計算思維實例。從新的課程標準來看，在當前的小學信息技術課堂中融入對學生計算思維的培養，更能凸顯對學生計算思維、創新思維的理解，合理引導學生解決他們所疑惑的問題，所以教師一定要合理地重視并運用。

“計算思維”是小學信息技術課堂中的重要內容之一。如何有效地對學生的計算思維進行培養，是值得每個教師探討的話題。“計算思維”是一個含糊的概念，用英語來表達就是“Computational Thinking”，這一概念是由周以真教授在美國計算機權威刊物上提出的，具有時代的表征，涵蓋了計算機科學中的一系列思維活動。我們是孩子的引導者，必須通過“融入、轉換和仿真”等有效的教學策略，讓學生意識到自己的日常生活和計算思維密切相關。只有這樣才能引導小學生的學習意識，幫助他們全面提升自己的計算思維能力，感受新時期小學信息技術課堂的魅力。

二、強化信息技術模式，提高學生的計算能力

小學信息技術課程中涉及的計算思維，是每個學生必須掌握的學習內容，也是教師務必要重視的教學項目。首先，教師要考慮清楚課堂的教學計劃，然后運用專業技術，讓信息技術課堂發揮事半功倍的教學成效。其次，小學生年齡較小，很多同學對信息技術的概念還掌握得不夠到位。我們可以結合一些網絡題材，將其引用到日常教學活動中，刺激學生對信息技術的學習欲望。比如著名的“熊貓燒香”事件，是網絡上曾經“火過一時”的計算機病毒，對人們的電腦進行信息的入侵，導致用戶系統的崩潰，最后接近“死機”的狀態，所有軟件圖標都變成了一只正在燒香的熊貓。當學生對網絡題材產生興趣時，我們要多給學生介紹和講解這些有價值的信息技術實例，讓他們充滿求知欲，能自覺、自主地學習各種信息技術知識。

當前，小學信息技術課堂的教學方案，對學生的成長發展起著至關重要的作用。教師要把模塊化與課時化相結合，發揮優質課堂的教學優勢，讓信息技術元素與學生的日常生活聯系在一起，加深他們對信息技術知識的理解和吸收。小學生年齡較小，教師要兼顧大部分同學的學習基礎，設定出有針對性的導學方案，幫助學生全面發展。從實質性的角度來分析，計算思維主要分為五大模塊，即“算法思維（Algorithmic Thinking）、評估（Evaluation）、分解（Decomposition）、抽象（Abstraction）、概括 （Generalization）”。每一項都是學生必須掌握的學習技能，需要教師做好指點和教學引導，將新時期的科技元素融入課堂教學中，完善每個教學模塊的策略。

其中，“算法思維”要求學生理解較強的算法公式，有屬于 自己的計算模式。教師要做的就是合理地引導，促進學生對信息技術的理解和運用，這樣才能有效地提高學生的信息素養。學生信息素養的培養是一個循序漸進的過程，需要學生對信息活動的整個過程進行學習、總結和評價。這就是另一個重要的“評估”模塊。在熟悉利用現代技術條件和良好學習環境的基礎上，學生就能跟隨教師的引導發表自己的觀點，“概括”出自己所理解的信息技術概念，做好總結和分配工作。在利用計算思維解答問題時，每個學生都有自己的想象力和思維能力，教師要引導其進行有效的分解，對自己所整理的抽象性知識進行有效性重溫。

三、擴展信息技術活動，鍛煉學生的計算思維

由于小學生的年齡較小，而且適應環境變化的能力較差，教師要做好每日的教學策略，從內容上關注小學生計算思維的培養過程，把每位學生培養成信息技術的使用者，帶領他們學習有效的計算機基礎知識。隨著當前科技文化的不斷發展，信息技術的發展與更新也越來越快。根據這個現狀，教師要明白科技發展形勢下的新潮流和主導方向，幫助學生形成獨特的學科思維方式，才能在實驗環節發揮出自己的技能優勢。調查研究顯示，隨著年份的增長，學生的計算機思維呈現不斷上升的趨勢，這對小學生的成長發展起到至關重要的作用。

雖然時代在不斷發展，很多信息技術課堂已經朝著多樣化的方向邁進，但受應試思想的限制，仍然有很多學生的學習狀態不夠積極，自主學習意識也不足，使得大型的系統更容易被忽略。為了改變學生的傳統思維，教師要“概括”出解決新問題的方式，有效培養學生的計算思維，通過多種途徑提升課堂教學的趣味性。例如在教學“算法與程序設計”模塊時，由于小學生剛接觸到算法與程序之間的關系，教師就可以精心編寫符合學生身心發展規律的導學課教學方案，設計“猜數字”的課堂游戲活動，潛移默化地提高學生對信息技術的理解。

在課堂活動過程中，教師選擇1到100 之間的某個數字，請學生猜猜是什么數字。學生也可以問教師關于數的問題，養成良好的行為習慣，遇到不懂的問題自主鉆研、自主學習。從1 到100 的記數過程，一定要運用“二分查找”的理念。課堂是用來學習和探究的地方，同時也是學生解決實際困惑的地方。教師應采用循序漸進的教學理念，引導學生隨機猜測數字。首先，“這個數是小于50 嗎？”，如果小于50，則在1—50 的范圍內繼續尋找。其次，教師再問“這個數是小于25 嗎？”，學生思考后給出教師正確答案。以此類推，層層遞進，這種方法就是二分查找。二分法在計算機思維教學過程中非常重要，教師一定要重視并在課堂中合理地應用。當學生對二分法有了實質性的理解，便會加深對信息技術這門學科的理解和感受，經歷一個“敢說、敢想、敢做”的小學信息技術學習過程，提升自身的計算思維能力。

“計算思維”是一個概念化的模式，是數學和工程思維的互補與融合，同時也是思想和特性的有機統一。為了提高學生對信息技術的感知力，教師要注重新時代信息技術的教學理念，從全新的模式出發，培養學生的計算意識。只有通過有效的教學題材，才能擴展信息技術課堂的內容，從實質上提高學生的計算能力，全方位鍛煉學生的計算思維。