小學編程教學中運用三招有效提升學生計算思維能力

黃海琦

摘? 要：計算思維已成為信息時代每個人的必備素養，而且現已被列為中小學信息技術課程的核心素養之一。計算思維能力的核心是問題求解能力的培養。本文從Scratch教學中優化調試的這一學習模式出發，運用三招有效提升小學生的計算思維能力。

關鍵詞：Scratch;信息技術;編程教學;計算思維

中圖分類號：G623.5? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：1992-7711（2020）36-201-01

計算思維的發展關系到一個人的創新和實踐能力的提升，而計算思維能力的啟蒙與提高在小學生階段是至關重要的。隨著課程改革，計算思維逐漸備受重視，現已列入中小學信息技術學科核心素養之一。對于6歲以上的兒童而言，Scratch編程與以往的晦澀高深的程序語言不同，它采用了圖形化設計，簡單有趣，以此鍛煉兒童的計算思維能力是非常適用的。而該軟件由孩子自己學習使用是有一定難度的，課堂中需要教師正確、有方法、高效率的進行教學和引導。

第一招：情景設置，引導學生發現問題

依據小學生的生理心理特點如年齡小、認知能力弱，各方面能力處于發展的階段，特別是對于抽象事物的認知能力，如果想要有所提高的話，需要教會孩子們抽象的事物具象化。而信息技術課程里，通過Scratch軟件可以很好地對教學內容進行情景化設置，當學生運用Scratch設置情景故事、游戲、動畫時，左側的界面會實時反應右側的腳本執行結果。有時候難免會出現腳本不是按照我們想象運行的，這就涉及到代碼調試了。通過優化調試程序來發現問題，發現問題的能力是提升計算思維的重要開端。

對于小學生而言投票這件事情涉及到的概念和流程是抽象并且復雜的。教師在Scratch課程中設置“小公民來投票”來教學《Scratch中投票器的設計》，學生在課程中，對投票相關概念和Scratch軟件有進一步學習和了解，當自己對設計的編程投票器不斷優化調試時，其認識和想法在不斷變化，在此過程中發現問題、提出問題，諸如編程時若沒有對程序進行初始化，那么投票器是不是就不能正常運行，或者投票器的計數是不是準確，進而思考投票器如何實現公平公正，如此一來學生不僅對“公平”“公正”等抽象的等詞語有了具象的認知，而且學生在發現問題的過程中，也會逐漸意識到，事物之間的關聯性，學生的思維被打開，各方面素養得到同步提高。

第二招：游戲設置，啟發學生思考問題

小學生對于游戲的熱愛的天生的，在游戲活動中獲取知識、心智成長對于小學生而言是極其快樂的，所以在信息課堂中，設置各式各樣與之相關的互動游戲，寓教于樂，將計算思維能力融入到游戲中，會達到事半功倍的教學效果。教師需要在游戲進行時，有計劃、有順序地讓學生對程序不斷優化調試做障礙加功能，以此來啟發學生思考問題。

例如，教師在編程課堂設計中安排學生設計一個“大魚吃小魚”的游戲，游戲規則由學生設計，首先學生要對“魚”進行設計與控制，按照“魚”設置的大小，一步步完成大魚吃小魚、小魚吃小小魚等一系列活動。同時，教師指導學生對于“魚”的行動方式做一定的思考，讓學生想清楚游戲規則怎么樣安排更加合理。教師按部就班加入計時器、定時器、限定游戲規則，不斷加深的游戲設置難度，給予學生進一步的啟發和指引，擴展學生游戲設置想象力的同時，進一步對學生計算思維能力的深入提升。

第三招：任務設置，促進學生解決問題

學生在成長的過程中，不論是生活中，還是學習中，所面臨的問題逐漸變復雜這就需要學生具備解決問題的能力。而計算機語言對于如何解決問題、如何將復雜的問題程序化、模塊化分解為多個簡單問題的合集，這種思維方式對提升計算思維能力中求解問題的能力是相當顯著的。

教師在設計《看誰算得快》的教學活動中，讓學生學會運用編程實現“自動出題”、“自動判斷對錯”和“計分”三個功能，在這一系列的任務中，教師通過對學習內容的科學合理、循序漸進的任務化設置，讓學生在課程中把教學任務在自身以各種手段優化、不斷調試按照項目進行完成，并且以此來學習計算機語言中復雜問題分解、多線程處理、優化路徑的有效解決問題的處理方式。而且學生在教師的教學中，在完成每一項任務的同時，感受解決問題帶來的成就感，自信心得到提高，對學習、對生活中的大事小事不再產生畏難心理，相信對于學生的成長和未來發展都是有益處的。

結語

綜上所述，在編程教學中，教師運用三招，即通過采用情景、游戲、任務三種教學內容的設置，在小學生優化調試程序的過程中，依次對小學生計算思維能力的基礎——發現問題、思考問題和解決問題做引導、啟發和促進，以此來達到培養其計算思維能力的目的，提高其信息素養，進而促進學生的整體發展。

參考文獻：

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【課題項目】本文系《基于Scratch編程的小學信息技術課堂四步教學法的實踐研究》（2019hzkt208）研究成果之一。

（作者單位：惠州市河南岸中心小學，廣東? ?惠州? ?516000）