小學信息技術編程教學中計算思維的培養

丁玲

摘要：計算思維是程序設計的靈魂，小學信息技術編程教學中計算思維的培養是信息技術課的重要任務，如何在小學信息技術編程教學中培養學生的計算思維，從而促進學生的個人發展？本文結合當前小學信息技術課程的開展，從編程軟件的選擇、編程課堂的開展、編程社團的帶動幾個方面展開了分析。

關鍵詞：計算思維;小學信息技術;編程教學 中圖分類號：A ?文獻標識碼：A ?文章編號：（2021）-23-454

當今世界，計算幾乎無處不在，計算已經融入我們的整個文化之中。培養學生的計算思維是提升學生的計算機水平和邏輯思維能力的重要一步。中國科學院計算技術研究所所長孫凝暉院士認為，計算思維是每個人的基本技能，今后每個人都需要具備和掌握“編程”能力。[1]

周以真教授提出計算思維是運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統設計、以及人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動。在小學信息技術編程教學中，老師們如果能夠重視培養學生的計算思維，會極大地提高學生的綜合素養[2]。

本文筆者從選用合適的編程軟件、創新編程教學策略、開設編程社團幾方面淺談如何在小學信息技術編程教學中培養學生的計算思維。

一、選用合適的編程軟件

植物大戰僵尸、踢足球比賽、接蘋果、小貓捉老鼠……在順德五年級的課堂上，大部分學生已經可以使用編程貓這種圖形化編程語言設計出一定的情境故事或游戲并流暢運行。在學生編程學習中，我們選擇了可視化、模塊化的軟件編程貓，孩子們只需簡單拖拽積木就可以進行編程，學生可以根據自己的想法進行故事創作或游戲編程，孩子們的學習興趣濃厚。

在六年級的課堂上，學生開始學習Python編程語言。在五年級時，學生已經學習了編程貓軟件，有一定的編程思路和技巧，為了適應大數據和人工智能時代，提高孩子們的編程能力和計算思維能力，小學六年級學生開設Python編程學習課程。

計算科學家Dijkstra說，“我們所使用的工具影響著我們的思維方式和思維習慣，從而也將深刻地影響著我們的思維能力”，可見根據學生的實際情況選擇一款合適的編程軟件的重要性。

二、創新編程教學策略

（一）激趣促學

教師在編程教學設計時，要根據教材內容來制定教學目標，創設教學情境，激發同學們的學習興趣，讓孩子們更積極主動地去探究，讓他們盡快進入到學習的最佳狀態中，更好地開發學生計算思維的潛能。

在六年級Python學習到《畫平面幾何圖形》這一課的時候，教師創設去游樂場游玩的情境：樂樂、真真、奇奇三個好伙伴相約到圖形王國旅游，他們一路高歌，高興極了。當來到圖形王國門口時，卻被國王的守衛攔住了，守衛說：“你們要進來可以，但是要考考你們的眼力：在下面物體中，你找到什么圖形？”同學們，我們一起來幫幫他們吧！接著教師課件出示圖形，學生們積極回答，教師便告訴孩子們：其實，我們平常見到的很多標志都是由幾何圖形組合而成的。現在就讓我們一起來學習第4課《畫平面幾何圖形》。

教師也可以通過游戲導入的方法來激發同學們的學習熱情。比如在flappy bird這個游戲中，教師可以讓學生先玩一下小鳥躲避障礙物這個游戲，讓學生觀察游戲中的對象，以及他們的運行特點，讓學生產生初步印象，并梳理思路，完成小鳥躲避障礙物的程序。

（二）自主探究

在小學信息技術編程教學中，教師們可以采用任務驅動法進行教學，可以設定多個層次的任務，在目標的引領下，讓孩子們根據任務，通過探究問題、發現問題、提出問題與解決實際問題的過程中，嘗試著自行解決實際問題，進而培養學生計算思維。

（三）注重實踐

小學生學習編程的目的不是為了完成一個小小的程序，更重要的是培養學生的計算思維。小學信息技術課堂上通過組織學生動手實踐，嘗試并體驗編程的驗證過程，讓學生體驗到編程的樂趣。

（四）巧用流程圖

在小學編程教學中，老師們要引導學生圍繞所要解決的問題，從發現問題到分析問題，進而解決問題的思路來思考。流程圖能夠直觀地描述編程的基本過程，流程圖將自然語言轉為計算機程序語言，由簡入繁，讓學生能從整體上把握腳本編寫思路。在編程教學中，流程圖就能很好地培養學生的計算思維。

我們以自制siri為例，首先理清思路，先繪制流程圖：

接著將對應的積木拖拽到腳本區進行編程，在這里我們想讓siri根據人的輸入進行智能回復，我們可以站在“巨人的肩膀上”，借助“圖靈機器人”里面的程序，在海龜編輯器中輸入相關代碼，再使用Kitten Server把兩個編輯器連起來，則完成我們的自制siri程序。

像這樣，我們使用流程圖，利用有關產品技術來簡化作品，讓學生在體驗中與AI應用中，明白原理。

（五）遷移應用

計算思維它是一種思維方式，也是一種遞歸思維。學生在掌握了編程貓程序設計基本知識之后，要學會靈活地運用，并能結合前面學過的知識解決實際問題，進一步鞏固新知。在遷移應用環節中，老師們要注重設置拓展任務，讓學生聯系前面所掌握的知識，對前面的基礎知識進行鞏固。拓展的任務應是孩子們所熟悉的生活情境，在注重程序設計教學的同時，也應該從多個方面去考查學生的思維能力。比如在學習完“紅綠燈”以及“循線小車”這兩個內容之后，孩子們能不能結合這兩個內容，完成“智能交通”的課程內容，是我們要思考的內容。因此，在進行“智能交通”課程內容之前，需要讓孩子們自主探索，如何將“紅綠燈”以及“循線小車”這兩個內容結合？教師要在學生思考之后再給出指引。

（六）注重評價

計算思維歸根到底是人的思維，每個人都有與眾不同的思維特點。在小學編程教學中，教師要注重孩子們思維的分享，注重評價環節，在評價過程中提高同學們的思維能力。當學生在完成作品之后，可以讓同學們對其他同學的作品進行評價，讓孩子們在分享過程中了解其他同學的思維方式，從而使自身的計算思維得以豐富、創新和提升。

三、開設編程社團

在教學過程中，我們會發現，有的學生計算思維能力很好，如果只是局限于課上的內容，孩子們的潛能就不能得到充分發展。學校可開設編程社團，讓對編程感興趣或者計算思維能力很好的同學加入，在社團課上，就可以講解課外的一些編程案例。經過一段時間的編程訓練，社團里的孩子們，他們的計算思維會得到明顯的進步。他們在信息技術課上也能起到較好的帶動作用。能幫助小組同學更好地理解程序、更好地訓練計算思維。

計算思維是計算機技術的基礎，培養學生的計算思維對培養他們的創新能力、思考問題的方式有重要影響。培養孩子們的計算思維能力已經成為了當前小學信息技術編程教學的重中之重。在具體的編程教學實踐中，我們要突出學生計算思維能力培養的重要性，更重要的是，我們要引導學生在編程學習的過程中，學會發現問題，通過自主探究去解決問題，逐步培養學生的計算思維，從而為學生的發展奠定基礎。

參考文獻

[1]學編程 培養計算思維和創新能力的重要途徑[J].科普時報，2019-12-06.

[2] 李自清.高中信息技術教學存在的問題及其策略[J].西部素質教育，2017，3（01）：247.