計算思維教學在小學信息技術課程中的實踐

江玥

摘要：近些年隨著人工智能的快速發展，小學信息技術的教學重點已經轉變為培養小學生的計算思維，可以說計算思維早已經是國家信息技術課程的核心素養之一。文章站在小學信息技術教師的角度來看待問題，以小學五年級信息技術

Scratch編程教學為例，進而指出了運用需求分析引導+流程圖梳理的教學方法，詳細闡述了這個方法對培養小學生計算思維的重要性，并總結具體的教學策略。

關鍵詞：計算思維;小學信息技術;Scratch課程

中圖分類號：A 文獻標識碼：A 文章編號：（2021）-42-418

前言

文章主要是分析處于小學階段怎樣有效提高小學生的計算思維，先是介紹了計算思維及重要性，繼而分析了需求分析引導+流程圖梳理教學法的作用，以小學五年級信息技術中的Scratch課程教學為例，使用需求分析引導+流程圖梳理培養學生計算思維。

一、計算思維及重要性

計算思維的根本就是為了讓人們了解自然系統與社會系統中的思維方式與細微活動，運用學科的工具進行模擬，進而使用良好的方案解決問題的過程。就以計算思維的實踐來說，包含組織、分析、簡化、抽象、建模、遞歸、回溯等流程，其實簡單來說就是把生活中的問題分解，處理抽象問題的計算機思維，突出其抽象與自動化特點。經過實踐進而了解了怎樣培養小學生的計算思維，教師在課堂上運用“需求分析引導”的方式鍛煉學生組織、分析、簡化等能力，利用“流程圖梳理”的方法培養小學生建模、遞歸、回溯能力。

二、需求分析引導+流程圖梳理教學有助于培養小學生的計算思維

1.有助于培養學生抽象思維

其實需求分析引導就是教師要分析當下課堂的作品功能，幫助學生把需求分析的過程，這屬于抽象化的過程。小學高年級的學生還處于抽象思維不斷發展的時期，要多多鍛煉學生的抽象思維，就以班級為例，每個班級中都有優等生與差生之分，而學生在抽象思維方面的表現也是如此。分析學生的功能需求，也是讓學生根據當下課堂的教學目標進行有效思考，進而便于提高學生的抽象思維。

2.有助于學生理解計算機科學領域的思想方法

其實培養學生的思維就是為了促進學生以現有條件、遞歸等角度去思考問題并解決問題，只是這對學生而言是很難的，因為小學生不是天生就有這樣的思維能力的，需要教師對現有知識進行引導，教師在幫助學生進行抽象需求分析時，也是讓學生以計算機算法思維解決問題，這樣的過程變化對學生后期計算是很重要的。

3.能讓學生的思路更清晰

需求解析是流程圖的前一步，而流程圖是需求解析在表達功能上的進一步提煉，教師可以運用流程圖來幫助學生進行計算，促進學生對算法考慮與注意點的理解。例如：程序執行的順序、變量何時讀取、變量何時賦值等，以上要點就可以幫助師生運用流程圖時進行相互交流，而流程圖也是程序邏輯的直觀表達，是有效幫助學生認識程序執行順序的關鍵工具之一，只有學生把握住編程的核心，就可以保證突破條件分支、遞歸等難點問題。

4.是小組合作的算法交流工具

學生是教學中的主體，經過教師在課堂中的引導之后，學生進行問題分析時可以先自主嘗試編程，為學生提供多樣性的方式，像小組合作、微課支撐等，在編程教學中不論是什么樣的自主探究方式，流程圖在其中都是一個重要的角色。進行學案自主探究運用流程圖便于學生通過編程指令建立與流程圖的關系;而編寫代碼時學生可能會思緒混亂，不過流程圖的箭頭會給學生明確具體方向的;學生進行小組合作運用流程圖可以保證小組成員統一的編程思路，提高課堂的有效性。

三、實施需求分析引導+流程圖梳理教學的建議

1.圍繞計算思維引導

需求分析引導學生分析問題，一定要站在學生目前編程能力的基礎上進行提問，保證學生對程序功能有正確的理解，經過教師的引導可以描述特定的句式，把語言簡化分析。例如：在小學五年級信息技術的《繪制角色》的教學中，教師要引導學生表達實現的功能：“有一只蝴蝶在不停的飛舞”，可以使用什么角色在做什么的方式來引導學生分析，一般情況下學生會回答“蝴蝶在飛舞”，因為學生可能還沒有學習過重復句，這樣的回答是可以想象的。那么，為了實現教學重點“重復執行”，教師需要引導學生飛就是在移動步數的過程，這樣只飛一下可以嗎，要飛幾下呢？這個時候就是小學生進行自主探究的最佳時間，也就完成了“重復執行”的原理。

2.由淺入深地誘導

教師提問要提出關鍵的問題，經過由淺入深引導學生站在編程的角度來看待子需求，也就是關鍵功能詞語與編程指令間的聯系。例如：在課堂中引進《賽車游戲》的案例，幫助學生認識主需“讓賽車自動在賽道上行駛”，怎樣把這個需求分解？教師可以先對學生提問“怎樣能讓賽車一直行駛”，就這個子需求來說，引導學生就不停行駛來進行功能分析，多數學生就會想到“移動結合重復執行”就可以。

3.注重多種算法的比較

需求分析引導是讓學生就某個功能需求進行分析，學生在已學知識的基礎上探索合理解決的編程方案，尊重學生的不同想法，幫助學生一一實現，引出本節課學習的重點，加深學生對本節課內容的記憶。例如：針對《動物表演》的教學就是為了讓學生控制不同動物的順序進行表演，學生分析功能需求，就會運用“等待時間”來控制要出場的角色，教師可以給學生幾分鐘的時間進行嘗試，學生完成之后，就可以提問“我認為第一位動物表演的時間較短，可以延遲它的表演時間嗎？”這時候學生就會分析一個動物的等待時間需要延長，便于學生合理解決本節課對動物角色出場順序的安排。

參考文獻

[1]馮建平，梁瑞萍，彭海棠.小學信息技術課程中融入計算思維的教學情境創設策略[J].中小學電教（教學），2020（12）：45-46.

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