探析小學信息技術編程教學中計算思維的培養路徑

汪陸陸

摘 要：隨著新課改的不斷深入，學科教育不僅要重視學生的知識學習，更要注重學生核心素養的提升。所以在小學信息技術課堂教學的過程中，教師要借助信息技術編程教學，注重培養學生的思維能力，計算思維便是其中之一，這樣有助于提升學生的觀察能力、思考能力、解決問題的能力，分析小學信息技術編程教學中如何培養學生的計算思維。

關鍵詞：小學信息技術學科;編程;計算思維;培養路徑

傳統的小學信息技術課堂，教師主要以講解有關的知識為主，對學生的思維能力、核心素養極少關注，這樣就會導致學生重知識，輕能力，對學生未來的發展極為不利。因此，教師要積極轉變教學觀念，采用適合學生的學習方式，依據學生對學習的不同需求，引導學生在學習計算機相關的知識、技能的同時培養計算思維，為學生將來更好的發展奠定堅實的基礎。

一、小學信息技術編程設計的教學特點

（一）分段多層次教學

小學生的年齡一般為6～12歲，他們剛剛步入義務教育階段，對小學生來講，編程語言是一門全新的難度較大的課程和語言，考驗學生的思維能力和思維方式，因此不同階段的學生要進行分層次、分階段教學，循序漸進，不能“一刀切”，要全盤統一教學。比如，一、二年級學生本身的知識儲存有限，而且接受能力沒有高年級學生強，語言理解能力還比較欠缺，偏理論的知識也理解得不透徹，而且這個階段的學生對圖像符號十分感興趣，因此，對低年級的學生來講，采用簡單的游戲符號教學最為合適，學生可以在游戲中學習抽象的問題，從而更好地掌握知識。小學三、四年級學生的思維方式更加活躍，能夠接受和理解較為理論的基礎編程知識，如對一些基本的程序結構知識有一定的認識，可以使用Scratch軟件來協助教學，促進學生的進步。高年級的學生，他們相對成熟，思維方式也更開闊，可以接受難度更大的知識，如學一些簡單的C語言或者是python課程，從而提升學生的信息技術運用能力。分層次、分階段教學是小學階段信息技術編程課程教學的主要特點，既符合學生的心理特點和接受能力，又能讓學生更好地掌握知識。

（二）問題分解式教學

計算機課程最大的特點和優勢就是快。計算機是通過一定的算法和編程進行一系列操作和運轉，因此它的思維方式和人們日常生活的思維方式不同，更加注重高效和速度。學生在學習計算機信息技術的時候，要轉變思維方式，教師也要積極引導學生用計算機的思維方式去看待問題、思考問題。比如，當班級在組織學生進行大掃除的時候，就需要將班級內的同學進行細致的分工，分配好勞動工具，哪些工具應該由哪些人負責，這些煩瑣而細節的問題都需要提前去思考。這時就需要用不同的思維方式來解決生活中的實際問題，一些學生忘記自己的職責，一些學生忘記工具的正確使用和歸置，整體流程較為復雜。如果按照計算思維方式來處理，首先就要擬定大掃除方案，制定活動清單，然后按照清單上內容一一落實，從而提高辦事的效率。因此，教師應該引導學生將編程的思維邏輯運用到日常的生活和學習中。

（三）發散性思維教學

發散性思維是指讓學生的思維方式處于一種發散的狀態，從而激發學生的創造力。在實際教學中體現在一題多解，教師引導學生學會用不同的思路，從不同的角度去思考問題舉一反三地去解決實際問題。通過學習信息技術，掌握發散性的思維方式，從而多加訓練，了解知識間的脈絡，形成一定體系。信息技術編程課程中，學生還可以掌握多種解決問題的方法，拓寬思路，突破思維定式，形成計算思維，培養思辨能力和創新能力。在解決同一個問題的時候，解題方向和方式的不同，就會有不一樣的結果，有的運算方法簡單，有的運算步驟復雜，但是要讓學生結合具體情況和自己的判斷得出最佳的解決方案，從而培養學生解決問題的能力。一題多解的形式，激發了學生思維的活躍性，有利于小學生更好、更快地成長。

二、信息技術編程課程對培養小學生計算思維的重要意義

人們通過運用計算思維，可以高效、快捷地解決生活中一系列問題。當今是信息化的社會，信息化頭腦和計算思維是人們必備的技能，如同人們必須會的“讀、寫、算”一樣重要。計算思維是如今數字時代的基本要求，更是如今人們必備的核心素養。近些年，隨著核心素養概念的提出，課程標準也在不斷改革，對于信息技術這門課程，計算思維是十分重要的一個議題，要求將計算思維逐漸滲透在信息技術教學的方方面面。計算思維是核心素養概念的核心內容，只有培養好學生的計算思維，才能促進學生其他素養的培養，因此計算思維的培養至關重要的。

在小學階段，培養學生的計算思維能力，主要是為了讓學生能夠用計算思維方式去思考問題和解決問題，期望學生在日后的學習和生活中遇到問題時，可以形成計算思維條件反射，將其充分地運用到實際問題的解決中。

在這個高速發展的信息化時代，越來越要求學生要擁有批判性的思維能力以及創造性的思維能力，要求學生從思維到行動上都要充分地適應數字時代，能夠將其運用到現實生活中。計算思維能幫助學生從更全面、更新穎的角度來思考問題、分析問題、解決問題、觀察生活、認識世界，從而使學生能夠適應社會、適應時代，在充滿競爭的社會中站穩腳步。小學階段正是培養學生思維能力的關鍵時期，教師要加強引導，促進學生形成計算思維，給予學生鍛煉的機會，積極引導學生舉一反三，從而促進學生有效的學習遷移。

三、目前小學信息技術教學存在的主要問題

無論是學校還是教師以前都把更多的關注點放在提高學生的成績上，很少關注到除了主科之外的其他科目，小學信息技術課就處于被忽略的狀態，但隨著信息技術的快速發展，人們對信息化需求也在逐步加深。現如今小學生隨時隨地能接觸到電腦、手機、互聯網等，如果教師在課堂上依舊只講解基本的信息知識，那么學生就會失去興趣，學習的動力也會逐漸喪失。

在教學方面具體體現在：首先，教師在課堂上講授時間較長，學生真正實踐的機會有限。小學階段，信息技術一節課時間大約是40分鐘，老師將大部分時間用來維持紀律，還要給學生留有足夠的時間進行打字訓練，實際講課的時間十分有限，且這個階段的學生自主學習的能力不足，需要教師利用更多時間進行講授和引導。由于學生的動手能力不強，而且教師沒有足夠的時間指導學生操作，導致學生被動學習，影響學生能力的培養和發展。其次，小學信息技術的教學基本上是范例教學的方式，以教師的教為主，教師通過演示和講解，然后學生對照著老師的流程進行模仿，進行相應的訓練。這會導致很多學生只會“照葫蘆畫瓢”，學不到知識的精髓，甚至一些學生無從下手，不知該如何操作，最終無法完成實操任務，達不到相應的課堂效果。

因此，小學信息課教師要結合學生的實際情況采用不同的教學方式，講解學生需要掌握的教學內容，把生活中的相關事跡設置成程序，引導學生進行思考、計算，逐步培養學生的計算思維，提升學生的核心素養。

四、小學信息技術編程教學中計算思維的培養路徑

（一）進行教學情境的創設，注重學生計算思維的培養

小學信息技術教師在進行教學的過程中，需要注意對學生計算思維的培養，但不可太過刻意，不能生拉硬拽，需要逐步引導、啟發，使學生在潛移默化中逐步培養計算思維。教師通過設置適合的情境，然后合理地引導、啟發學生，以我們生活中經常會遇到電子郵件的收發為例，教師可以以此設置一個生活情境：假設你是一個商人，現在急需訂購一批商品，對方非常有實力。如果溝通方式不良可能會影響商品的訂購，但是利用軟件溝通方式則不夠正式，經過篩選后，你決定采用電子郵件的方式進行溝通。那么現在假設你是商家，你會和對方怎樣溝通？會在郵件中怎么寫？學生就會根據教師設置的情境進行思考、討論貨物的價格、什么時間發貨、貨物能不能包郵等。雖然學生沒有經商的經歷，但是學生會根據已有的生活經驗進行分析。通過教師的啟發以及學生的探索，學生對于如何收發電子郵件、如何與人談判等有了清晰的了解，同時學生的核心素養也得到了提升。

（二）做好計算思維的總結、歸納

小學生由于年齡有限，不能夠進行有效的問題分析，整理、歸納問題的能力更是缺乏。因此，小學信息技術教師可以借助思維導圖，把問題的中心、重點展示給學生，然后把核心的計算問題分解成幾個小問題，并進行逐一解決。整理好思維，做好總結、歸納，為學生計算思維的培養掃清障礙。

（三）通過知識遷移，促進學生計算能力的提高

要想提高小學生計算能力，教師就要把學生已有的生活技能、生活經驗與需要學習的知識進行有效的融合，這樣面對需要解決的未知問題，學生就會有更多的創新思維，解決問題的思路也會更加豐富。人們由于生活、學習環境的不同，會有不同的問題，生活經驗也會不同，如果借助學生的已知知識去解決未知問題，那么學生解決問題的思維會更開闊，但學生如果能夠利用已有生活經驗去解決未知問題，這對于學生自信心的提升就有著積極的促進作用。

以“計算機漢字輸入”相關知識為例，教師進行教學時，首先引導學生借助手機、平板電腦等摸索練習。該項練習考查了學生對拼音、漢字拼寫等的能力，但要輔助計算機鍵盤才能夠得以實現。這樣的過程其實就是知識融合的過程，教師在課堂上要做好引導，可以借助問題引導學生感受不同輸入法的區別。

教師：大家打字喜歡用雙手還是單手？

學生A：雙手。

學生B：單手。

教師：大家覺得手機中的九宮格輸入法好用還是全鍵盤輸入法更加便捷？大家再看下電腦的鍵盤，覺得熟悉嗎？

不同的學生就會有不同的使用習慣，那么答案也是不一樣的。但是由于教師的引導，不少學生就會有這樣的發現：手機的全鍵盤輸入法與電腦鍵盤是一模一樣的，這就是利用已知知識鏈接未知問題。學生繼續觀察，有學生就會發問：老師，為什么只有“F”“J”兩個字母鍵盤上有橫杠的小突起，其他的字母鍵都沒有？教師此時就可以進行有效的引導：這位同學觀察得非常仔細、非常棒，那么下面我問大家一個問題，大家把手放在我們的鍵盤上，大家此時感覺一只手打字舒服還是用兩只手會更快呢？學生一只手不能有效地觸摸到所有的字母鍵，那么學生就會一起回答：兩只手。這時教師就可以告訴學生這兩個突起鍵是區分左右手的，以此為分界點，每根手指分別放到各自的位置。經過這樣的過程，學生的學習自信心就會大大提升，學生的計算能力也能夠得到培養。

（四）借助計算機工具提升計算思維

小學信息技術教學中涉及很多計算機工具，其在教學過程中有非常重要的作用。隨著信息技術的不斷發展，相關工具也在不斷更新。但不能過量地使用計算機工具，如果學生每次都需要利用計算機工具進行操作，那么就會產生厭煩情緒。教師要帶領學生對工具相關的算法、原理等進行一定的了解，這樣學生對于技術才能有更深的了解，使用起來才會更加熟練，才能夠逐漸培養學生的計算思維。

以“畫圖教學”為例，教師可以采用圖形化編程來培養學生的計算思維。進行圖形化編程較為容易，操作也易上手，這樣學生在學習、設計、創作的過程中會更加專注。教師首先可以給學生劃分小組，然后對各個小組進行任務的分配，為不同小組的學生展示不同的動作，最后小組以動作為依據進行代碼塊操作，進行程序的構建。這樣圖形化編程可以借助的工具較多，例如，Scratch、Alice、Game Maker、Green foot等。通過構建良好的編程環境，編程就顯得更加簡單。在借助Scratch進行編程時，可以實現重復動作的編程，此時可借助冒泡排序算法重復交替兩個動作。通過這樣的教學，學生能夠學習到工具背后涉及哪種算法，有助于學生計算思維的培養。小學信息技術教師需要注意引導學生在理解、掌握工具的同時，學習工具背后蘊含的算法，通過對兩者的相互學習、相互促進，更好地培養學生的計算思維。

綜上所述，隨著信息技術的快速發展，人們生活的方方面面都與之產生聯系，教育也不例外。小學信息技術課程教師在教學過程中不僅要引導學生學習知識，還要注重培養學生的核心素養、計算思維等。在教學的過程中，教師可以通過有效的情境創設、知識的遷移等促進學生計算思維的培養，不僅要講解相關的計算工具，還要講解其背后的算法，這樣學生對編程才會有更深層的理解，學生的發展才會更加全面。

參考文獻：

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