基于計算思維的信息技術教育策略

摘" "要：信息技術學科對學生的核心素養要求主要體現在信息意識、計算思維、信息社會責任以及數字化學習創新等方面，其中，計算思維是強調學生遇到問題時，有對問題進行解析和處理的能力。本文結合教學實例，旨在發散學生的計算思維，轉變學生的思維模式，提高學生的信息技術綜合素養。

關鍵詞：計算思維" "信息技術" "素養

計算思維結合了信息技術中的心理方法，是應對問題能力的體現以及個體綜合能力的反映。計算思維讓普通人能像信息技術專家一樣思考問題，這種方法不僅應用于計算機領域，還適用于信息技術的方方面面。

一、依托問題，提升學生的計算思維

在教學過程中，教師常以問題為導向進行教學，即將問題置于某種特定的情境中，利用所學的知識對問題進行分析，最終達到解決問題的目的。根據計算思維的內涵，結合學生的個性特點和思維發展水平，結合現存的各種解決問題的方法，搭建完善的計算思維教學方法，能提升學生的計算思維能力。下面，以蘇科版小學信息技術五年級上冊《花朵繽紛》一課為例，談一談筆者對這方面的思考。

（一）創設情境，提出問題

在認知理論中，知識是階段性的，是隨著事件發展而發展的。在正式開展教學活動前，教師須結合教學內容及方式構建出具有關聯性的情境，并提出學生需要解決的問題。比如，針對《花朵繽紛》一課的教學，首先，筆者為學生創設了一個花朵繽紛的花園場景，為后面的教學埋下伏筆。其次，引導學生結合情境分析問題和解決問題，提出解決的方案。最后，構建與學生息息相關的場景，讓學生結合具體場景對新知識及技能進行了解，強化學生對知識的深層次理解與運用。

（二）區分設計，分解問題

在分解問題環節，首先，筆者引導學生將整個問題拆分成幾個小問題，并嘗試去解決，對可以解決和不能解決的問題進行區分。其次，學生可以基于已有的資源積極討論，設計有效的解決方案，同時借助文字或畫圖把方案形象地展示出來。最后，學生要對方案進行研究，明確自己的不足和優勢所在，在達成一致后對方案進行改進。

（三）實踐應用，解決問題

實踐應用就是學生結合相關的信息技術來解決實際問題，借助信息技術把之前做好的方案實操出來。實操可以理解成算法設計和執行，在這一過程中調試與改進方案要同步進行。實操能夠使教師了解學生的不足和認識的局限，進而做定向優化，力求在整個過程中最終解決問題。比如，在教學《花朵繽紛》時，筆者將分解的問題通過Scratch平臺呈現，讓學生在合作討論、交流中將問題逐個擊破。

（四）成果展示，評價總結

在教學過程中，教師可以將學生的成果與大家分享，并分別進行點評。評價要從多個維度開展，不可固化，宜多元化。第一，從評價主體看，多元化不僅能使學生、教師表達自己的看法，還能使家長表達自己的意見。第二，評價方法應該更加全面，一方面能檢測學生的學習成效；另一方面能掌握學生學習的進度。

二、依托游戲化理念，培養學生計算思維

著名咨詢師尼克·佩林提出游戲化的概念，他認為游戲化就是在對游戲機制進行設計的基礎上，對人們進行一定的數字形式的激勵，從而促使人們達成預期的目標。其基本原理是利用手機、電腦等計算機系統與人們實現交流，通過數字促使人們轉變行為方式，提高專業能力或實現創新發展，使人們完成團隊任務或掌握某種能力。在教學中，教師將游戲化的方法帶入教學，能激發學生學習的主動性與積極性，能提高學生的想象力和獨立思考能力。

以Scratch為平臺，教師在編程游戲中結合數學，構建跨學科綜合教學模式，能加深學生對數學概念和編程概念的理解，能讓學生熟練地掌握計算的方法，能促進學生思維方式的轉變。比如，在Scratch中用“輾轉相除法”求a和b的最大公因數，算法步驟是：對于給定的兩個正整數a、b（agt;b），用a除以b得到余數c。若余數c不為0，就將b和c構成新的一對數（a=b，b=c），繼續上面的除法，直到余數c為0，這時b就是原來兩個數的最大公因數。因為這個算法需要反復進行除法運算，所以被命名為“輾轉相除法”。再如，用“輾轉相除法”求275和40的最大公因數，程序設定兩個數a和b（即275和40），循環反復用a去除以b的余數，第一次用275除以40，余35；第二次用40除以35，余5；第三次用35除以5，余0；這時就得到275和40的最大公因數是5。

在Scratch編程教學體系中，教師要積極地更新教學理念，發散學生的計算思維，并對方法進行適當運用，使學生在學習過程中建立起正確的思維框架。

三、依托PBL模式理念，拓展學生的計算思維

根據PBL模式理念，拓展學生的計算思維，能使學生根據興趣挑選不同的學習內容。在整個過程中，學生要在計算思維的基礎上搭建知識框架，運用抽象的、交互式的學習方法對問題進行交流，分析項目內容，最后找到解決問題的方法。

（一）選定項目

首先，教師要對項目的教學目標、學生的基礎以及身心發育情況有所了解和掌握。以項目為指導的學習旨在讓學生明確學習內容，其主要包括專業知識、過程方法以及情感價值觀。以《吃豆精靈》為例：（1）知識與技能。思考并學習面向控件的內容和使用技巧，學習按鍵控制的調用。（2）過程與方法。在項目中積極嘗試和思考，能夠在失敗中總結經驗、鞏固知識、大膽創新。（3）在課程的學習中，教師要鼓勵學生積極實驗、刨根問底，體會學習的快樂，提高對Scratch的學習積極性。由于課程學習內容多樣，蘊含知識豐富，學習過程愉快，所以教師應建立多樣化的場景來提高學生學習的積極性，利用目標帶動學生的學習。其次，在選定項目之后，教師要制訂計劃，帶領學生分析、解決存在的難題：（1）方案實施中可能面臨的難以解決的問題是什么？（2）怎么得到Scratch素材？（3）在實施Scratch項目的過程中，對應所需的模塊指令是什么？（4）小組成員應如何對任務進行細分？（5）能否實現口語與程序語言之間的相互轉化？（6）如何吸引他人的注意力？如何才能使作品更受歡迎？

（二）合作探究

一是給學生分組，基于學生的興趣及項目實際來設計分組；二是選定小組長人選；三是在分組后細化各人員的職責與義務。同時，教師要創建有效的學習情境，對學習情境進行設置，確保學生能夠在情境下進行有效的學習，進而發散學生的計算思維。自主分析和解決問題主要是依托于聲音、文本數據等來完成的，學生既可以從軟件資源庫中尋找，也可以從網上下載獲取。

（三）交流評價

教師可以將總結性評價與過程性評價互相結合，采用自評、小組評、他人評等多種方式。在交流評價中，教師要制定可行的措施，使學生能夠全面了解和掌握項目的實際情況，讓學生掌握解決問題的方法，通過解決存在的問題，實現學生對知識的積累，增強學生的計算能力。

綜上所述，在教學過程中，教師應更新教育觀念，對現有教學內容進行重新整合，構建新型的教學模式，加強對學生計算思維的指導與訓練，多渠道發展學生的思維能力，提升學生的學習能力，并嘗試用有效的方法解決問題，進而全面發展學生的核心素養。

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[3]楊貞璐.小學信息技術教學中學生計算思維的培養[J].教育界，2022（35）：101-103.

[4]王竹立.信息技術課也可以這樣上[J].中小學信息技術教育，2014（2）：76.◆（作者單位：江蘇省無錫市新吳區旺莊實驗小學）