小學信息科技編程教育中計算思維的培養

摘要：當前中小學教育階段重點關注的一個話題便是計算思維。在小學信息科技教學過程中，如何將計算思維更好融入課堂教學，一直是信息科技教師比較關心的目標。通過深度挖掘信息科技教材內容，以第五課《安全停車有感知》為例進行分析，以期為信息科技教師在進行編程教育時提供一個新的思路和視角。

關鍵詞：小學信息科技" 計算思維" "編程教育

一、《安全停車有感知》教學案例

（一）教學目標

1.了解“偵測”模塊中“碰到……”各指令的作用，熟悉碰到顏色/角色的方法。

2.能運用“碰到角色”和“碰到顏色”兩個指令編寫簡單程序，同時，進一步加深對“重復執行”“如果……那么”指令的理解和運用。

3.能夠根據解決問題的需要，自覺、主動地尋求恰當的方式獲取與處理信息。

4.在合作解決問題的過程中，愿意與團隊成員共享信息，實現信息的最大價值。

通過編寫倒車程序，培養學生的安全意識，體驗人工智能技術的實現方法，鼓勵學生熱愛學習，熱愛生活。

（二）教學過程

1.教學預熱階段

活動開展之前教師依據活動目標給學生做好本節課重、難點微課講解和課前任務單，提前幾天讓學生預習，完成預習的學生登錄問卷星網站填寫課前預習情況反饋表。檢查學生的預習情況，對于完成比較出色的學生給予獎勵。通過課前預習，讓學生明確自己的難點，逐步培養學生獨立學習能力；通過反饋表，教師可把握學生的共性問題。

2.教學開展階段

（1）課堂導入。小明的媽媽剛通過駕照考試，停車是件令她十分頭疼的問題。不過自從她的車上安裝了一件神器，她再也不擔心停車問題了。同學們看看這件神器是什么？通過觀看視頻，引發學生獨立思考，提高學習的主動性。

看來倒車雷達和倒車影像的作用真不小，可以及時偵測外界的環境，提升了停車的安全性。我們的Scraino“偵測”模塊中具有很多感知能力的指令，能感知顏色、角色等，這節課我們用Scraino來模擬安全停車吧。

（2）課堂開展。教師展示活動需要完成的程序。學生根據教師制作的程序，分析程序的構成。學生：預設1，需要汽車和停車位；預設2，用到了偵測模塊中的“碰到顏色（ ）”指令；預設3，汽車倒車時，偵測到停車線，就停車……結合學生的分析，教師用思維導圖展示倒車程序的結構，讓學生明確編程的計算思維過程。

接下來教師運用任務驅動教學法，將活動目標劃分成一個個小的任務，通過完成小任務逐步完成本課教學目標。教師設置了4個任務，任務一添加素材，導入角色和背景圖片，任務二讓靜止的汽車動起來，完成汽車倒車操作，任務三汽車偵測到白色的停車線就停下來，任務四多方偵測更安全。在完成任務過程中，教師提醒學生注意區分開角色、背景，不要把角色導入到背景中或者把背景導入到角色中，同時調整好角色大小。教師解疑答惑為何選擇運動模塊中的“將y坐標增加（ ）”指令。這一部分教師以學定教，順學而導，注重學生的體驗，在難點處適當點撥，讓學生學習更有針對性。通過師生共同梳理，一是使學生掌握了學習的方法，二是提升了學生應用知識的能力。

（3）活動展示評價。教師從小組推選出的優秀作品中挑選部分作品進行展示點評，針對展示過程出現的問題進行解疑答惑。學生根據梳理的結果，進一步完善自己的作品。作品完善之后，學生提交作品。

（三）活動練習階段

學生課后自主完成課后練習：為角色行人設計程序，使行人在移動過程中，碰到汽車后退50步并停止當前程序的運行。

二、《安全停車有感知》中培養的計算思維

在準備《安全停車有感知》這一課時參考最新的信息科技課程標準，結合“雙減”要求，在“教什么”的問題上，創造性地使用校本教材，對教材內容進行了適度的拓展。在“怎么教”的問題上，沿著“提出問題——分析程序——編寫程序——調試程序”的思路，把一個大任務劃分成幾個小任務，由易到難，逐層遞進，逐步培養學生的編程思想和計算思維，從而達成本課的教學目標。

在數學領域中，分解是指將一個復雜的問題或公式進行不斷地計算，最終得到一個最簡單的結果。在這節活動課中，就是把程序進行分解，把復雜的任務分解成一個個簡單的小任務，通過逐步完成小目標任務，逐層遞進最后引申到整個程序的制作。在整個過程中，學生感受到編程中的計算思維，為將來的編程學習打下良好的基礎。

最后，在小學信息科技課堂教學中培養學生的計算思維，教師應盡可能多為學生創造實踐機會，引導學生分析問題、分析程序，逐步培養出學生解決問題的能力，從而達成培養學生計算思維的目的。