怎樣在小學信息科技教學中培養學生的計算思維

什么是計算思維

隨著信息技術的飛速發展，計算思維已成為現代人必備的基本素養之一。時任卡內基梅隆大學計算機系主任的周以真教授在2006年首先提出計算思維這個概念，她將其定義為“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”，在此之后，計算思維逐漸進入人們的視野，并且越來越多的學者認可其重要性。在人們看來，計算思維建立在計算和建模的基礎上，能夠幫助人們利用計算機處理無法由單人完成的系統設計、問題求解等工作，其中最重要的是強調運用計算機科學和信息技術的原理和方法，通過分析、抽象、邏輯推理和算法設計等思維過程來解決問題，其核心是將問題抽象為計算機可計算的形式，并運用算法和計算機科學的原理來處理和解決問題。雖然計算思維是利用計算機的處理方法解決問題，但它不局限于計算機領域，而是可以應用于各個領域（包括數學、工程、藝術、經濟領域）以及日常生活中的問題解決和決策過程。

為什么要培養計算思維

在當今數字化、信息化的社會中，計算思維已經變得越來越重要。具備計算思維的人不僅能夠更加迅速、準確地找到解決方案，而且能夠更好地理解和利用數據，通過數據挖掘和分析，發現隱藏在數據背后的規律和價值。與此同時，在運用計算思維解決問題的過程中，人們可以提出新的想法和解決方案，推動技術進步和社會發展。

小學信息科技學科的教學內容主要包括計算機基礎知識、基本操作技能、信息安全與道德、簡單的編程與算法等，這些內容與計算思維緊密相連，可以為學生打下堅實的計算思維基礎。小學信息科技學習階段是培養學生計算思維的關鍵時期，在這一階段，通過教授學生基本的編程知識、引導學生參與項目式學習、鼓勵學生進行創造性思考和實踐，可以有效地培養學生的計算思維。

近年來，隨著信息技術的快速發展和教育改革的不斷深入，越來越多的教育政策和課程標準開始強調計算思維的培養，這為小學信息科技學科的發展提供了有力的政策支持，也為培養學生的計算思維提供了更廣闊的空間和機遇。由于計算思維強調運用計算機科學和信息技術的原理和方法來解決問題，因此，計算思維的培養可以幫助學生更好地分析問題、設計解決方案，從而提高解決問題的能力。這種能力不僅對學生的學習有幫助，而且對他們未來的工作和生活有著重要意義。除此之外，在培養計算思維的過程中可以提高學生創新和創造的能力，幫助他們在解決問題時提出新的想法和方法。這種創新精神和創造力是當今社會非常看重的素質，也是學生未來成功的關鍵。計算思維的培養不僅涉及計算機科學和信息技術的知識和技能，還涉及學生的信息素養和綜合能力。通過培養學生的計算思維，可以幫助他們更好地理解和應用信息技術，提高他們的信息素養和綜合能力，為他們的未來發展打下堅實的基礎。

怎樣培養計算思維

理解計算思維概念

計算思維是指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。對于小學階段的學生來說，他們尚未對計算思維有深入的理解，教師應引導學生理解計算思維的基本概念，如抽象、算法、邏輯等，為后續的教學活動打下堅實的基礎。

設計趣味編程活動

興趣是最好的老師，在編程教學中要重視激發學生的學習興趣，可以引入和設計一系列趣味編程活動，如制作小游戲、動畫等。通過這些活動，可以讓學生在親自動手實踐中感受編程的魅力，從而激發他們對計算思維的興趣。

培養邏輯思維能力

邏輯思維能力是計算思維的重要組成部分，小學階段是培養學生邏輯思維的重要階段，這就要求教師不僅要開展數學邏輯、邏輯推理等內容的教學，而且需要結合編程實踐，讓學生在實際操作中提升邏輯思維能力。

掌握問題解決策略

在計算思維中，問題的分解與抽象是解決問題的關鍵步驟，對于任何一個問題都應該先進行抽象，再分解為多個小問題進行解決，因此在教學設計時就應該將任務進行分解，然后再引導學生掌握問題解決策略，如分析問題、提出假設、設計方案等。只有通過不斷的實踐，學生才能養成運用計算思維解決問題的習慣。

利用項目式學習方式

對于學生計算思維的培養來說，項目式學習是一種有效的教學方法，可以讓學生在實踐中學習和運用知識，這與信息科技的學科特點和計算思維的培養理念不謀而合。在進行項目選擇時，盡量選擇一些與現實生活緊密相連的項目進行設計，如智能家居、環保監測等，不僅能鍛煉學生在生活中解決問題的能力，而且能讓學生在完成項目的過程中培養計算思維。

評估與反饋教學效果

要想取得好的教學效果，評估與反饋必不可少。為了及時了解學生的學習情況，教師需要運用多種方式對教學效果進行評估，如作業、測試、項目成果等。教師應根據評估結果及時調整教學策略，同時幫助學生了解自己的學習情況，激發他們進一步學習的動力。

作者單位|山東省濰坊市諸城市明誠學校