丁玲

摘要：計(jì)算思維是程序設(shè)計(jì)的靈魂，小學(xué)信息技術(shù)編程教學(xué)中計(jì)算思維的培養(yǎng)是信息技術(shù)課的重要任務(wù)，如何在小學(xué)信息技術(shù)編程教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，從而促進(jìn)學(xué)生的個(gè)人發(fā)展？本文結(jié)合當(dāng)前小學(xué)信息技術(shù)課程的開(kāi)展，從編程軟件的選擇、編程課堂的開(kāi)展、編程社團(tuán)的帶動(dòng)幾個(gè)方面展開(kāi)了分析。

關(guān)鍵詞：計(jì)算思維;小學(xué)信息技術(shù);編程教學(xué) 中圖分類(lèi)號(hào)：A ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?文章編號(hào)：（2021）-23-454

當(dāng)今世界，計(jì)算幾乎無(wú)處不在，計(jì)算已經(jīng)融入我們的整個(gè)文化之中。培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維是提升學(xué)生的計(jì)算機(jī)水平和邏輯思維能力的重要一步。中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所所長(zhǎng)孫凝暉院士認(rèn)為，計(jì)算思維是每個(gè)人的基本技能，今后每個(gè)人都需要具備和掌握“編程”能力。[1]

周以真教授提出計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問(wèn)題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、以及人類(lèi)行為理解等涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)。在小學(xué)信息技術(shù)編程教學(xué)中，老師們?nèi)绻軌蛑匾暸囵B(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，會(huì)極大地提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)[2]。

本文筆者從選用合適的編程軟件、創(chuàng)新編程教學(xué)策略、開(kāi)設(shè)編程社團(tuán)幾方面淺談如何在小學(xué)信息技術(shù)編程教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。

一、選用合適的編程軟件

植物大戰(zhàn)僵尸、踢足球比賽、接蘋(píng)果、小貓捉老鼠……在順德五年級(jí)的課堂上，大部分學(xué)生已經(jīng)可以使用編程貓這種圖形化編程語(yǔ)言設(shè)計(jì)出一定的情境故事或游戲并流暢運(yùn)行。在學(xué)生編程學(xué)習(xí)中，我們選擇了可視化、模塊化的軟件編程貓，孩子們只需簡(jiǎn)單拖拽積木就可以進(jìn)行編程，學(xué)生可以根據(jù)自己的想法進(jìn)行故事創(chuàng)作或游戲編程，孩子們的學(xué)習(xí)興趣濃厚。

在六年級(jí)的課堂上，學(xué)生開(kāi)始學(xué)習(xí)Python編程語(yǔ)言。在五年級(jí)時(shí)，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了編程貓軟件，有一定的編程思路和技巧，為了適應(yīng)大數(shù)據(jù)和人工智能時(shí)代，提高孩子們的編程能力和計(jì)算思維能力，小學(xué)六年級(jí)學(xué)生開(kāi)設(shè)Python編程學(xué)習(xí)課程。

計(jì)算科學(xué)家Dijkstra說(shuō)，“我們所使用的工具影響著我們的思維方式和思維習(xí)慣，從而也將深刻地影響著我們的思維能力”，可見(jiàn)根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況選擇一款合適的編程軟件的重要性。

二、創(chuàng)新編程教學(xué)策略

（一）激趣促學(xué)

教師在編程教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)教材內(nèi)容來(lái)制定教學(xué)目標(biāo)，創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，激發(fā)同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣，讓孩子們更積極主動(dòng)地去探究，讓他們盡快進(jìn)入到學(xué)習(xí)的最佳狀態(tài)中，更好地開(kāi)發(fā)學(xué)生計(jì)算思維的潛能。

在六年級(jí)Python學(xué)習(xí)到《畫(huà)平面幾何圖形》這一課的時(shí)候，教師創(chuàng)設(shè)去游樂(lè)場(chǎng)游玩的情境：樂(lè)樂(lè)、真真、奇奇三個(gè)好伙伴相約到圖形王國(guó)旅游，他們一路高歌，高興極了。當(dāng)來(lái)到圖形王國(guó)門(mén)口時(shí)，卻被國(guó)王的守衛(wèi)攔住了，守衛(wèi)說(shuō)：“你們要進(jìn)來(lái)可以，但是要考考你們的眼力：在下面物體中，你找到什么圖形？”同學(xué)們，我們一起來(lái)幫幫他們吧！接著教師課件出示圖形，學(xué)生們積極回答，教師便告訴孩子們：其實(shí)，我們平常見(jiàn)到的很多標(biāo)志都是由幾何圖形組合而成的?，F(xiàn)在就讓我們一起來(lái)學(xué)習(xí)第4課《畫(huà)平面幾何圖形》。

教師也可以通過(guò)游戲?qū)氲姆椒▉?lái)激發(fā)同學(xué)們的學(xué)習(xí)熱情。比如在flappy bird這個(gè)游戲中，教師可以讓學(xué)生先玩一下小鳥(niǎo)躲避障礙物這個(gè)游戲，讓學(xué)生觀察游戲中的對(duì)象，以及他們的運(yùn)行特點(diǎn)，讓學(xué)生產(chǎn)生初步印象，并梳理思路，完成小鳥(niǎo)躲避障礙物的程序。

（二）自主探究

在小學(xué)信息技術(shù)編程教學(xué)中，教師們可以采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法進(jìn)行教學(xué)，可以設(shè)定多個(gè)層次的任務(wù)，在目標(biāo)的引領(lǐng)下，讓孩子們根據(jù)任務(wù)，通過(guò)探究問(wèn)題、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題與解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中，嘗試著自行解決實(shí)際問(wèn)題，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維。

（三）注重實(shí)踐

小學(xué)生學(xué)習(xí)編程的目的不是為了完成一個(gè)小小的程序，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。小學(xué)信息技術(shù)課堂上通過(guò)組織學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，嘗試并體驗(yàn)編程的驗(yàn)證過(guò)程，讓學(xué)生體驗(yàn)到編程的樂(lè)趣。

（四）巧用流程圖

在小學(xué)編程教學(xué)中，老師們要引導(dǎo)學(xué)生圍繞所要解決的問(wèn)題，從發(fā)現(xiàn)問(wèn)題到分析問(wèn)題，進(jìn)而解決問(wèn)題的思路來(lái)思考。流程圖能夠直觀地描述編程的基本過(guò)程，流程圖將自然語(yǔ)言轉(zhuǎn)為計(jì)算機(jī)程序語(yǔ)言，由簡(jiǎn)入繁，讓學(xué)生能從整體上把握腳本編寫(xiě)思路。在編程教學(xué)中，流程圖就能很好地培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。

我們以自制siri為例，首先理清思路，先繪制流程圖：

接著將對(duì)應(yīng)的積木拖拽到腳本區(qū)進(jìn)行編程，在這里我們想讓siri根據(jù)人的輸入進(jìn)行智能回復(fù)，我們可以站在“巨人的肩膀上”，借助“圖靈機(jī)器人”里面的程序，在海龜編輯器中輸入相關(guān)代碼，再使用Kitten Server把兩個(gè)編輯器連起來(lái)，則完成我們的自制siri程序。

像這樣，我們使用流程圖，利用有關(guān)產(chǎn)品技術(shù)來(lái)簡(jiǎn)化作品，讓學(xué)生在體驗(yàn)中與AI應(yīng)用中，明白原理。

（五）遷移應(yīng)用

計(jì)算思維它是一種思維方式，也是一種遞歸思維。學(xué)生在掌握了編程貓程序設(shè)計(jì)基本知識(shí)之后，要學(xué)會(huì)靈活地運(yùn)用，并能結(jié)合前面學(xué)過(guò)的知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，進(jìn)一步鞏固新知。在遷移應(yīng)用環(huán)節(jié)中，老師們要注重設(shè)置拓展任務(wù)，讓學(xué)生聯(lián)系前面所掌握的知識(shí)，對(duì)前面的基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行鞏固。拓展的任務(wù)應(yīng)是孩子們所熟悉的生活情境，在注重程序設(shè)計(jì)教學(xué)的同時(shí)，也應(yīng)該從多個(gè)方面去考查學(xué)生的思維能力。比如在學(xué)習(xí)完“紅綠燈”以及“循線小車(chē)”這兩個(gè)內(nèi)容之后，孩子們能不能結(jié)合這兩個(gè)內(nèi)容，完成“智能交通”的課程內(nèi)容，是我們要思考的內(nèi)容。因此，在進(jìn)行“智能交通”課程內(nèi)容之前，需要讓孩子們自主探索，如何將“紅綠燈”以及“循線小車(chē)”這兩個(gè)內(nèi)容結(jié)合？教師要在學(xué)生思考之后再給出指引。

（六）注重評(píng)價(jià)

計(jì)算思維歸根到底是人的思維，每個(gè)人都有與眾不同的思維特點(diǎn)。在小學(xué)編程教學(xué)中，教師要注重孩子們思維的分享，注重評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)，在評(píng)價(jià)過(guò)程中提高同學(xué)們的思維能力。當(dāng)學(xué)生在完成作品之后，可以讓同學(xué)們對(duì)其他同學(xué)的作品進(jìn)行評(píng)價(jià)，讓孩子們?cè)诜窒磉^(guò)程中了解其他同學(xué)的思維方式，從而使自身的計(jì)算思維得以豐富、創(chuàng)新和提升。

三、開(kāi)設(shè)編程社團(tuán)

在教學(xué)過(guò)程中，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，有的學(xué)生計(jì)算思維能力很好，如果只是局限于課上的內(nèi)容，孩子們的潛能就不能得到充分發(fā)展。學(xué)?？砷_(kāi)設(shè)編程社團(tuán)，讓對(duì)編程感興趣或者計(jì)算思維能力很好的同學(xué)加入，在社團(tuán)課上，就可以講解課外的一些編程案例。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的編程訓(xùn)練，社團(tuán)里的孩子們，他們的計(jì)算思維會(huì)得到明顯的進(jìn)步。他們?cè)谛畔⒓夹g(shù)課上也能起到較好的帶動(dòng)作用。能幫助小組同學(xué)更好地理解程序、更好地訓(xùn)練計(jì)算思維。

計(jì)算思維是計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維對(duì)培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力、思考問(wèn)題的方式有重要影響。培養(yǎng)孩子們的計(jì)算思維能力已經(jīng)成為了當(dāng)前小學(xué)信息技術(shù)編程教學(xué)的重中之重。在具體的編程教學(xué)實(shí)踐中，我們要突出學(xué)生計(jì)算思維能力培養(yǎng)的重要性，更重要的是，我們要引導(dǎo)學(xué)生在編程學(xué)習(xí)的過(guò)程中，學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，通過(guò)自主探究去解決問(wèn)題，逐步培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，從而為學(xué)生的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]學(xué)編程 培養(yǎng)計(jì)算思維和創(chuàng)新能力的重要途徑[J].科普時(shí)報(bào)，2019-12-06.

[2] 李自清.高中信息技術(shù)教學(xué)存在的問(wèn)題及其策略[J].西部素質(zhì)教育，2017，3（01）：247.