摘 要:計算思維是信息科技課程要培養(yǎng)的核心素養(yǎng)之一,因此,計算思維的培養(yǎng)應成為信息科技課程教學的重點內容之一。文章首先概述了計算思維的相關內容,其次對小學信息科技教學中學生計算思維的培養(yǎng)原則進行了分析,最后從多個角度提出了若干條小學信息科技教學中學生計算思維的培養(yǎng)策略。
關鍵詞:小學;信息科技;計算思維;培養(yǎng)策略
作者簡介:王丹丹(1994—),女,江蘇省蘇州市吳中區(qū)長橋實驗小學。
在當前科學技術飛速發(fā)展的背景下,對人才素質的要求也相應提高。在此背景下,學生計算思維的培養(yǎng)受到了越來越多的關注。如何有效培養(yǎng)學生的計算思維已成為教育領域關注的重點問題之一。從本質上來說,在小學教育教學體系中,信息科技課程具有較為明顯的獨特性,因此將其作為培養(yǎng)學生計算思維的陣地有著較好的適用性。小學信息科技教師應對自身的教學方法進行適當調整,融入計算思維培養(yǎng)的相關內容。
一、計算思維概述
在對其他國家針對推進基礎教育中計算機科學知識培養(yǎng)的相關政策和標準進行研究后可以發(fā)現,盡管各個國家所采取的表達方式存在一定的差異,如一些國家會使用計算機科學教育來表達,另一些國家則會使用信息素養(yǎng)教育來表達,但無論表達方式如何,其圍繞的重點都是培養(yǎng)計算思維。從本質上來說,信息社會的飛速發(fā)展催生了計算思維。有學者指出,信息即信息,其并非能量亦非物質。從這句話可以看出,物質、能量和信息是構成當今世界的三個重要部分[1]。隨著計算能力的迅速提升,人類處理大規(guī)模信息變得輕而易舉。從內涵角度出發(fā),計算思維指的是個體在認知世界時立足于信息層面的方法和思想,這是一種全新的理解世界的視角,也是計算思維的核心所在。
二、小學信息科技教學中學生計算思維培養(yǎng)的原則
在小學信息科技教學中,學生計算思維的培養(yǎng)是一項重點內容。為了實現這一目標,教師在實際教學中應遵循如下三個原則。
(一)實踐性原則
解決問題的能力和水平是評價學生計算思維的主要標準。因此,在小學信息科技教學中,教師應致力于為學生創(chuàng)設更多解決問題的情境,即開展更多的實踐活動,通過這種方式不斷優(yōu)化學生的實踐能力,使得學生在參與實踐活動的過程中實現自身解決問題能力的提升。如果學生在面對問題時可以充分地運用所學知識,并在豐富的實踐活動中積累更多的經驗,就可以在今后的學習與生活中更加積極地運用所學知識,推動計算思維獲得實質性發(fā)展。
(二)引導性原則
小學階段的學生由于年齡尚小,與社會的接觸較少,在思考問題時表現出了明顯的局限性特征。為了推動學生計算思維有效發(fā)展,小學信息科技教師在教學時應注重遵循和落實引導性原則。當學生陷入困境,或者需要幫助時,教師應積極發(fā)揮自身的引導作用,與學生共同探尋解決問題的方法。通過這種方式,學生思考問題的過程將會更加全面,從而促使學生的計算思維得到有效發(fā)展[2]。
(三)主體性原則
在新課程改革的背景下,學生的主體地位凸顯,并強調教師落實“以人為本”的教育理念。因此,小學信息科技教師在教學時應充分尊重學生的主體地位,遵循主體性原則。具體而言,教師應深入了解和掌握學生在每個學習階段的實際需求,并逐漸樹立以學生為本的教育觀念。同時,教師還需要充分關注學生的發(fā)展,并積極了解學生計算思維的特征,在此基礎上采取更加適宜的教學方法,確保教學活動始終以學生的實際需求為出發(fā)點。
三、小學信息科技教學中學生計算思維的培養(yǎng)策略
為了有效培養(yǎng)學生的計算思維,小學信息科技教師在實際教學中應結合學生的實際情況,采取合適的教學方法,真正將計算思維培養(yǎng)貫徹落實到小學信息科技教學中,在優(yōu)化教學質量的基礎上,促進學生計算思維的形成。
(一)彰顯學生主體地位,優(yōu)化教學方法
在設計小學信息科技教學活動時,教師應注重引導學生進行獨立的思考與學習,這是培養(yǎng)學生計算思維的重要方式之一?;谶@一要求,教師應將學生的自主學習作為教學活動的主要形式[3]。在以往的教學活動中,教師往往花費較多的課堂時間向學生講授知識,雖然也會預留出給學生實踐操作的時間,但是更加重視技能學習,以讓學生掌握某一項技能為教學目標,這在很大程度上制約了學生信息素養(yǎng)的發(fā)展和計算能力的提升。而在新課程標準下,培養(yǎng)學生的計算思維受到重視。就現階段教育領域的發(fā)展狀況來看,培養(yǎng)學生計算思維的價值已被證實,且這種教學方向得到了許多人的支持和認可。因此,小學信息科技教師需要更加深入地研究計算思維,同時積極調整并優(yōu)化所采用的教學方法,將學生自主探究的內容融入教學活動中。例如,教師可以嘗試引導學生組建學習小組,并開展合作探究學習。這種合作探究模式同樣可以劃分到學生自主探究的范疇中,有助于凸顯學生的主體地位。
在教授蘇教版小學五年級信息科技中的《初識Scratch》一課時,為了有效培養(yǎng)學生的計算思維并提升他們的信息素養(yǎng),教師應轉變以往的教學方法。在以往的教學中,教師講解編程思路、學生編寫代碼是常見的課程教學模式。而在現階段教育目標的指引下,教師應引導學生從生活邏輯入手,分析程序之間的邏輯性。編程不是目的,理解邏輯關系才是培養(yǎng)計算思維的關鍵所在。在實際教學中,教師需要以機房作為主要的教學場所,向學生展示Scratch并講解其基本功能和構成要素。隨后,教師應給予學生一段時間來初步了解這一工具,并讓學生通過觀察和分析的方式,摸索每個功能按鍵的作用。同時,教師還可以引導學生觀察并嘗試Scratch中的每個控制符,從而使學生在自主探究的過程中對軟件工具的基本功能形成全面的認知。這種教學形式一方面可以充分凸顯學生的主體地位,另一方面也可以使教學活動的開展更加有序,從而提高教學效果,促進學生計算思維的形成。
(二)聯系實際生活,調動學生學習興趣
在現實生活中,信息技術的影子隨處可見。倘若小學信息科技教師能在學生認知信息技術價值和實際應用信息技術的過程中發(fā)揮引導和幫助作用,將有助于學生對信息技術形成更深層次的理解,同時也可以有效促進學生發(fā)展[4]。在教學中,教師可以向學生展示現實生活中信息技術的實際應用,通過這種形式,學生將會對學習信息技術產生更加濃厚的興趣。在選擇教學方法時,教師應在備課階段深入分析本節(jié)課程的教學內容,并積極探尋其中與現實生活緊密聯系的知識點。隨后,教師可以采用恰當的方式向學生講解這些知識點,使學生對應用信息技術的具體場景有所認知。
以蘇教版小學五年級信息科技中《認識機器人》這一課的教學為例,在實際教學中,教師可以將其中一些教學內容作為聯系現實生活的載體。例如,向學生展示現實生活中應用機器人的圖片或視頻,包括掃地機器人、餐廳里的上菜機器人、酒店里的送物品機器人等。隨后,教師可以引導學生討論并分享自己所了解的現實生活中機器人的應用,并鼓勵學生大膽預測未來機器人的發(fā)展趨勢。此外,教師可以播放一些與機器人相關的影視資料,并讓學生對不同影視作品中機器人的區(qū)別進行分析,選出自己最喜歡的一種機器人并說明理由。在討論結束后,教師可以向學生講解機器人的工作原理,使學生認識到:機器人之所以可以做出多種多樣的行為和動作,關鍵在于控制機器人的程序,而這些程序均是由編程創(chuàng)造出來的。在這樣的教學環(huán)境下,學生能始終保持強烈的好奇心和興趣,從而更加主動地投入學習中,為計算思維的形成和發(fā)展奠定堅實的基礎。
(三)充分整合教學資源,推動深入學習
無論何種學科,其教學活動的開展均需要依托于教材,小學信息科技課程亦是如此。為此,教師應在對教材進行深入解讀的前提下,將教學資源進行有效整合,這對信息科技教學中學生計算思維的形成與發(fā)展將產生重要的影響。首先,通過深入解讀教材,教師可以更加深入地理解信息科技教學內容,明確每個知識點對學生計算思維培養(yǎng)的影響,從而最大限度地挖掘教材的計算思維培養(yǎng)價值。其次,利用高質量的課外教學資源,教師可以豐富和擴展教學內容,優(yōu)化和改善學習體系,為學生多維度思考和探索提供支持。這樣,學生就可以在對教材進行深入學習的過程中發(fā)展計算思維,并在思維活動中實現自身發(fā)展和成長。因此,在小學信息科技教學中,要想有效培養(yǎng)學生的計算思維,就要將深入解讀教材和整合各類教學資源作為首要任務。
(四)依托操作練習任務,促進思維發(fā)展
學生計算思維的培養(yǎng)需要經歷一個循序漸進的過程,因此,小學信息科技教師在實際教學中,應將計算思維與信息科技學科知識緊密結合,并為學生設計具有操作性的練習任務,使學生在完成任務的過程中實現計算思維的發(fā)展。在確定任務形式和內容后,教師應充分利用互聯網收集和整合相關主題,所搜尋的主題需要涵蓋不同層級的對象,從而使學生從多個角度出發(fā)思考和完成任務,充分鍛煉學生分析問題的能力[5]。為了確保學生積極完成任務,教師在設置任務時還應融入生活化元素,使學生更容易接受任務并優(yōu)化任務完成效果。以蘇教版小學五年級信息科技《機器人行走》教學活動為例,教師可以向學生提出一些問題,如:機器人行走失敗的原因可能有哪些?如何實現讓機器人行走的命令?然后引導學生思考并解決問題,培養(yǎng)學生的計算思維并促進其發(fā)展。
(五)開展合理教學評價,推動學生進步
在課程教學中,教學評價是一個重要環(huán)節(jié)。優(yōu)質的教學評價可以為學生分析自身能力的發(fā)展情況提供幫助,從而使學生更加清晰地了解自身在學習中的不足,并在此基礎上采取切實有效的優(yōu)化方法。同時,教學評價在培養(yǎng)學生的計算思維方面也發(fā)揮著關鍵作用。因此,教師必須充分關注教學評價的實施。具體而言,為了確保教學評價的有效性和合理性,教師需要根據學生的計算思維發(fā)展情況設計和選擇評價方式。這需要教師科學規(guī)劃和選擇評價載體,即衡量標準。一般來說,教師可以設計一些實際問題,通過問題評測的形式來簡要分析學生的發(fā)展情況。在實際進行教學評價時,教師需要確保學生了解評價結果,明確自身計算思維存在的不足。同時,教師應向學生提供一些優(yōu)化和調整的意見或建議,促使學生朝著更好的方向發(fā)展。
結語
綜上所述,在小學信息科技教學中,教師需要認識到,培養(yǎng)學生的計算思維是一項長期的工作,想要在短時間內取得顯著的成果并不現實。因此,教師在實際教學中需要注重增加信息科技教學的深度和廣度,以幫助學生實現計算思維的發(fā)展。
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