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(yīng)成為信息科技課程教學(xué)的重點內(nèi)容之一。文章首先概述了計算思維的相關(guān)內(nèi)容,其次對小學(xué)信息科技教學(xué)中學(xué)生計算思維的培養(yǎng)原則進(jìn)行了分析,最后從多個角度提出了若干條小學(xué)信息科技教學(xué)中學(xué)生計算思維的培養(yǎng)策略。
關(guān)鍵詞:小學(xué);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?qū)嶒炐W(xué)。
在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的背景下,對人才素質(zhì)的要求也相應(yīng)提高。在此背景下,學(xué)生計算思維的培養(yǎng)受到了越來越多的關(guān)注。如何有效培養(yǎng)學(xué)生的計算思維已成為教育領(lǐng)域關(guān)注的重點問題之一。從本質(zhì)上來說,在小學(xué)教育教學(xué)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(xué)生計算思維的陣地有著較好的適用性。小學(xué)信息科技教師應(yīng)對自身的教學(xué)方法進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,融入計算思維培養(yǎng)的相關(guān)內(nèi)容。
一、計算思維概述
在對其他國家針對推進(jìn)基礎(chǔ)教育中計算機(jī)科學(xué)知識培養(yǎng)的相關(guān)政策和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行研究后可以發(fā)現(xiàn),盡管各個國家所采取的表達(dá)方式存在一定的差異,如一些國家會使用計算機(jī)科學(xué)教育來表達(dá),另一些國家則會使用信息素養(yǎng)教育來表達(dá),但無論表達(dá)方式如何,其圍繞的重點都是培養(yǎng)計算思維。從本質(zhì)上來說,信息社會的飛速發(fā)展催生了計算思維。有學(xué)者指出,信息即信息,其并非能量亦非物質(zhì)。從這句話可以看出,物質(zhì)、能量和信息是構(gòu)成當(dāng)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(nèi)涵角度出發(fā),計算思維指的是個體在認(rèn)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(xué)信息科技教學(xué)中學(xué)生計算思維培養(yǎng)的原則
在小學(xué)信息科技教學(xué)中,學(xué)生計算思維的培養(yǎng)是一項重點內(nèi)容。為了實現(xiàn)這一目標(biāo),教師在實際教學(xué)中應(yīng)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(xué)生計算思維的主要標(biāo)準(zhǔn)。因此,在小學(xué)信息科技教學(xué)中,教師應(yīng)致力于為學(xué)生創(chuàng)設(shè)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(xué)生的實踐能力,使得學(xué)生在參與實踐活動的過程中實現(xiàn)自身解決問題能力的提升。如果學(xué)生在面對問題時可以充分地運用所學(xué)知識,并在豐富的實踐活動中積累更多的經(jīng)驗,就可以在今后的學(xué)習(xí)與生活中更加積極地運用所學(xué)知識,推動計算思維獲得實質(zhì)性發(fā)展。
(二)引導(dǎo)性原則
小學(xué)階段的學(xué)生由于年齡尚小,與社會的接觸較少,在思考問題時表現(xiàn)出了明顯的局限性特征。為了推動學(xué)生計算思維有效發(fā)展,小學(xué)信息科技教師在教學(xué)時應(yīng)注重遵循和落實引導(dǎo)性原則。當(dāng)學(xué)生陷入困境,或者需要幫助時,教師應(yīng)積極發(fā)揮自身的引導(dǎo)作用,與學(xué)生共同探尋解決問題的方法。通過這種方式,學(xué)生思考問題的過程將會更加全面,從而促使學(xué)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(xué)生的主體地位凸顯,并強調(diào)教師落實“以人為本”的教育理念。因此,小學(xué)信息科技教師在教學(xué)時應(yīng)充分尊重學(xué)生的主體地位,遵循主體性原則。具體而言,教師應(yīng)深入了解和掌握學(xué)生在每個學(xué)習(xí)階段的實際需求,并逐漸樹立以學(xué)生為本的教育觀念。同時,教師還需要充分關(guān)注學(xué)生的發(fā)展,并積極了解學(xué)生計算思維的特征,在此基礎(chǔ)上采取更加適宜的教學(xué)方法,確保教學(xué)活動始終以學(xué)生的實際需求為出發(fā)點。
三、小學(xué)信息科技教學(xué)中學(xué)生計算思維的培養(yǎng)策略
為了有效培養(yǎng)學(xué)生的計算思維,小學(xué)信息科技教師在實際教學(xué)中應(yīng)結(jié)合學(xué)生的實際情況,采取合適的教學(xué)方法,真正將計算思維培養(yǎng)貫徹落實到小學(xué)信息科技教學(xué)中,在優(yōu)化教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)上,促進(jìn)學(xué)生計算思維的形成。
(一)彰顯學(xué)生主體地位,優(yōu)化教學(xué)方法
在設(shè)計小學(xué)信息科技教學(xué)活動時,教師應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行獨立的思考與學(xué)習(xí),這是培養(yǎng)學(xué)生計算思維的重要方式之一?;谶@一要求,教師應(yīng)將學(xué)生的自主學(xué)習(xí)作為教學(xué)活動的主要形式[3]。在以往的教學(xué)活動中,教師往往花費較多的課堂時間向?qū)W生講授知識,雖然也會預(yù)留出給學(xué)生實踐操作的時間,但是更加重視技能學(xué)習(xí),以讓學(xué)生掌握某一項技能為教學(xué)目標(biāo),這在很大程度上制約了學(xué)生信息素養(yǎng)的發(fā)展和計算能力的提升。而在新課程標(biāo)準(zhǔn)下,培養(yǎng)學(xué)生的計算思維受到重視。就現(xiàn)階段教育領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r來看,培養(yǎng)學(xué)生計算思維的價值已被證實,且這種教學(xué)方向得到了許多人的支持和認(rèn)可。因此,小學(xué)信息科技教師需要更加深入地研究計算思維,同時積極調(diào)整并優(yōu)化所采用的教學(xué)方法,將學(xué)生自主探究的內(nèi)容融入教學(xué)活動中。例如,教師可以嘗試引導(dǎo)學(xué)生組建學(xué)習(xí)小組,并開展合作探究學(xué)習(xí)。這種合作探究模式同樣可以劃分到學(xué)生自主探究的范疇中,有助于凸顯學(xué)生的主體地位。
在教授蘇教版小學(xué)五年級信息科技中的《初識Scratch》一課時,為了有效培養(yǎng)學(xué)生的計算思維并提升他們的信息素養(yǎng),教師應(yīng)轉(zhuǎn)變以往的教學(xué)方法。在以往的教學(xué)中,教師講解編程思路、學(xué)生編寫代碼是常見的課程教學(xué)模式。而在現(xiàn)階段教育目標(biāo)的指引下,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)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(guān)系才是培養(yǎng)計算思維的關(guān)鍵所在。在實際教學(xué)中,教師需要以機(jī)房作為主要的教學(xué)場所,向?qū)W生展示Scratch并講解其基本功能和構(gòu)成要素。隨后,教師應(yīng)給予學(xué)生一段時間來初步了解這一工具,并讓學(xué)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(dǎo)學(xué)生觀察并嘗試Scratch中的每個控制符,從而使學(xué)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(rèn)知。這種教學(xué)形式一方面可以充分凸顯學(xué)生的主體地位,另一方面也可以使教學(xué)活動的開展更加有序,從而提高教學(xué)效果,促進(jìn)學(xué)生計算思維的形成。
(二)聯(lián)系實際生活,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
在現(xiàn)實生活中,信息技術(shù)的影子隨處可見。倘若小學(xué)信息科技教師能在學(xué)生認(rèn)知信息技術(shù)價值和實際應(yīng)用信息技術(shù)的過程中發(fā)揮引導(dǎo)和幫助作用,將有助于學(xué)生對信息技術(shù)形成更深層次的理解,同時也可以有效促進(jìn)學(xué)生發(fā)展[4]。在教學(xué)中,教師可以向?qū)W生展示現(xiàn)實生活中信息技術(shù)的實際應(yīng)用,通過這種形式,學(xué)生將會對學(xué)習(xí)信息技術(shù)產(chǎn)生更加濃厚的興趣。在選擇教學(xué)方法時,教師應(yīng)在備課階段深入分析本節(jié)課程的教學(xué)內(nèi)容,并積極探尋其中與現(xiàn)實生活緊密聯(lián)系的知識點。隨后,教師可以采用恰當(dāng)?shù)姆绞较驅(qū)W生講解這些知識點,使學(xué)生對應(yīng)用信息技術(shù)的具體場景有所認(rèn)知。
以蘇教版小學(xué)五年級信息科技中《認(rèn)識機(jī)器人》這一課的教學(xué)為例,在實際教學(xué)中,教師可以將其中一些教學(xué)內(nèi)容作為聯(lián)系現(xiàn)實生活的載體。例如,向?qū)W生展示現(xiàn)實生活中應(yīng)用機(jī)器人的圖片或視頻,包括掃地機(jī)器人、餐廳里的上菜機(jī)器人、酒店里的送物品機(jī)器人等。隨后,教師可以引導(dǎo)學(xué)生討論并分享自己所了解的現(xiàn)實生活中機(jī)器人的應(yīng)用,并鼓勵學(xué)生大膽預(yù)測未來機(jī)器人的發(fā)展趨勢。此外,教師可以播放一些與機(jī)器人相關(guān)的影視資料,并讓學(xué)生對不同影視作品中機(jī)器人的區(qū)別進(jìn)行分析,選出自己最喜歡的一種機(jī)器人并說明理由。在討論結(jié)束后,教師可以向?qū)W生講解機(jī)器人的工作原理,使學(xué)生認(rèn)識到:機(jī)器人之所以可以做出多種多樣的行為和動作,關(guān)鍵在于控制機(jī)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(xué)環(huán)境下,學(xué)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(xué)習(xí)中,為計算思維的形成和發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。
(三)充分整合教學(xué)資源,推動深入學(xué)習(xí)
無論何種學(xué)科,其教學(xué)活動的開展均需要依托于教材,小學(xué)信息科技課程亦是如此。為此,教師應(yīng)在對教材進(jìn)行深入解讀的前提下,將教學(xué)資源進(jìn)行有效整合,這對信息科技教學(xué)中學(xué)生計算思維的形成與發(fā)展將產(chǎn)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(xué)內(nèi)容,明確每個知識點對學(xué)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(zhì)量的課外教學(xué)資源,教師可以豐富和擴(kuò)展教學(xué)內(nèi)容,優(yōu)化和改善學(xué)習(xí)體系,為學(xué)生多維度思考和探索提供支持。這樣,學(xué)生就可以在對教材進(jìn)行深入學(xué)習(xí)的過程中發(fā)展計算思維,并在思維活動中實現(xiàn)自身發(fā)展和成長。因此,在小學(xué)信息科技教學(xué)中,要想有效培養(yǎng)學(xué)生的計算思維,就要將深入解讀教材和整合各類教學(xué)資源作為首要任務(wù)。
(四)依托操作練習(xí)任務(wù),促進(jìn)思維發(fā)展
學(xué)生計算思維的培養(yǎng)需要經(jīng)歷一個循序漸進(jìn)的過程,因此,小學(xué)信息科技教師在實際教學(xué)中,應(yīng)將計算思維與信息科技學(xué)科知識緊密結(jié)合,并為學(xué)生設(shè)計具有操作性的練習(xí)任務(wù),使學(xué)生在完成任務(wù)的過程中實現(xiàn)計算思維的發(fā)展。在確定任務(wù)形式和內(nèi)容后,教師應(yīng)充分利用互聯(lián)網(wǎng)收集和整合相關(guān)主題,所搜尋的主題需要涵蓋不同層級的對象,從而使學(xué)生從多個角度出發(fā)思考和完成任務(wù),充分鍛煉學(xué)生分析問題的能力[5]。為了確保學(xué)生積極完成任務(wù),教師在設(shè)置任務(wù)時還應(yīng)融入生活化元素,使學(xué)生更容易接受任務(wù)并優(yōu)化任務(wù)完成效果。以蘇教版小學(xué)五年級信息科技《機(jī)器人行走》教學(xué)活動為例,教師可以向?qū)W生提出一些問題,如:機(jī)器人行走失敗的原因可能有哪些?如何實現(xiàn)讓機(jī)器人行走的命令?然后引導(dǎo)學(xué)生思考并解決問題,培養(yǎng)學(xué)生的計算思維并促進(jìn)其發(fā)展。
(五)開展合理教學(xué)評價,推動學(xué)生進(jìn)步
在課程教學(xué)中,教學(xué)評價是一個重要環(huán)節(jié)。優(yōu)質(zhì)的教學(xué)評價可以為學(xué)生分析自身能力的發(fā)展情況提供幫助,從而使學(xué)生更加清晰地了解自身在學(xué)習(xí)中的不足,并在此基礎(chǔ)上采取切實有效的優(yōu)化方法。同時,教學(xué)評價在培養(yǎng)學(xué)生的計算思維方面也發(fā)揮著關(guān)鍵作用。因此,教師必須充分關(guān)注教學(xué)評價的實施。具體而言,為了確保教學(xué)評價的有效性和合理性,教師需要根據(jù)學(xué)生的計算思維發(fā)展情況設(shè)計和選擇評價方式。這需要教師科學(xué)規(guī)劃和選擇評價載體,即衡量標(biāo)準(zhǔn)。一般來說,教師可以設(shè)計一些實際問題,通過問題評測的形式來簡要分析學(xué)生的發(fā)展情況。在實際進(jìn)行教學(xué)評價時,教師需要確保學(xué)生了解評價結(jié)果,明確自身計算思維存在的不足。同時,教師應(yīng)向?qū)W生提供一些優(yōu)化和調(diào)整的意見或建議,促使學(xué)生朝著更好的方向發(fā)展。
結(jié)語
綜上所述,在小學(xué)信息科技教學(xué)中,教師需要認(rèn)識到,培養(yǎng)學(xué)生的計算思維是一項長期的工作,想要在短時間內(nèi)取得顯著的成果并不現(xiàn)實。因此,教師在實際教學(xué)中需要注重增加信息科技教學(xué)的深度和廣度,以幫助學(xué)生實現(xiàn)計算思維的發(fā)展。
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