錢小艷

【摘? 要】信息技術(shù)課程聚焦學(xué)生的計(jì)算思維，能夠真正地彰顯信息技術(shù)課程的教育價(jià)值，讓學(xué)生自然地用信息技術(shù)知識(shí)解決問(wèn)題。Python本身帶有較強(qiáng)的程序性和實(shí)踐性，對(duì)此，教師在指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)Python時(shí)，也要抓住機(jī)會(huì)，做好教學(xué)目標(biāo)和教育活動(dòng)的安排，從而精準(zhǔn)發(fā)展學(xué)生的計(jì)算思維。

【關(guān)鍵詞】計(jì)算思維；Python課堂；小學(xué)

Python是一種解釋型的腳本語(yǔ)言，在目前的人工智能領(lǐng)域、數(shù)字挖掘領(lǐng)域都有著不俗的表現(xiàn)。但是，許多人精通Python程序，卻難以將Python程序應(yīng)用于實(shí)際的問(wèn)題中，降低了解決問(wèn)題的效率，歸根結(jié)底是這些人缺乏計(jì)算思維。然而小學(xué)階段是學(xué)生形成計(jì)算思維能力的絕佳時(shí)期，在新課改教育理念中也針對(duì)這方面提出了明確要求，期望學(xué)生能自覺(jué)將掌握的信息技術(shù)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題中，促進(jìn)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的解決。對(duì)此，無(wú)論是從現(xiàn)實(shí)需求出發(fā)，還是從教育理論出發(fā)，信息技術(shù)教師都應(yīng)當(dāng)抓住Python程序的教育機(jī)會(huì)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行計(jì)算思維的訓(xùn)練。

一、明確目標(biāo)內(nèi)容，確定行進(jìn)方向

對(duì)學(xué)生進(jìn)行計(jì)算思維的培養(yǎng)，不應(yīng)當(dāng)是教師的“一時(shí)興起”，而是一項(xiàng)有計(jì)劃、有目的的教育活動(dòng)。然而實(shí)際教學(xué)中，教師往往基于教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行教育活動(dòng)的安排，促使每個(gè)教學(xué)活動(dòng)都能夠推動(dòng)教育的進(jìn)度，精準(zhǔn)提升教育的品質(zhì)。對(duì)此，在指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)Python時(shí)，為了落實(shí)對(duì)學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)，教師也應(yīng)當(dāng)認(rèn)可教學(xué)目標(biāo)的作用，主動(dòng)在教學(xué)目標(biāo)中標(biāo)明“培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維”的要求。

例如，學(xué)生第一次接觸Python時(shí)，教師可以設(shè)計(jì)如下教學(xué)目標(biāo)。①知識(shí)與技能：了解Python的運(yùn)行情況；掌握Python中的簡(jiǎn)單操作方法；知道Python的發(fā)展歷程；了解Python的應(yīng)用領(lǐng)域。②過(guò)程與方法：通過(guò)Python進(jìn)行簡(jiǎn)單操作，懂得數(shù)據(jù)處理的基本過(guò)程；基于對(duì)實(shí)際問(wèn)題的解決，感知應(yīng)用Python的基本流程，發(fā)展計(jì)算思維。③情感態(tài)度與價(jià)值觀：通過(guò)對(duì)現(xiàn)實(shí)元素的處理，認(rèn)識(shí)Python與生活間的關(guān)系，形成用Python解決問(wèn)題的行為習(xí)慣，養(yǎng)成良好的問(wèn)題解決思維；能夠基于我國(guó)人工智能等科技領(lǐng)域的發(fā)展實(shí)況，樹(shù)立遠(yuǎn)大理想。顯然，上述目標(biāo)明確提出了培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的要求，在教師基于此做好教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)后，能夠提升整個(gè)課堂的針對(duì)性，促使學(xué)生在達(dá)到目標(biāo)要求中真正地強(qiáng)化計(jì)算思維。

教學(xué)目標(biāo)的明確設(shè)計(jì)能夠讓迷霧中的船只順利地找到行進(jìn)的方向。在Python的教學(xué)中，教師主動(dòng)根據(jù)Python的主要知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)指向“培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維”的目標(biāo)，能夠指明學(xué)生學(xué)習(xí)后需要達(dá)到的效果，以便在踐行目標(biāo)要求中確切地提升學(xué)生的計(jì)算思維。

二、做好理論滲透，夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)

擁有豐富的Python理論知識(shí)是學(xué)生發(fā)展計(jì)算思維的前提。試想，如果學(xué)生沒(méi)有堅(jiān)實(shí)的理論知識(shí)作為儲(chǔ)備，那么在遇到實(shí)際問(wèn)題時(shí)，學(xué)生也難以做出迅速反應(yīng)，以最快的速度解決問(wèn)題。為了讓學(xué)生的計(jì)算思維發(fā)展更加順暢，教師有必要重視基礎(chǔ)知識(shí)的滲透，加深學(xué)生對(duì)Python的印象。但是，教師也應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，小學(xué)生擁有較廣闊的成長(zhǎng)空間，如果教師沿用傳統(tǒng)灌輸式的教育形式，勢(shì)必影響學(xué)生建構(gòu)Python知識(shí)的質(zhì)量。對(duì)此，教師應(yīng)當(dāng)做好教育方法的優(yōu)化，活化學(xué)生學(xué)習(xí)Python的形式。

例如，在帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)用函數(shù)控制海龜運(yùn)動(dòng)的內(nèi)容時(shí)，教師便可做好理論知識(shí)的滲透，幫助學(xué)生夯實(shí)基礎(chǔ)。在課堂上，教師先為學(xué)生呈現(xiàn)最終的成品，激發(fā)學(xué)生窺探背后操作步驟的欲望。之后，教師采取邊示范、邊講解的方式，為學(xué)生進(jìn)行演示，促使學(xué)生初步建立對(duì)函數(shù)及其參數(shù)的印象。然后，教師再為學(xué)生搭建小組，請(qǐng)學(xué)生依靠集體的力量，共同探究操作Python的方法。在學(xué)生展開(kāi)集中討論時(shí)，教師也要發(fā)揮自身的作用，觀察學(xué)生的討論情況，以便在學(xué)生遇到不解時(shí)，主動(dòng)地走到學(xué)生的身邊，為學(xué)生帶來(lái)啟發(fā)，促使學(xué)生更加順暢地完成學(xué)習(xí)活動(dòng)，真正地認(rèn)識(shí)順序結(jié)構(gòu)編程的方法。

不斷變化的教育形式，能夠始終維持學(xué)生的注意力，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的印象。在Python的教學(xué)中，為了讓學(xué)生的計(jì)算思維得到穩(wěn)步的發(fā)展，教師不妨使用多媒體技術(shù)、合作活動(dòng)等，豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)形式，以便學(xué)生基于多種方式完成對(duì)知識(shí)的建構(gòu)，為后續(xù)正確應(yīng)用本節(jié)課的知識(shí)奠定良好的基礎(chǔ)。

三、激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣，提高學(xué)習(xí)動(dòng)力

任何教育活動(dòng)都應(yīng)當(dāng)合乎學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，只有這樣，學(xué)生才能集中精力進(jìn)行知識(shí)的探索，全身心地建構(gòu)知識(shí)。教師在Python課堂教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維時(shí)，如果學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的興趣，那么往往會(huì)出現(xiàn)教師盡心盡力，而學(xué)生“神游太空”的尷尬情況，最終導(dǎo)致結(jié)果差強(qiáng)人意。對(duì)此，教師應(yīng)當(dāng)以點(diǎn)燃學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣為基礎(chǔ)，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)Python的魅力，從而自覺(jué)參與學(xué)習(xí)活動(dòng)，主動(dòng)探索Python在生活中的應(yīng)用價(jià)值，深究在生活中應(yīng)用Python的方法。

例如，為了激發(fā)學(xué)生對(duì)Python的興趣，使學(xué)生自覺(jué)將Python與現(xiàn)實(shí)生活進(jìn)行整合，促進(jìn)計(jì)算思維的成長(zhǎng)，教師有必要從學(xué)生感興趣的點(diǎn)出發(fā)優(yōu)化導(dǎo)入環(huán)節(jié)。首先，教師呈現(xiàn)生活中常見(jiàn)的“答題卡”，并向?qū)W生提出“這是什么呀？”的問(wèn)題，請(qǐng)學(xué)生根據(jù)自己的生活經(jīng)驗(yàn)做出快速反應(yīng)。當(dāng)學(xué)生紛紛說(shuō)出答案后，教師再對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，“在以往，教師都是直接對(duì)同學(xué)們的試卷進(jìn)行評(píng)判，需要耗費(fèi)大量的時(shí)間、精力，而隨著時(shí)代的進(jìn)步，答題卡的出現(xiàn)緩解了教師的部分壓力，可以快速地識(shí)別選擇題，那么你們知道答題卡的工作原理嗎？”引發(fā)學(xué)生對(duì)背后原理的好奇心。緊接著，教師順勢(shì)為學(xué)生介紹“這就與我們今天要學(xué)習(xí)的Python有著密切的關(guān)系，……”學(xué)生主動(dòng)地將目光放在課堂上，并對(duì)即將要學(xué)習(xí)的Python產(chǎn)生極大的興趣。

興趣是學(xué)生建構(gòu)知識(shí)的精神支柱。在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)Python時(shí)，教師主動(dòng)地從生活的角度出發(fā)，對(duì)導(dǎo)入環(huán)節(jié)的內(nèi)容進(jìn)行精心安排，能有效激發(fā)學(xué)生內(nèi)心的欲望，迅速地點(diǎn)燃學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，讓學(xué)生自覺(jué)將目光聚焦在Python上，從而為計(jì)算思維的發(fā)展助力。

四、引導(dǎo)自主思考，培養(yǎng)思維習(xí)慣

小學(xué)生具有較強(qiáng)的探索欲，在教師基于信息技術(shù)知識(shí)為學(xué)生擬定問(wèn)題情境時(shí)，學(xué)生也會(huì)為了解鎖問(wèn)題的答案而主動(dòng)地參與探究，加快對(duì)問(wèn)題的解決速度。在Python的教學(xué)中，教師為學(xué)生設(shè)定問(wèn)題后，也能夠引發(fā)學(xué)生自主思考，輔助學(xué)生發(fā)展計(jì)算思維。因此，教師有必要以學(xué)生的現(xiàn)狀為基礎(chǔ)，以學(xué)生的成長(zhǎng)為目的，圍繞Python為學(xué)生設(shè)計(jì)多樣化的問(wèn)題，并按照“由易到難”的順序?yàn)閷W(xué)生提出問(wèn)題，促使學(xué)生在逐一解決問(wèn)題之余強(qiáng)化計(jì)算思維，培養(yǎng)良好的思維習(xí)慣。

比如，在引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用Python繪制正方形時(shí)，教師便可以讓問(wèn)題成為連接各環(huán)節(jié)的關(guān)鍵點(diǎn)，推動(dòng)課堂教學(xué)的順利實(shí)施，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力。在實(shí)際的教學(xué)中，教師先設(shè)計(jì)“如何讓海龜行走呢？”的問(wèn)題，讓學(xué)生回憶以往的學(xué)習(xí)經(jīng)歷，輕松地回答這一問(wèn)題。伴隨學(xué)生的回答，教師提出“只讓海龜移動(dòng)還不夠，我們還想讓海龜沿著正方形移動(dòng)，你知道該怎么做嗎？”引發(fā)學(xué)生的好奇心。當(dāng)學(xué)生紛紛基于自己對(duì)Python的認(rèn)識(shí)，提出解決思路后，教師再順勢(shì)引入本節(jié)課的內(nèi)容，帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)left（）命令。緊接著，教師再提出“如何控制left（）的角度呢？”促使學(xué)生在解答問(wèn)題中觸及真知，發(fā)展計(jì)算思維。

問(wèn)題是信息技術(shù)教師開(kāi)展教育活動(dòng)的重要幫手，也是激活學(xué)生思維的導(dǎo)火索。在Python的教學(xué)中，教師主動(dòng)以教育需求為目的，為學(xué)生提出多個(gè)問(wèn)題，能夠激活學(xué)生的思維，以便學(xué)生在不斷用算法解決問(wèn)題中，促進(jìn)計(jì)算思維的進(jìn)一步發(fā)展。

五、建立開(kāi)放課堂，強(qiáng)化計(jì)算思維

在傳統(tǒng)形式下，知識(shí)的傳遞方向較為單一，往往都是教師直接以“照本宣科”的方式，帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)信息技術(shù)理論知識(shí)。在這一形式下，學(xué)生猶如觀眾，毫無(wú)參與感，致學(xué)生的思維逐步趨于僵化狀態(tài)，學(xué)生計(jì)算思維的發(fā)展也會(huì)受限。然而小組合作交流的活動(dòng)，無(wú)疑是這一問(wèn)題的特效藥，能有效緩解教育方向單一的現(xiàn)象，在發(fā)展學(xué)生合作意識(shí)的同時(shí)活化學(xué)生的思維，引導(dǎo)學(xué)生從多個(gè)角度出發(fā)探索知識(shí)。因此，在帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)Python時(shí)，教師應(yīng)當(dāng)對(duì)學(xué)生的編程能力等綜合素養(yǎng)進(jìn)行分析，以便在科學(xué)搭建小組中創(chuàng)建開(kāi)放的交流空間，助推學(xué)生計(jì)算思維的成長(zhǎng)。

例如，在引導(dǎo)學(xué)生給變量賦值時(shí)，教師便可以組建小組，讓學(xué)生基于開(kāi)放的學(xué)習(xí)空間深入課堂，提高計(jì)算思維能力。在課堂上，教師先為學(xué)生介紹“常量”“變量”“賦值”的概念，并觀察學(xué)生的反應(yīng)。隨后，教師根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)，對(duì)學(xué)生的編程能力、信息素養(yǎng)等進(jìn)行分析，以便采取互補(bǔ)的原則，恰當(dāng)?shù)匕才鸥餍〗M的成員。在搭建小組后，教師再提出“如何基于所學(xué)，控制‘海龜?shù)囊苿?dòng)呢？”鼓勵(lì)學(xué)生在組內(nèi)盡情地表達(dá)自己的意見(jiàn)，促使學(xué)生在不斷交換彼此的想法中，進(jìn)一步開(kāi)放自身的思維，持續(xù)發(fā)展計(jì)算思維。

顯而易見(jiàn)，合作小組的創(chuàng)建，讓學(xué)生擁有了互動(dòng)交流的機(jī)會(huì)。案例中，教師主動(dòng)基于學(xué)生的實(shí)際表現(xiàn)，采取科學(xué)的原則為學(xué)生搭建合作小組，再設(shè)定具體的合作任務(wù)，能夠讓學(xué)生在不斷交談中促進(jìn)任務(wù)的解決，在解放思維中鍛煉計(jì)算思維能力。

六、增添實(shí)踐活動(dòng)，組織自主操作

從教育實(shí)踐中能夠看出，學(xué)生更希望通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐的過(guò)程，對(duì)未知的內(nèi)容進(jìn)行探索。在“教學(xué)做合一”的教育思想中，陶行知先生也指出了“做”在學(xué)生認(rèn)識(shí)知識(shí)中發(fā)揮的重要作用。因此，在以Python為教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)時(shí)，為了讓學(xué)生的計(jì)算思維達(dá)到理想中的發(fā)展水平，教師要積極地引入實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生真正地通過(guò)自己的雙手促進(jìn)問(wèn)題的解決，感知在實(shí)際問(wèn)題中應(yīng)用Python的具體過(guò)程。在學(xué)生獲得實(shí)踐成果后，教師也要主動(dòng)贊賞學(xué)生的成果，并結(jié)合實(shí)踐成果改良評(píng)價(jià)模式，精準(zhǔn)指出學(xué)生的不足，便于學(xué)生實(shí)現(xiàn)持續(xù)成長(zhǎng)。

例如，在“Python序列——字符串”的教學(xué)中，教師在帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)了序列類型常用操作、索引等知識(shí)后，教師為學(xué)生擬定生活情境，并順勢(shì)提出“字符串轉(zhuǎn)換”的操作任務(wù)，鼓勵(lì)學(xué)生應(yīng)用新學(xué)習(xí)的Python知識(shí)解決問(wèn)題。隨后，學(xué)生展開(kāi)動(dòng)手實(shí)踐的活動(dòng)，逐步完成字符串的轉(zhuǎn)換。當(dāng)完成任務(wù)后，教師請(qǐng)學(xué)生使用流程圖羅列自己的操作步驟，并搭建展示的平臺(tái)，請(qǐng)學(xué)生呈現(xiàn)自己的最終成品。之后，教師再請(qǐng)每名學(xué)生結(jié)合自己制作的流程圖講述自己的思路，以及實(shí)際操作過(guò)程，進(jìn)一步提升計(jì)算思維。

行是知之始，只有完成實(shí)踐操作的活動(dòng)，學(xué)生才能夠真正地完成對(duì)信息技術(shù)知識(shí)的內(nèi)化，明確地厘清應(yīng)用Python解決問(wèn)題的思路，以便在現(xiàn)實(shí)生活中遇到相關(guān)問(wèn)題時(shí)，可以快速地找到對(duì)應(yīng)的知識(shí)，并進(jìn)行準(zhǔn)確應(yīng)用，有效提升問(wèn)題的解決實(shí)效，讓現(xiàn)實(shí)問(wèn)題得到良好解決，從而真正地彰顯發(fā)展計(jì)算思維的優(yōu)勢(shì)。

總而言之，對(duì)學(xué)生進(jìn)行計(jì)算思維的培養(yǎng)，能夠提高學(xué)生的應(yīng)用能力，使學(xué)生實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的內(nèi)化。但是，現(xiàn)階段的教育方式仍舊有許多不足，影響教師培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的效率。在未來(lái)組織學(xué)生學(xué)習(xí)Python時(shí)，教師應(yīng)當(dāng)繼續(xù)根據(jù)Python的教育特色，做好教育方法的優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而在創(chuàng)新教法中，循序漸進(jìn)地發(fā)展學(xué)生的計(jì)算思維，讓學(xué)生更自覺(jué)地利用Python解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。

【參考文獻(xiàn)】

[1]季軍.PBL教學(xué)模式在小學(xué)信息技術(shù)課程中的應(yīng)用[J].知識(shí)文庫(kù)，2021（23）：55-57.

（基金項(xiàng)目：本文系江蘇省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2020年度重點(diǎn)課題“計(jì)算思維培養(yǎng)視角下初中Python課程教學(xué)模式研究 ”（課題編號(hào)：C-a/2020/02/08）的研究成果之一）