小学信息技术教学中计算思维的培养

冯蛟鸿

如今信息时代， 科学技术飞速发展。为了全面培养中小学生的信息素养以及信息技术的操作能力， 从而培养适应信息时代发展的新型人才， 信息技术课程已被设置为义务教育阶段的必修课程， 其目标不仅是培养学生学习和探索信息技术的兴趣以及提高信息处理能力， 同时还要强化学生使用信息技术解决学习和实际生活中遇到的各种问题的意识和能力。

我国《教育信息化“十三五”规划》强调积极探索信息技术在“众创空间”、跨学科学习、创客教育等新的教育模式中的应用，着力提升学生的信息素养、创新意识和创新能力;我国信息技术学科新一轮课改的目标是发展学生核心素养，包括信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息责任。其中就提倡的实施计算机科学教育与培养学生计算思维。在未来构建中小学的信息技术课程的教学体系中， 计算思维的培养也将会被涉及和重视。因此， 在小学信息技术课程教学过程中， 为了进一步提高学生应用计算机知识分析和解决问题的能力， 思考如何有效培养学生的计算思维能力是非常值得深入探讨的一个话题。以此我们可以看出信息技术教育是培养学生具有计算机知识、技能与信息素养方面的能力，它以面向计算学科的思维能力的培养为核心。因此，我们的信息技术课程要将培养学生的计算思维能力作为教学的一项特殊任务，不只讲知识，更应该找出藏在计算机学科知识中的思维，让知识和思维相辅相成，思维伴着知识的畅通而爆发，能力伴着思维的创新而升华。怎样在信息技术课堂中培养学生的计算思维呢？

一、什么是计算思维

计算思维，是一组解决问题的方法，它教会孩子像计算机一样表述问题和解决问题，或者说，它教会孩子理解和模拟计算机怎么解决一个问题。计算思维包括几个方面：分解问题，逻辑和规律，算法，抽象。它可以说是学计算机和编程之前的基础技能。或者说，编程只是表象，有计算思维才能真正写出正确的程序。用写文章做比喻，编程语言好比汉字、法语或者日文，计算思维则是文章的构思、组织和内容。

计算思维即是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。是每人都应掌握的基本技能， 而不仅仅属于计算机科学家。我们在培养孩子的解析能力时不仅包括阅读、写作和算术， 还应包括计算思维。正如印刷出版促进了3R的普及一样， 计算和计算机也以类似的正反馈促进了计算思维的传播。计算思维有助于人们加深理解计算的本质以及计算机求解问题的原理， 同时可以提供一系列的观点和方法来帮助人们有效解决问题， 因此计算思维是人们在日常生活和工作学习中不可或缺的一种能力。计算思维的概念一经提出， 便得到了来自计算机科学、社会学、哲学以及教育学等领域的广大海内外学者的极大关注。

二、小学信息技术课程计算思维培养的方法和策略

计算思维能力包括算法化思维、分解问题、对信息与数据的抽象化、数学建模、可视化表达、逻辑化推理以及模块化规划等诸多方面。在信息技术课程中加强培养学生的计算思维， 就是要让学生不仅掌握基本的信息技术操作能力， 还要能够理解由人、计算设备和信息构成的信息系统的工作原理;通过多种不同方式来学习计算机科学的核心概念与方法， 同时培养他们的抽象与逻辑思考、系统化思考等计算思维， 并借助信息技术作品的设计与实践， 增进计算思维的应用能力和解决问题能力， 加强团队合作以及创新思考。

三、教会学生分解问题，掌握基本计算思维能力

为什么要分解问题？计算机可以做像登月、自动导航、下围棋、构建虚拟现实之类特别有意思的事情，它可以下棋打败世界冠军。那么计算机是如何做到这些的呢？简单来说，就是分解思维。通常我们在上课的时候告诉学生的是分而治之思想。分解问题就是将复杂的、庞大的问题分解成几个小问题分别解决的思维路径。举个例子，如果现在需要做一顿饭，我们讲做饭分成“买菜”、“洗菜”和“做菜”几个任务进行，其中又可以将这些任务分解成更小的部分。当我们层层递进将各个小问题都解决了之后，最后“做饭”这个大问题也就解决了。

分解问题是计算思维的基本思路：一个大问题分解成计算机可以运作的小问题，然后逐步完成。计算机程序就是描述如何一步一步解决一个问题的。因此，在信息技术教学中，我们就要教会学生分解问题，利用计算思维解决问题。

四、树立框架思维和抽象思维，提高解决问题的效率    分解完问题后，第二个步骤就是识别，即单独检视、思考每一个小问题，搜索解决方案。

还是以做饭为例的话，我们需要将三个任务按时间顺序排列，再去挖掘其中的行动细则。这样更容易避免疏漏和手忙脚乱，提高解决问题的效率。完成大概框架的搭建后，接下来需要利用抽象思维聚焦几个节點，忽略小细节，形成解决思路。

计算思维广泛应用于工作、学习和生活。计算思维提供了一种能够广泛应用于工作、学习和生活中的组织与分析问题的新视角，同时它可以连结计算机科学与其他学科知识领域，突破了专业知识技能与思想的局限，促使学习者进行技术使用者到创造者的角色转变。

通过在信息技术教学中培养孩子掌握基本的计算思维，提升学习能力，改进学习效果。当我们真正面对复杂繁琐的问题、步骤头痛不已时，信息技术教学中培养出来的这种计算思维方式能够高效地将问题化繁为简。这就是计算思维能够广泛应用于工作、学习和生活的原因。