小学信息技术教学中学生计算思维的培养

【摘要】计算思维是個体运用计算科学的思想方法在解决问题时产生的思维活动，是信息技术学科的核心素养之一，在学生创新意识和实践能力培养方面起着不可估量的作用。随着信息化的不断推进，数字化进程的不断发展，在信息技术教学中教师也越来越关注学生计算思维的培养。因此，教师要构建科学的教学体系，运用多种教学手段，开展多样化的计算思维训练活动，使学生养成良好的计算思维习惯，不断提高计算思维能力。

【关键词】小学信息技术；计算思维；培养策略

作者简介：杨贞璐（1991—），女，江苏省南通市竹行小学。

什么是计算思维？简而言之，其就是借助计算机科学，解决问题、设计程序系统、理解人类行为的相关思维活动。小学阶段是学生思维能力塑造的重要阶段，教育工作者必须把握这一学生成长的黄金时期，借助信息技术教学，培养学生的计算思维。教师要以引导者的身份，带领小学生深刻地感受信息技术这门学科的内涵，使学生理解其奥妙，把握其发展规律。教师也要组织多样化的教学活动，提升小学生的学习兴趣，拉近小学生和信息技术的距离，让小学生树立良好的科学观和信息观，从理论入手，通过实践积累，全方位地培养小学生的核心素养，帮助他们形成良好的计算思维。

一、项目式学习，渗透计算思维

在学习中，学生会有许多创意和想法，若教师不能细心洞察，无法做到关注与引导学生，那么这些迸发的创新火花就只能成为计算思维培养过程中的空想。在课堂上，教师引导学生和培养学生的计算思维，与单纯的传授知识比起来，实际意义更大。而项目式学习不失为渗透计算思维的一种好方法，简而言之，其就是将学生的学习以“项目”的形式放置于一个实际问题的解决过程中。其中“项目”一般是解决某个实际问题，而对这些问题，学生往往不能用学到的知识直接获取答案，他们需要摆脱简单的线性思维，再去分析和解决问题，极富挑战性。如教学“Scratch”单元“打地鼠游戏”一课时，教师将赛车游戏的设计作为学生要完成的“项目”。首先，教师让学生试玩“打地鼠”这一小游戏，进行游戏体验，代入情境，引导学生产生玩游戏没有设计游戏过瘾的想法，让学生体会自己设计游戏有趣且更有意义。其次，教师进行问题分析，任务驱动。这个游戏中的角色有几个？他们的动作又分别是什么？最后，教师让学生思考需要用什么控件来完成角色任务，然后小组一起行动，通过合作将任务分析图填写完整。在“打地鼠”游戏的项目设计中，教师通过设计“如果你是一名设计师，你将如何对这个游戏进行设计？”这一开放性的问题，真正做到以生为本，让学生在全局规划者的角色设定中分小组进行角色设计、动作分析，最终设计出富有个性的游戏。在这一过程中，学生会试图从不同的途径和角度解决问题，诸如“如何进行项目设计”“项目控制实施的细化”“小组成员间的沟通与合作的加强”等，以养成计算思维。

二、自主探索，提升计算思维

问题解决说、信息表达说、三维目标说，是计算思维的主要内容。要想培养小学生的计算思维，教师就必须培养他们的可视化思维、过程思维以及实践能力。小学信息技术教师必须注重程序的设计与算法，引导小学生深入信息技术这门课程，让他们自主探索。小学生在自主探索的过程中，会发挥个人的想象力，活跃思维能力，从而促进计算思维的提升，更加深刻地掌握教学内容［1］。

如教学“发送邮件”一课，小学信息技术教师可以先引导小学生了解什么是邮件。经过教师解释之后，学生掌握电子邮件的内涵，知道电子邮件是当前世界上运用最为广泛的一种互联网服务，快捷高效是电子邮件的主要特点，其能让不同地区的人们实现信息的交换，完成信息的交流。当下，我国的小学生已经初步接触网络，他们对电子邮件充满好奇心。小学信息技术教师可以深入地讲解如何发送邮件，细化发送步骤，并引导学生进行实践。当学生了解了发送邮件的具体步骤以后，教师需要给予学生自主探索的空间，让学生给自己最好的朋友发送一封邮件，使学生在实践的过程中发现问题、分析问题并解决问题。如有的学生在发送邮件时，不知道如何点击发送人；有的学生则是邮件格式不对，无法正确发送邮件；有的学生则不会定时发送邮件。在亲自发送邮件的过程中，学生可以明确自身的问题，向同学、教师、甚至家长寻求帮助，从而顺利解决问题，掌握邮件发送的技巧。学生在学中用、用中学的探索过程中，实现生活知识迁移并建构起新的知识结构，通过不断尝试与创新，提高解决实际问题的能力，不断提升计算思维。

三、实践操作，形成计算思维

在小学信息技术课堂上，要想培养小学生的计算思维，提升小学生的信息技术能力，构建高效的信息课堂，教师就必须多开展实践操作活动，让小学生在接触计算机、使用计算机的过程中，深化对计算机的认识，提升自身的感悟能力，完成计算思维的内化［2］。小学生本身的逻辑能力和理解能力比较弱，在小学阶段，教师可以先从一些简单的软件和理论开始，慢慢地引导学生认识信息技术，帮助学生逐步构建良好的学习体系，完成知识的深化。

如教学“认识键盘”一课时，小学信息技术教师可以结合实际，引导小学生亲身实践。对小学生而言，他们还未曾系统化地接触计算机教育，对计算机键盘很陌生，很难在短时间内学会Word文档的正确使用方法和正确录入文字。教师要结合小学生的具体身心特点，增强教学的有效性，先从简单的内容入手，让学生正确认识Word文档，学会如何正确打开文档、保存文档、输入名称、关闭文档，然后再让学生按照个人的兴趣爱好，输入好词佳句或者段落。在学生有了一定的学习基础后，教师可让学生录入较长的文章，循序渐进地加强学生对键盘的理解，提高他们对键盘的使用和熟练程度。在学生初次使用键盘时，教师可引导学生输入自己的名字、自己喜欢的食物、自己喜欢的电视剧等，即输入文字节奏较短、文本简单的信息。在学生熟练键盘应用后，教师可为学生布置命题作文，让学生将作文记录在文档中，这样既可以考查学生的键盘使用能力，还能锻炼学生的遣词造句能力。教师布置的命题作文可从一百字逐渐扩展到两百字、三百字，从而以量变促质变，让学生在反复的键盘使用中清楚掌握各个字母的分布情况，学会正确使用键盘、使用文档。在这一过程中，小学生的计算思维会慢慢得到培养。在学生掌握了文字输入方法后，教师还可以给学生传授Word文档的其他操作方法，如插入图片、制作表格等，让学生在实践操作中发掘文档的多功能性，提升学习兴趣，逐步形成计算思维。

四、联系实际，運用计算思维

要想培养小学生的计算思维，促进小学生的全面发展，教师的教学范围就不能仅局限于课堂，还要延伸到生活和课外，从而开阔学生的眼界，提升他们的计算思维实际运用能力。任何一门学科知识都可以在生活中找到其身影，可以说，任何一门学科的理论都来源于生活，最终回归生活。教师在教学的过程中，要积极引导学生联系生活实际，开展计算实践活动，利用多种场合、不同形式，巩固学生的知识技能，培养学生的计算思维。学生在实际生活中也应合理地使用计算机，丰富经验，逐步形成自身解决问题的模型。在运用计算机的过程中，学生应将扁平的课堂知识转化成立体的实践操作，从而完成计算思维的有效培养。

如在教学“编程”时，小学信息技术教师可以在课堂中设置模拟炒菜机操作过程，让课堂与学生的生活和社会认知相结合，使学生从智能炒菜机入手，完成不同的学习任务。学习任务的难度也应循序渐进、由易到难，不断加强学生的计算思维。第一个学习任务是模拟炒菜机的预约、配料、炒菜、保温功能，让学生进一步体验角色的传递，感受程序的作用，学会发送消息与接收消息。第二个学习任务是设置倒计时装置，让学生对炒菜机的倒计时装置进行分析，了解变量的内涵与意义，学会利用理论知识解决实际问题。第三个学习任务是编写程序，完成预约炒菜功能。教师应以不同的任务强化学生的计算思维能力，让学生层层递进，不断加强对计算机的了解，高效地完成学习目标，并从生活的角度出发，意识到计算机的重要性，从而借助理论知识，解决实际问题。

五、组织活动，提升计算思维

近年来，我国的信息技术快速发展，人们已经逐步意识到信息技术的重要性。在互联网时代，各个学校也开始大力建设信息技术，完善硬件设备，引入先进教学理念，为学生创设更好的教育教学平台。放眼全国和世界范围，关于青少年信息技术的比赛层出不穷，这正是为了锻炼青少年的信息技术能力，提高他们的信息技术水平。通过比赛，学生的探究欲得到明显增强，计算思维和实践水平也可实现跨越式提升，这对学生的未来发展起到不可忽视的重要推动作用。全国性的信息技术比赛要求学生能够摸清题干，从题干中找问题，设计程序，编写程序，完成结果。这一过程对学生的计算思维能力是良好的锻炼。但是每年全国性的大赛举办次数与参赛人数有限，教师要想多锻炼学生的计算思维，发展学生的核心素养，可以尝试结合本校实际情况，并联系当地的其他学校，促使多校共同组织召开比赛活动，让学生结合自身所学，全身心地投入信息技术比赛，在丰富多样的活动中感受信息技术的魅力，强化自身的计算思维，提高计算思维水平。

比如，学校在完成某一阶段的教学任务后，可以结合教学进度与教学目标，组织召开“穿越迷宫”大赛，参赛的形式不限。在教学过程中，小学信息技术教师要引导学生掌握“穿越迷宫”大赛的重点内容，明确侦测的意义，学会有效地判断侦测，并借助侦测，创设自己喜欢的游戏或者故事。该编程内容并不复杂，学生能够快速掌握，并达成学习目标。在组织比赛活动的同时，教师可为学生创设更为广阔的舞台，让学生设置更为多样化的迷宫游戏。“本次比赛的内容是穿越迷宫，大家可以结合自身的爱好，设计自己喜欢的游戏。游戏的主旨是什么？游戏的目的是什么？如何编程？游戏的难度等级是多少？大家可以设计多种多样的游戏，不必受到任何体裁的约束，但是在展示游戏时，必须清楚地和老师以及参赛选手们分享以上几个问题的答案，便于大家更为深入地了解这个游戏，学会正确使用游戏。”由此，学生可以选择单独报名参赛，也可以选择小组合作参赛。通过比赛，学生的计算思维和合作能力、思考能力、想象力以及创造力能够得到考验和锻炼。在精心设计游戏的过程中，学生已然从信息技术这门学科中领悟到计算思维。计算思维并不是一朝一夕就能培养出来的，它需要有良好的情景化过程。而游戏比赛就是真实的情境，能够让学生实现思维迁移，进一步提高计算思维水平。在设计比赛活动时，教师还可以增加一些生活化的元素，如“人脸识别器”“过红绿灯装置”等，将生活与信息技术进行有效的联系，让学生在生活中感受到信息技术的趣味性，从而提高信息技术水平。在学生参赛的过程中，小学信息技术教师可给予适当的评价，帮助学生明确自身的优缺点。对最终获胜的学生，学校可颁发定制奖杯以及相应的物质奖励，以提升学生的荣誉感，强化学生的学习动力。在这样的氛围下，学生不断积极地投入信息技术的学习，并在学习过程中锻炼个人的计算思维，提升自我能力。此外，教师与学校、家长还需要共同合作，为学生提供良好的学习环境，让学生在良好的学习氛围中实现全面成长［3］。

总而言之，计算思维是人们在当今信息社会应熟练掌握的基本技能，它还可以被解读为创造力、算法思维、批判性思维、问题解决能力、合作思维和沟通技能的共同体现。因此，小学信息技术教师要引导学生学习、掌握这种思维方法，并将其应用于问题的解决，以此来培养学生的计算思维能力。计算思维能力的培养并不是一蹴而就的，而是一个螺旋上升、循序渐进的过程，我们需要不断研究、实践、积累、总结与提高。

【参考文献】

［1］王晓波.计算思维：面向学生未来发展的核心素养［J］.中小学信息技术教育，2021（09）：4.

［2］奚鋐宙.指向计算思维的小学信息科技课教学策略初探［J］.教育传播与技术，2021（04）：45-48.

［3］陈晨.基于计算思维培养的小学Scratch编程教学探讨［J］.基础教育论坛，2021（20）：71-72.