小学音乐课堂学生计算思维能力培养探究

曹钰

摘 要：小学阶段的学生认知能力处于发展的关键时期，学生的认知特点表现为感性认识阶段、学习兴趣强、注意力不稳定、学习方式多样等。因此，正确培养小学生的计算思维能力是至关重要的任务。音乐作为一种艺术形式，不仅能够增强学生的审美能力，同时也能够促进学生的认知发展，有效提升小学生计算思维能力。本文主要通过实证调查，对小学音乐课堂中的节奏练习、音符符号学习、乐器演奏等方面进行分析，探讨音乐课堂对学生计算思维能力的影响。研究表明，小学音乐课堂中采用计算思维能力培养方法可以显著提高学生的计算思维能力，有助于培养学生的逻辑思维、创造力和解决问题能力，同时激发学生的学习兴趣，为学生的综合素质发展奠定基础。

关键词：小学音乐课堂；计算思维能力；学习策略

【中图分类号】G623.71          【文献标识码】A             【文章编号】2097-2539（2023）13-0094-03

随着信息技术的快速发展和计算机技术在现代社会的广泛应用，计算思维能力的重要性日益凸显。计算思维能力指的是一种将问题转化为计算机程序可以理解的形式，是一种运用计算机程序解决问题的能力。它不仅有助于人们理解计算机技术的运作原理和思维方式，也能培养人们的逻辑思维和解决问题的能力。音乐作为艺术形式，可促进计算思维能力培养。本文旨在探讨如何在小学音乐课堂培养计算思维能力，通过深入研究教学方法和策略，探索有效可行的教学模式，为音乐教育提供有益借鉴。研究结果将为音乐教育的其他领域提供有价值的启示和借鉴，以期为今后小学音乐教育的改革和发展提供了理论和实践参考。

1.“计算思维”相关概述

2006年3月，卡内基·梅隆大学计算机科学系主任周以真（Jeannette M. Wing）教授在计算机权威期刊《Communications of the ACM》杂志上定义计算思维（Computational Thinking）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。随着信息技术的飞速发展和计算机应用的普及，计算思维是一种解决问题、设计系统和理解人类行为的思维方式，越来越受到人们的关注和重视。计算思维不仅是计算机科学领域的基本概念和方法，还是一种跨学科的能力，能够应用到各种领域和问题的解决中。对21世纪的学生来说，计算思维能力已经成为一种重要的素质。

计算思维能力涉及四个主要方面：一是抽象思维，即将现实世界的问题和信息抽象成更简单、易于处理的形式，以便更有效地解决问题。二是模式识别，在问题和数据中找出重复出现的模式，从而找到潜在的规律和结构。三是算法设计，设计一系列的步骤或者规则来解决问题，使这些步骤可以被计算机执行。四是分解，将复杂的问题分解成更小、更易于处理的子问题，进而逐个解决这些子问题以达到解决整个问题的目的。通过掌握计算思维能力，学生不仅可以在计算机科学和技术领域得到更好的应用，还可以在各个学科和职业领域中发挥出更强的创造力和创新能力。计算思维所涉及的抽象、分解、模式识别、算法设计等基本思维方式，都可以帮助学生更加高效地处理信息、分析问题、寻找解决方案，并且从中发掘新的思考模式和方法。在当今竞争激烈的社会中，计算思维能力已经成为学生必备的一种核心素养，不仅可以为学生的未来学习和职业生涯奠定基础，还可以让学生在日常生活中更加灵活和自信地应对各种挑战。

2.音乐教育与计算思维能力的关系

音乐教育作为一种多元智能的培养途径，不仅能够帮助学生获得音乐方面的知识和技能，还能够对学生的综合素质和全面发展产生积极影响。音乐教育可以提高学生的审美素养、创造力、协作能力、情感表達和社交技巧。此外，音乐教育还能促进学生大脑发育，增强认知能力，提高学科成绩。音乐教育与计算思维能力之间存在着紧密的联系。音乐创作和演奏过程中需要运用到抽象认知、视觉审美、行动与创新等计算思维能力。两者之间关系分析以下：

抽象认知层面：音乐教育和计算思维在抽象认知层面有很多共同点。音乐教育和计算思维在抽象认知层面有共同点，要求学生通过抽象思维理解和运用符号、元素和概念，培养逻辑思维能力。共同目标是培养学生的抽象认知和逻辑思维能力。

视觉审美层面：音乐教育和计算思维都需要学生具备模式识别能力。音乐中存在多种模式，如旋律、和声、节奏等，学生识别这些模式可以更好地理解和欣赏音乐作品。计算思维同样强调模式识别，将问题分解为小问题。此外，音乐教育和计算思维还要求学生具备视觉空间能力，如理解和应用三维空间、二维空间等概念。共同目标是培养学生的视觉审美和空间想象力。

行动与创新层面：音乐教育和计算思维强调学生的执行和创新能力。音乐教育要求按乐谱演奏，鼓励创作；计算思维要求将概念应用到实际问题中，并提供创意。共同目标是培养学生的行动能力和创新思维。

音乐教育与计算思维在抽象认知、视觉审美、行动与创新等多个层面存在内在联系。通过音乐教育培养学生在这些方面的能力，可以促进学生计算思维能力的全面发展。同时，音乐教育与计算思维能力的关系并非单向影响，计算思维能力也会反过来影响音乐教育。如乐曲编排和音乐制作中，计算机技术的应用可以提高作品的质量和效率，同时也可以激发学生的学习兴趣和创造潜力。因此，在小学音乐课堂中应该注重培养学生的计算思维能力，从而提高学生的学习效果和未来发展潜力。同时，也应该进一步探索音乐教育与计算思维能力之间的关系，发挥两者的相互促进作用，为音乐教育和计算思维能力的发展提供更多的思路和方法。

3.小学音乐课堂学生计算思维能力培养的教学设计

在小学音乐课堂中有效地培养学生的计算思维能力，可以从教学内容、教学方法与手段以及教学评价与反馈三个方面进行探究。

（1）教学内容

在小學音乐课堂中，教师可以通过整合计算思维能力的培养目标，设计富有挑战性的课程内容。例如，通过编写简单的音乐编程软件，引导学生运用计算思维能力进行音乐创作；或者让学生分析音乐作品中的模式和结构，培养其抽象思维和分解能力。此外，教师还可以设置基于音乐理论和音乐历史的问题解决任务，让学生运用计算思维分析音乐现象和发展规律。在小学音乐课堂中，可以结合学生的身心发展规律及学习情况，充分转化、利用计算思维模型，逐步培养与提高学生的计算思维能力，为今后的学习打下良好的基础。教师可以根据学生的年龄和认知水平，适时引入计算思维相关内容，确保教学活动与学生实际需求相匹配。基于计算思维模型及三年级下册第四单元教学要求，对课文《顽皮的小闹钟》的教学目标及教学过程设计如表1。

通过在教学过程中的融入计算思维培养，学生在提高音乐素养的同时，也能够培养计算思维能力，提升问题解决和创新能力。此外，教师还可以关注学生的个体差异，针对不同学生制定个性化的计算思维能力培养方案，以充分调动学生的学习积极性和主动性。为了实现音乐课堂计算思维能力培养的最佳效果，教师需要不断更新和优化教学内容。这包括关注音乐教育和计算思维领域的最新研究成果，探索更多适合小学生的教学方法和实践活动，以及与同行和专家进行交流和分享，共同推进音乐课堂计算思维能力培养的发展。在教学过程中，教师还应关注学生的心理需求和情感体验，以培养学生对音乐学习和计算思维能力培养的兴趣和热情。例如，教师可以组织学生参加音乐创作比赛或编程竞赛，以激发学生的创造力和竞争意识；或者利用课外活动，如音乐会和科技展览，让学生在实践中感受音乐与计算思维的结合。总之，通过有针对性地设计教学内容、教学方法与手段，以及教学评价与反馈，小学音乐课堂计算思维能力培养将更加系统、全面地推进，为学生的综合素质培养奠定坚实基础。

（2）教学方法与手段

在选择教学方法和手段时，教师应关注学生的年龄特点和认知水平，确保所采用的方法和策略符合学生的发展阶段。例如，对低年级学生，教师可以采用更直观和生动的教学方式，如音乐故事、角色扮演等，以激发学生的想象力和创造力。对高年级学生，教师可以引导学生运用更高级的计算思维技巧，如算法设计和数据分析，进一步拓展音乐知识和技能。此外，教师还可以鼓励学生进行跨学科学习，将计算思维与其他学科（如数学、科学、艺术等）相结合，帮助学生形成更为完整的知识体系。这不仅有助于培养学生的计算思维能力，还可以促进学生在多个领域的综合素质发展。在教学过程中，教师还应关注学生的合作与交流能力，为学生提供充分的讨论和表达机会。例如，教师可以设置小组合作任务，让学生在团队中共同解决问题，培养学生的沟通和协作能力。同时，教师应鼓励学生敢于尝试和创新，培养学生在面对挑战和困难时的解决问题能力。教师还可以定期对教学方法和手段进行总结和反思，以便在实践中不断优化和完善。这包括关注学生的反馈和建议，及时调整教学策略，以提高教学效果。通过这些努力，教师能够更好地在音乐课堂中培养学生的计算思维能力，为学生未来的学习和发展奠定坚实基础。

（3）教学评价与反馈

为了确保计算思维能力的有效培养，教师需要建立科学的评价与反馈机制。教师可以通过观察学生在课堂活动中的表现、分析学生的作品和过程性成果，以及定期进行计算思维能力的测试，全面评估学生的计算思维能力。同时，教师应及时向学生提供反馈，帮助学生了解自己在计算思维能力方面的优势和不足，指导学生进行有针对性的提升。

教师在评价过程中应注重学生的计算思维过程与方法，以及学生在解决问题过程中所展现的创造性和独立思考能力。此外，教师可采用同伴评价、自我评价等多元评价方式，让学生从多角度认识和反思自己的计算思维能力，进一步促进其能力的提升。反思评估是计算思维过程中的重要环节，应该贯穿于听赏与评述、编程模拟闹钟和分析乐曲结构的全过程。教师应该引导学生以一定的标准评估自己与他人的思维和行为，并及时纠正错误。此外，鼓励学生在评估过程中积极分享心得与体验，以便于学生在未来的学习过程中不断成长和进步，可利用的评价量表见表2，通过自评、互评，检测是否达到计算思维的各项要求。

4.结语

本论文通过对小学音乐课堂中计算思维能力培养的探讨，提出了一套系统的教学策略和方法。研究结果表明，将计算思维培养融入音乐教育对学生的音乐素养和计算思维能力的提升具有显著效果。在未来的教育实践中，教师可以根据本研究的策略和方法，有针对性地调整音乐课堂教学，更好地培养学生的计算思维能力。总之，将计算思维培养融入小学音乐课堂不仅有助于提高学生的音乐素养，同时也能够增强学生的计算思维能力，为学生未来的学术和职业发展奠定坚实基础。本研究旨在为音乐教育工作者及学者提供有益的启示和参考。

参考文献

[1]覃祖军，郑兰梅.“三路三点三力”人工智能融合课程教学法探索[J].中国信息技术教育，2022（06）.

[2]刘娟.初探小学音乐课堂培养学生创造性思维能力[J].小学生，2020（06）.