基于信息素养的小学生编程教育研究

武佳宁

关键词：信息素养；编程教育；教学模式设计；编程思维；创新能力

0引言

随着信息技术的不断发展，编程已经成为一种重要的技能，许多国家都将其列为教育课程的一部分。国务院在2017年发布了《新一代人工智能发展规划》将人工智能等相关内容纳入中小学阶段；同年教育部发布《中小学综合实践活动课程指导纲要》明确指出要培养中小学生计算思维和技术技能和动手操作；教育部在2018年颁发《教育信息化2.0行动计划》，指出计算思维将成为发展必备技能[1-3]。

在小学阶段就开始进行编程教育，可以培养学生的逻辑思维能力、解决问题的能力和创新能力，同时提高他们的信息素养[4]。基于信息素养的小学生编程教育强调了信息素养对编程能力的重要性，通过培养学生对信息的敏感性和认识能力，激发他们的学习兴趣与能力，提高他们的编程水平和信息技术应用能力，使其更好地适应信息化时代[5-6]。

1学生信息素养培养

1.1信息意识——计算思维的信息素养培养

计算思维是指利用计算机科学中相关工具和技术，运用适当的逻辑、算法和数据，解决现实问题的思维模式和方法[8]。信息素养的培养与计算思维密切相关，掌握基本计算机科学知识运用计算机科学基础知识解决问题，因此掌握基本的计算机科学知识是至关重要的。虽然计算思维并不仅限于编程，但掌握编程技能是必须的。需要学习一两种编程语言的基础知识和编写简单程序的能力，以便将计算思维的思路实现为真实的程序。培养系统思维能力不能只关注问题本身，还需要对问题所处的环境和系统有完整理解，需要培养系统思维能力。这就需要学习如何从多个角度分析问题，找到问题的根源而不是表象。只有全面提升技能和能力，才能真正掌握计算思维，并应用于实际生活中。

1.2信息技能——创新能力的信息素养培养

小学阶段是孩子接受编程知识的重要启蒙阶段，这个阶段的编程学习将直接影响到孩子以后的创新思维能力和未来表现。引导孩子学习编程思维可以极大地拓展孩子的创新能力，在解决实际问题时，把复杂的大问题，拆解成一系列简单的小问题。通过算法和程序来实现解决问题的过程。在孩子接受编程教育的同时，应注重培养孩子的编程思维。巧妙地设计编程课程，使课程设置灵活多样，既能激发孩子的学习兴趣，又能促进编程思维和能力的提高[9]。鼓励编程作品的创新让孩子锻炼自己的思考和创新能力的重要途径。各种创新性的编程作品都可以参考，比如游戏、艺术、机器人等，让孩子拥有更广阔的想象力和创造力[10]。要培养小学生的创新能力，必须让孩子了解计算机的基本知识和操作技能。小学生编程创新能力的信息素养培养需要注重编程思维、巧妙设计编程课程、鼓励编程作品创新以及提高计算机素养等方面的培养。同时，需要教育孩子在学习和创新中保持思维灵活、多角度思考问题，培养他们独立思考和合作解决问题的能力。

1.3文化素养——编程知识的信息素养培养

文化素养是信息素养的组成部分，是综合性的概念，包括了信息获取、信息处理、信息分析应用等多个方面。编程知识作为信息技术的一种重要应用形式，也是信息素养的重要组成部分[7]。编程知识的学习需要广泛获取信息，包括了编程语言、开发工具、技术文献等方面的知识。信息处理和分析能力是编程知识的关键能力之一，涉及理解问题的需求、设计解决方案等方面的能力。在掌握一定的编程基础后，可以利用思维导图、UML、流程图等方法来进行信息处理和分析。编程知识的应用需要通过实践来不断提升，需要在不断的尝试和实践中积累经验。编程知识的快速发展和技术更新要求不断地学习和创新，这就需要培养自主学习和创新能力，对新技术和新思想进行探究和实践，尝试从新的角度解决问题，推动编程知识的创新发展。编程知识的信息素养培养需要通过信息获取、信息处理和分析、实践能力以及自主学习和创新能力等多个方面的不断提升，才能真正掌握编程知识，适应不断变化的信息技术环境。

2基于信息素养的小学生编程教学模式设计

2.1小学生编程教学模式设计

为了在小学生编程教育中有效地培养信息素养和创新能力，可以采用个性化教学模式的编程教育。根据每个学生的兴趣爱好、能力需求的不同，分别查找教学资源，制定教学计划，促进学生自主、主动学习，以达到学生发挥潜能和发展个性的目的。在开始编程课程前，需要对学生进行分析和定位，确定学生的编程能力、兴趣和需求。在教学过程中，需要先让学生学习基础的编程语言，例如Scratch和Python等。通过基础知识的讲解和检测，判断孩子学习的程度，在此基础上调整教学方法和教学资源。引导学生进行个性化项目开发，在学生学会编程基础语言后，可以结合学生的兴趣和爱好，引导他们研究和开发个性化项目。例如，制作简单的游戏、制作动画或机器人等。项目的创意可以来自学生，也可以与老师一起讨论确定。在项目开发过程中，引导学生学习如何团队协作。例如，在开发游戏应用程序时，一个小组可以专注于游戏策划设计，另一个小组可以专注于程序调试，各自发挥所长，通过计划和组织相互配合和协作，实现项目的成功。在最后，需要对学生进行评估和反馈，确定孩子完成的项目，鼓励和奖励孩子的创意和创新。同时，需要得到家长和学生的反馈，包括对教育资源的评估和对编程教育的展望，以进一步提高教学效果。

基于信息素养的小学生编程教学设计需要遵循以下原则：

①精简教材，注重实践。小学生的注意力和耐心有限，需要设计精简的教材，让学生轻松掌握编程基础知识。同时，要注重实践，让学生动手实践，锻炼他们在实践中解决问题的能力。

②按照学习需求及兴趣选择教学内容。编程教育涵盖了很多知识领域，如果让所有学生都按照同样的教学内容进行学习，可能会无法满足不同学生的需求和兴趣。因此，需要根据学生的不同学习需求和兴趣进行精准教学。

③借助工具和平台提高教学效率。编程教育需要借助相应的工具和平台，可以提高教学效率，同时也能让学生更好地理解和掌握编程知识。例如Scratch和Python等编程语言的软件和平台。

④保持与时俱进，注重创新教学方式。编程教育是一个不断发展的领域，需要保持与时俱进，使用最新的教学方式和技术，提高学生的学习质量。同时，也需要注重创新教学方式，使学生在学习中得到更好的体验和成长。

总之，基于信息素养的小学生编程教育是一个重要的教育领域，需要注重实践、精简教材、个性化教学、借助工具和保持与时俱进等原则，为小学生的未来成长打下良好的基础。

2.2小学生编程教学内容安排

小学生编程教学更注重学生的实际需求，以学生为中心，符合学生的认知规律和学习兴趣。基于信息素养的小学生编程教育教学应采用多元化的策略和方法，如信息课程、游戏化教学、项目驱动等，根据学生的年龄，采用具有针对性的、符合学生认知规律的教学手段，从兴趣、习惯、认知等多维度入手。在内容上兼顾课程的深度和广度，将编程知识和信息素养的培养贯穿整个教育过程，突出编程的应用实践和探究能力，使学生能够具备不断探索和学习的能力。基于图形化拼接块的编程语言，非常适合初学者使用和学习。基于信息素养的小学生编程学习教学内容，应该充分考虑到孩子们的年龄特点和实际能力，注重实践能力的培养，不断鼓励他们进行创新和尝试。表1是基于信息素养的小学生编程学习编程的教学内容安排。

3基于信息素养的小学生编程学习效果评价体系

教育评估和反馈是基于信息素养的小学生编程教育的重要组成部分。通过定期的教育评估和反馈，可以及时了解学生的学习情况和成效，发现问题及时解决，优化教育内容和教学方法，进一步提高学生的编程能力和信息素养。因此，在基于信息素养的小学生编程教育中，应充分发挥信息技术应用和信息素养在整个教育过程的重要作用，结合学生自身的需求和认知规律，通过各异的教育方式和教学策略，去提高学生的编程能力和信息素养。

基于信息素养的小学生编程学习效果评价体系应该具有科学、客观、全面的特点，能够全面反映孩子们的编程能力和信息素养水平。表2是一个基于信息素养的小学生编程学习效果评价体系的建议。

有学就要有练，适当的参加实践活动，可以提升小学生学习编程和信息技术的积极性。全国性竞赛和普及性测试评级，从不同方向为我国小学生信息素养，以及创新创造能力的提升起到了重要作用。我国发布的2022—2025学年面向中小学生的全国性竞赛白名单中，面向小学生的涉及信息素养的竞赛就有9项，包括“全国青少年人工智能创新挑战赛”“全国中小学信息技术创新与实践大赛”“世界机器人大会青少年机器人设计与信息素养大赛”“蓝桥杯全国软件和信息技术专业人才大赛”等。这类编程设计能力大赛激发了学生创新创造精神，鼓励孩子们把自己的创意火花表达出来，在竞赛实践中展示交流。

中国电子学会创办的青少年等级考试，是专门面向信息素养等级评价项目，下设软件编程、机器人技术、三维创意技术、电子技术、无人机技术五大类七个技术方向。其中软件编程评价包括Scratch图形化编程、Python、C语言三个方向。各个级别都是针对一整块知识点进行考核，循序渐进层层深入，用等级考核引导学习，给学生以成就感，激励坚持学习的自信心。目前举办这类等级考核评价还有“蓝桥信息技术等级考试”，它创立了教、学、练、考标准，完善了过程跟踪评价，并增设了STEMA评测，在引导学生学习信息学知识的同时，拓宽了学生物理、化学、生物等多方面的知识考查。

4结语

基于信息素养的小学生编程教育，将提升信息素养和编程技能二者结合起来，可以为小学生全面发展提供有益的支持。培养小学生的信息素养，将其融入编程教育的整个过程中，从而更好地促进小学生的全面发展。未来需要在教学实践中对这些措施进行有效的实施，不断探索和完善基于信息素养的小学生编程教育的理论和实践的新模式，培养学生的创造力、解决问题的能力和合作意识等综合能力，通过设计和实现自己的程序，激发他们的创新潜力，培养他们的创新能力。