培养小学生计算思维

叶斯琼

随着信息技术的飞速发展，计算思维已经成为现代人必备的核心素养之一。尤其对于小学生而言，培养其计算思维对于提高其解决问题的能力、培养其创新精神以及适应未来社会的发展都具有重要意义。图形化编程作为一种新兴的教学工具，为小学生计算思维的培养提供了有力支持。本文将探讨如何通过图形化编程有效培养小学生的计算思维，并提出相应的教学策略与实践方法。

一、图形化编程教学的优点

（一）降低学习门槛

传统的文本编程语言对于初学者来说入门门槛较高，需要具备较好的编程语言基础，而图形化编程语言通过图形化的界面和积木式的编程方式，极大降低了学习难度，学生无需掌握复杂的语法，只需要通过拖拽图形化模块即可以完成程序的编写。这种学习方式使更多的学生能够轻松入门，为培养其计算思维打下坚实的基础。

（二）强化逻辑思维

图形化编程在培养学生的逻辑思维方面具有显著优势，在编程过程中，学生需要根据问题的需求，对各个功能模块进行合理组织与安排，这种组织与安排的过程正是对学生逻辑思维能力的锻炼。在不断的实践中，学生的逻辑思维能力得到显著提升。

（三）培养创新能力

图形化编程鼓励学生发挥创意，实现自己的想法。这种开放式的学习环境使学生不再局限于课本知识的传授，而是能够自由地探索和实践。在不断的尝试与创新中，学生的计算思维将得到进一步拓展和深化。

（四）提高实践能力

图形化编程注重学生的实际操作能力，学生在完成编程项目的过程中需要不断地调试、优化程序，以实现最佳的效果，这种实践经验有助于学生在未来的学习和工作中更好地运用计算思维解决问题。

二、当前图形化编程教学的不足

（一）教学内容过于简单

图形化编程的教学目标是培养学生的逻辑思维和创造力，但是在实际教学中，一些教师过于注重编程技能的培养，而忽略了思维层面的教学，导致教学内容过于简单化，学生只是按照教师的步骤完成编程任务，缺乏自主思考和创新的机会。

（二）缺乏实际应用场景

图形化编程教学往往只关注编程技能本身，而忽略了与实际应用的结合。学生在学习过程中很难理解编程的实际意义和价值，导致学习兴趣和动力不足。

（三）教师专业素养不足

图形化编程虽然相对简单，但是对教师的专业素养仍然有一定的要求。一些教师对于图形化编程的理解不够深入，无法给予学生更好的指导和启发。此外，一些教师的教学方法过于传统，缺乏创新和趣味性，无法激发学生的学习兴趣。

（四）教学资源有限

图形化编程的教学需要一定的硬件和软件支持，如电脑、编程软件等。然而，一些学校由于经费等原因，教学资源有限，无法满足教学需求，这不仅会影响教学质量，还会降低学生的学习效果。

三、计算思维对学生个人发展和学习的重要性

（一）帮助学生更好地理解和应用信息技术

随着信息技术的发展，计算机已经成为学生学习和生活中不可或缺的工具。具备计算思维的学生能够更好地理解和应用各种信息技术，从而更好地利用这些工具来提高自己的学习效率和生活质量。

（二）为学生未来的职业发展打下坚实的基础

随着信息技术的发展，越来越多的行业需要具备计算思维的人才。具备计算思维的学生在未来的职业发展中将更加具有竞争力，能够更好地适应和应对各种挑战。

四、图形化编程在培养学生计算思维方面的策略

（一）渐进式教学

渐进式教学是一种有效的教学策略，通过逐步深化、由易到难的学习过程，提高学生的计算能力。在图形化编程教学中，教师可以应用渐进式教学方式。首先，让学生了解基本的编程概念和语法，帮助学生建立起基础的知识框架。其次，逐渐增加学习难度，让学生逐步掌握更复杂的编程技巧和算法。这样的教学策略能够有效引导学生从简单到复杂、从基础到高级地掌握编程知识，从而实现计算能力的逐步提高。

例如，在图形化编程教学中，教师可以先教授给学生基本的编程模块和指令，如移动、旋转和颜色变化等。通过这些基础模块的学习，学生能够完成一些简单的编程任务，如让角色移动或旋转。随着学习的深入，教师可以逐步引入更高级的编程概念和技巧，如算法、数据结构和面向对象编程等。通过这种逐步提高的教学方法，学生能够更好地掌握这些概念和技巧，并能够在复杂的项目中运用自如。另外，在实施渐进式教学的过程中，教师要关注学生的反馈，及时调整教学进度。对于掌握较好的学生，教师可以适当加快教学进度；对于掌握较差的学生，教师可以耐心指导，适当调整教学方法，确保每个学生都能从教学中受益。在渐进式的教学策略下，学生从基本的编程知识开始，逐步深入学习，掌握更复杂的编程技能。这不仅有利于学生更好地掌握编程知识，而且能够有效提高学生的计算能力。

（二）案例教学

案例教学在图形化编程中具有重要意义，通过具体的案例，学生能够深入实际问题，理解问题的本质，逐步培养分析问题、设计解决方案并实施的能力。并且，案例教学能够将抽象的编程知识与实际应用相结合，激发学生的学习兴趣，使学生更好地理解编程思维，学会融会贯通。

以闽教版信息技术六年级上册中的“体验积木式编程”为例，教师可以以生活中的实际应用为例，引导学生理解积木式编程的基本概念。例如，展示一个简单的动画程序，让学生了解如何利用积木式编程实现动画效果。这样，学生能够直观地看到编程的实际应用，从而产生学习兴趣。另外，教师可以引导学生动手实践，让学生在编写程序的过程中发现问题、解决问题，培养学生的实际操作能力和编程思维。在学生遇到问题时，教师应给予其及时指导，鼓励学生尝试不同的方法解决问题。总之，在“体验积木式编程”这一案例教学中，学生不仅能够掌握基本的编程知识，还能够培养编程思维和实际操作能力。同时，这种教学方法使得抽象的编程知识更加生动有趣，更易于被学生理解和接受。

（三）鼓励尝试

在学习图形化编程的过程中，学生可能会遇到各种各样的问题和挑战。这时，教师应鼓励学生大胆尝试不同的编程方法和技巧，这样一来，能够激发学生的学习兴趣，培养学生的创造力和解决问题的能力。同时，尝试不同的编程方法和技巧还可以帮助学生更全面地理解计算原理，培养学生的灵活思维和创新意识，从而提升学生的计算能力。

例如，当学生完成一个简单的程序后，教师可以引导学生思考是否有其他方法能够实现相同的功能，通过对比不同方法之间的差异，让学生理解编程的多样性，培养学生在实际操作中解决问题的能力。教师还可以设计一些有针对性的练习，来提升学生的计算能力。例如，要求学生编写一些具有挑战性的程序，在实际操作中提升计算能力。此外，教师可以组织一些趣味性的计算问题解答活动，让学生在轻松愉快的氛围中提升计算能力。总之，鼓励学生尝试不同的编程方法，能够帮助学生更全面地理解计算原理，培养学生的灵活思维和创新意识，提升学生的计算能力。因此，教师应当积极运用这一教学方法，为学生未来的学习和工作打下坚实的基础。

（四）反思与总结

学生在实际编程中，应该养成定期反思和总结的习惯，对自己的编程过程进行回顾和评估，总结经验教训。在不断地反思和总结过程中，学生逐步积累编程经验，发现问题并改进方法，提升自身的计算思维能力。此外，这种自我反思和总结的过程有助于学生形成系统的思维模式，提高问题解决效率。因此，教师应帮助学生养成定期反思和总结的习惯。

首先，教师要激发学生的反思意识，让学生认识到反思和总结对于编程学习的重要性。教师可以举出实际案例，让学生看到其他同学通过反思和总结取得了多大的进步，或者分享一些行业专家在项目中进行反思和总结的经验，这样可以激发学生对反思和总结的兴趣，增强学生的学习动力。其次，提供反思和总结的机会。在编程课程中，教师可以安排一些项目或练习，要求学生完成之后进行反思和总结，可以是在课堂上进行的小组讨论，也可以是课后的个人作业。学生回顾自己的编程过程，发现自身的问题，从而逐步积累编程经验，提高计算思维能力和问题解决能力。

（五）团队协作

在利用图形化编程培养学生计算思维的策略中，团队协作扮演着至关重要的角色。通过团队间的紧密合作，学生在互动与学习中相互借鉴，汲取他人的智慧和经验。同时，通过与他人的交流与配合，学生能够拓宽视野，明确问题解决方向，从而显著提升自身的计算思维能力。总之，这样的策略不仅有助于学生个人能力的提升，更有助于学生在未来学习和工作中更好地适应团队环境。因此，教师在图形化编程教学中应积极利用团队协作展开教学。

以闽教版信息技术六年级上册中的“趣味编程2：迷宫游戏”为例。首先，教师应该将学生分成若干个小组，并为每个小组分配任务，这些任务可以是设计游戏界面、编写游戏逻辑、调试游戏等。学生通过小组协作共同完成任务，从而加深对图形化编程的理解。其次，教师应鼓励学生积极交流，在完成任务的过程中，学生相互讨论、提出建议、解决问题，从而拓宽视野，明确问题解决方向。这种交流和配合能够培养学生的沟通能力和协作精神，有助于提高学生的计算思维能力。最后，教师应该对学生的表现进行评价和总结。评价可以采用多种方式，如小组报告、个人表现等；总结则应该包括学生在完成任务过程中遇到的问题、解决方法以及团队协作的优点和不足之处。

（六）实践应用

图形化编程与实际生活问题的结合是提升学生计算能力的重要策略之一。将图形化编程应用到实际问题中，能够帮助学生将所学的编程知识应用到真实的场景中，从而更加深入地理解和实践。在解决实际生活问题的过程中，学生能够更好地理解计算思维的重要性，培养实际问题的解决能力，同时加深对图形化编程的理解。因此，在教学中，教师应该注重图形化编程的实践应用。

首先，教师应该选择与实际生活相关的项目或问题，让学生进行实践。例如，让学生设计一个简单的网页、制作一个小游戏或者开发一个应用程序等，这些项目或问题应该具有一定的实际意义，能够引起学生的兴趣。其次，教师应该引导学生进行项目分析和问题分解。学生需要了解项目需求和目标，在此基础上进行设计。在解决问题的过程中，学生需要将问题分解为更小的部分，并逐一解决，这种思维方式不仅有助于学生更好地理解问题，还可以帮助学生更好地掌握图形化编程方法。再次，教师应该给予学生足够的支持。学生在实践过程中难免会遇到各种问题，教师应该及时给予其指导，帮助学生顺利完成项目。最后，教师还应该鼓励学生交流与合作，让学生互相学习、共同进步。总之，在图形化编程教学中注重实践应用是非常重要的。

（七）师资培训

系统的培训有助于教师了解图形化编程在小学教学中的应用场景和教学案例，学习如何设计基于图形化编程的教学活动，以及如何引导学生培养计算思维和解决问题的能力，进而推动图形化编程在小学教育中的实际应用。因此，为了确保教师教学的高效性和先进性，学校应加强对教师的培训。

第一，学校可以组织专门的培训班或研讨会，邀请专业的图形化编程教学专家为教师进行系统培训，传授图形化编程教学的理论知识和实践技巧。第二，通过线上教育平台或学习管理系统提供师资培训课程，教师可以进行自主学习，灵活安排学习时间，提高学习效率。第三，邀请优秀的教师开展内部培训，通过内部资源共享和教学经验交流，帮助其他教师快速掌握图形化编程教学的方法。第四，师资培训的效果评估环节是师资培训工作的重要环节。学校可以通过定期的教学观摩、听课评课，以及教学反馈调查等方式，对师资培训的效果进行评估，全面了解教师在图形化编程教学中的实际表现，检验培训效果，及时发现问题并加以解决。第五，定期开展教师教学反馈调查，让教师对培训内容和方式提出建议或意见，帮助学校更好地了解教师培训的实际需求，从而及时进行调整。第六，在师资培训结束后，学校要加强对教师的跟踪指导，帮助教师巩固培训成果，提高教学水平，从而实现师资培训的持续改进与提升。

五、结语

总而言之，图形化编程教学对于培养小学生的计算思维具有重要意义。教师要采用合理的教学策略和实践方法，激发学生的学习兴趣和主动性，引导学生通过实践操作培养计算思维和数学思维，打下坚实的编程基础，为未来发展做好准备。