人工智能发展下的小学信息技术教学中培养学生编程思维的策略

戴翼昊

【摘要】现阶段各类新技术和图形化编程等内容开始出现，让人类社会加速进入了人工智能时代。因此，未来的人才需要有基本的人工智能素养，这是时代发展对教育人才培养的客观要求。所以教师也需要分析如何在教学当中进行改进和优化，帮助学生提高技术水平。

【关键词】人工智能;信息技术;编程思维

0.引言

编程对于小学生而言是一项比较抽象和枯燥的内容，大部分学生在学习过程当中没有足够的兴趣。为了改变教学现状，需深入分析小学生的学习思维和学生的年龄特征，合理安排教学重点和相关教学内容，重点改善信息技术课程的质量和效率。在新课程标准的要求之下，需要培养学生的编程思维注重各项思维能力的发展。

1.编程思维培养方向

1.1 围绕建模过程完成内容输入

在小学信息技术当中编程课程虽然是新增的内容，但这些课程对于学生信息素养的提高具有非常关键的作用，每一部分的编程内容都存在内部联系，一个部分出现差错会直接影响到全部内容的完整程度。所以在进行程序编写的环节当中，教师应该先指导学生完成基础建模过程，对现阶段的事物展开全面分析，再结合计算机编程的形式和特征，将现实世界当中的事物反映在计算机内部。例如，在编程任务分析环节当中，如果系统运行失败，那么学生需要对运行模块的指令重新进行设计，然后了解抽象编程规则和指令之间存在的客观差异，对编程内容作出修改。教师可以在布置任务之前先介绍设计要求以及规定在学生初步了解内容之后，再将编写代码和作品调试的内容进行讲述[1]。

1.2 关注编程过程的推进

小学信息技术的编程内容对学生而言难度较大，很多学生由于缺乏明确的编程思路和技巧，在实际的工作过程当中，无法根据既定的设计目标对程序进行优化。所以教师可以根据编程内容以不同的形式让学生完成内容输入，例如在学生正式开始编程之前下发表格，明确学生的编辑目的和编辑方向。如果学生在编程阶段出现了错误和问题，教师可以及时采取纠正措施，一方面巩固知识点，另一方面在完成编程之前做出改进。

2.信息技术教学当中的编程思维培养策略

2.1 支架式教学策略

支架式教学策略的核心在于以培养编程思维为目标，将编程思维培养的不同方面融入到实际的教学过程当中，其中包含框架设计、问题解决和优化评估等多个方面。教师可以为学生搭建学习的支架，并且在编程操作时提供一定的指导和帮助，最终使得学生的编程创作无需其他人的引导可以独立完成。这种项目学习策略是一种重视学生主体地位的教学方法，基于真实情境出发，对生活场景展开观察，然后借助自主探究或小组合作的方式对各种学习资源展开应用。制定相应的实施计划之后，可以对项目作品和任务推进的过程展开明确分析，在符合生活项目情境客观规律的前提之下培养学生的编程思维，进一步提高学生的信息技术的核心素养[2]。

例如，在教学的时候教师可以进行举例：班级内部需要清理垃圾，但垃圾有不同的类型，如何对垃圾进行有效分类？学生给出两种分类方法，一种是进行文字分类，第二种是进行表格分类。在这种情况下，教师可以引出课程学习内容，即利用word表格完成信息分类，明确不同类型的项目名称。如可以将垃圾划分为可回收垃圾或不可回收垃圾，也可以将垃圾划分为有害垃圾和无害垃圾等。可以看到，利用这种支架式教学策略能够充分结合学生的需求，并且组织学生利用已知信息选择其中有用的项目完成自主设计，对信息展开快速分类和数据整理，也能明确表格知识的重点，对于学生编程思维的培养具有重要的促进作用。

2.2 重视内容的分解过程

内容的分解是对信息进行提取和筛选的阶段，同时能够借助计算机将不同的问题分解成算法描述。例如在前文提到的垃圾分类表格设计阶段，在实际的操作环节，很多学生无法对表格内容进行有效排列，且很多学生只是对页面和边框进行了设计，并没有对表格内容进行整体优化。在这种情况下，教师可以将不同的教学目标进行合理地分解：首先，让学生利用表格完成初步的信息筛选和信息整理;其次，运用表格的类比项目进行综合分析，基于现有的条件突破教学重难点;最后，则从非结构化的文本资料当中选出关键信息过渡到算法描述阶段，建立程序步骤，最终解决问题，在有限的课堂时间内完成内容的理解和深化，从思维计算和解决问题的角度培养编程能力[3]。

2.3 反思总结与方案调整

反思总结和方案调整的目的在于了解现有的编程设计有哪些存在缺陷的地方，特别是对于某些半开放式的项目主题而言，需要正确发挥学生的主体作用，使学生对程序设计的不同结构形成初步感知，一方面能够激发学生的创作兴趣，另一方面引入编程知识的内容学习。例如，对于变量或列表等难以理解的编程项目，教师可以在教学过程当中帮助学生回顾脚本特征和逻辑关系，让整个设计阶段更加科学合理。

3.結语

编程思维是信息技术学科心素养的关键组成部分，在人工智能发展背景之下融入编程思维的小学信息技术教学能够脱离原有的教学框架，为学生开拓一条新的教学道路，帮助学生培养编程思维和计算思维。

【参考文献】

[1]董阳. 人工智能背景下信息技术教学课堂学生编程思维的培养分析[J]. 中文信息， 2019（01）：170.

[2]朱妍艳. 人工智能发展下信息技术课堂中的编程教学[J]. 小学科学：教师， 2019（9）：1.

[3]庄保梅. 小学信息技术教学中进行Python编程语言教学的策略[J]. 中华传奇，2020（28）：134.