小学信息技术编程教学中计算思维的培养

丁玲

摘要：計算思维是程序设计的灵魂，小学信息技术编程教学中计算思维的培养是信息技术课的重要任务，如何在小学信息技术编程教学中培养学生的计算思维，从而促进学生的个人发展？本文结合当前小学信息技术课程的开展，从编程软件的选择、编程课堂的开展、编程社团的带动几个方面展开了分析。

关键词：计算思维;小学信息技术;编程教学 中图分类号：A  文献标识码：A  文章编号：（2021）-23-454

当今世界，计算几乎无处不在，计算已经融入我们的整个文化之中。培养学生的计算思维是提升学生的计算机水平和逻辑思维能力的重要一步。中国科学院计算技术研究所所长孙凝晖院士认为，计算思维是每个人的基本技能，今后每个人都需要具备和掌握“编程”能力。[1]

周以真教授提出计算思维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。在小学信息技术编程教学中，老师们如果能够重视培养学生的计算思维，会极大地提高学生的综合素养[2]。

本文笔者从选用合适的编程软件、创新编程教学策略、开设编程社团几方面浅谈如何在小学信息技术编程教学中培养学生的计算思维。

一、选用合适的编程软件

植物大战僵尸、踢足球比赛、接苹果、小猫捉老鼠……在顺德五年级的课堂上，大部分学生已经可以使用编程猫这种图形化编程语言设计出一定的情境故事或游戏并流畅运行。在学生编程学习中，我们选择了可视化、模块化的软件编程猫，孩子们只需简单拖拽积木就可以进行编程，学生可以根据自己的想法进行故事创作或游戏编程，孩子们的学习兴趣浓厚。

在六年级的课堂上，学生开始学习Python编程语言。在五年级时，学生已经学习了编程猫软件，有一定的编程思路和技巧，为了适应大数据和人工智能时代，提高孩子们的编程能力和计算思维能力，小学六年级学生开设Python编程学习课程。

计算科学家Dijkstra说，“我们所使用的工具影响着我们的思维方式和思维习惯，从而也将深刻地影响着我们的思维能力”，可见根据学生的实际情况选择一款合适的编程软件的重要性。

二、创新编程教学策略

（一）激趣促学

教师在编程教学设计时，要根据教材内容来制定教学目标，创设教学情境，激发同学们的学习兴趣，让孩子们更积极主动地去探究，让他们尽快进入到学习的最佳状态中，更好地开发学生计算思维的潜能。

在六年级Python学习到《画平面几何图形》这一课的时候，教师创设去游乐场游玩的情境：乐乐、真真、奇奇三个好伙伴相约到图形王国旅游，他们一路高歌，高兴极了。当来到图形王国门口时，却被国王的守卫拦住了，守卫说：“你们要进来可以，但是要考考你们的眼力：在下面物体中，你找到什么图形？”同学们，我们一起来帮帮他们吧！接着教师课件出示图形，学生们积极回答，教师便告诉孩子们：其实，我们平常见到的很多标志都是由几何图形组合而成的。现在就让我们一起来学习第4课《画平面几何图形》。

教师也可以通过游戏导入的方法来激发同学们的学习热情。比如在flappy bird这个游戏中，教师可以让学生先玩一下小鸟躲避障碍物这个游戏，让学生观察游戏中的对象，以及他们的运行特点，让学生产生初步印象，并梳理思路，完成小鸟躲避障碍物的程序。

（二）自主探究

在小学信息技术编程教学中，教师们可以采用任务驱动法进行教学，可以设定多个层次的任务，在目标的引领下，让孩子们根据任务，通过探究问题、发现问题、提出问题与解决实际问题的过程中，尝试着自行解决实际问题，进而培养学生计算思维。

（三）注重实践

小学生学习编程的目的不是为了完成一个小小的程序，更重要的是培养学生的计算思维。小学信息技术课堂上通过组织学生动手实践，尝试并体验编程的验证过程，让学生体验到编程的乐趣。

（四）巧用流程图

在小学编程教学中，老师们要引导学生围绕所要解决的问题，从发现问题到分析问题，进而解决问题的思路来思考。流程图能够直观地描述编程的基本过程，流程图将自然语言转为计算机程序语言，由简入繁，让学生能从整体上把握脚本编写思路。在编程教学中，流程图就能很好地培养学生的计算思维。

我们以自制siri为例，首先理清思路，先绘制流程图：

接着将对应的积木拖拽到脚本区进行编程，在这里我们想让siri根据人的输入进行智能回复，我们可以站在“巨人的肩膀上”，借助“图灵机器人”里面的程序，在海龟编辑器中输入相关代码，再使用Kitten Server把两个编辑器连起来，则完成我们的自制siri程序。

像这样，我们使用流程图，利用有关产品技术来简化作品，让学生在体验中与AI应用中，明白原理。

（五）迁移应用

计算思维它是一种思维方式，也是一种递归思维。学生在掌握了编程猫程序设计基本知识之后，要学会灵活地运用，并能结合前面学过的知识解决实际问题，进一步巩固新知。在迁移应用环节中，老师们要注重设置拓展任务，让学生联系前面所掌握的知识，对前面的基础知识进行巩固。拓展的任务应是孩子们所熟悉的生活情境，在注重程序设计教学的同时，也应该从多个方面去考查学生的思维能力。比如在学习完“红绿灯”以及“循线小车”这两个内容之后，孩子们能不能结合这两个内容，完成“智能交通”的课程内容，是我们要思考的内容。因此，在进行“智能交通”课程内容之前，需要让孩子们自主探索，如何将“红绿灯”以及“循线小车”这两个内容结合？教师要在学生思考之后再给出指引。

（六）注重评价

计算思维归根到底是人的思维，每个人都有与众不同的思维特点。在小学编程教学中，教师要注重孩子们思维的分享，注重评价环节，在评价过程中提高同学们的思维能力。当学生在完成作品之后，可以让同学们对其他同学的作品进行评价，让孩子们在分享过程中了解其他同学的思维方式，从而使自身的计算思维得以丰富、创新和提升。

三、开设编程社团

在教学过程中，我们会发现，有的学生计算思维能力很好，如果只是局限于课上的内容，孩子们的潜能就不能得到充分发展。学校可开设编程社团，让对编程感兴趣或者计算思维能力很好的同学加入，在社团课上，就可以讲解课外的一些编程案例。经过一段时间的编程训练，社团里的孩子们，他们的计算思维会得到明显的进步。他们在信息技术课上也能起到较好的带动作用。能帮助小组同学更好地理解程序、更好地训练计算思维。

计算思维是计算机技术的基础，培养学生的计算思维对培养他们的创新能力、思考问题的方式有重要影响。培养孩子们的计算思维能力已经成为了当前小学信息技术编程教学的重中之重。在具体的编程教学实践中，我们要突出学生计算思维能力培养的重要性，更重要的是，我们要引导学生在编程学习的过程中，学会发现问题，通过自主探究去解决问题，逐步培养学生的计算思维，从而为学生的发展奠定基础。

参考文献

[1]学编程 培养计算思维和创新能力的重要途径[J].科普时报，2019-12-06.

[2] 李自清.高中信息技术教学存在的问题及其策略[J].西部素质教育，2017，3（01）：247.