从培养信息技术技能转向发展计算思维

2022-05-27 10:01杭晓峰
中小学信息技术教育 2022年5期
关键词:计算思维小学信息技术教学策略

杭晓峰

【摘 要】在传统小学信息技术教学中,教师通常会将重心放在学生对信息技术技能的掌握上,强调学生对信息技术操作的最终成果,却忽视了学生的计算思维发展过程,导致学生并没有很好地形成计算思维。因此,教师要在日常教学中重视对学生计算思维的培养与开发,使学生形成清晰的计算思维逻辑,掌握使用计算思维解决问题的有效方法。本文从计算思维的基本特征入手,结合“主题活动:创作演示文稿”教学实践,列出了指向计算思维培养的小学信息技术教学策略。

【关键词】小学信息技术;计算思维;教学策略

【中图分类号】G434  【文献标识码】A

【论文编号】1671-7384(2022)05-059-04

计算思维是计算机科学的基本概念,培养学生的计算思维,有助于学生对问题进行分析、设计与解决,从而借助信息技术的优势,让问题得到高效的代理执行。计算思维是中小学信息技术课程中的四大学科核心素养之一,是学生学习信息技术课程的关键价值所在。但是,在实际教学中,很多小学信息技术教师未能及时更新教学知识,忽视了对学生计算思维的培养,不能使学生在信息技术学习过程中形成自己解决问题的计算思维方式。当前,很多信息技术教学都是依靠编程来培养小学生的计算思维,但计算思维技能不仅仅与编程有关。不依靠编程,小学信息技术教学仍然可以发展学生的计算思维,同样有助于培养学生在解决问题时监控认知过程的能力。教师要在教學中加强对学生计算思维的培养,使学生逐渐形成用计算思维考虑问题的习惯,促进学生综合素质的提升。下面,结合“主题活动:创作演示文稿”一课教学实践,谈一谈指向计算思维培养的小学信息技术教学策略。

计算思维的基本特征

计算思维可以分成关注点和分析能力、抽象转化能力、算法思维能力、评估和概括能力四个维度。

1.关注点和分析能力

关注点和分析能力是学生利用计算思维解决问题的第一步。关注点是指学生可以从复杂的任务当中分析出问题的关键部分,分析能力是指当学生发现自己无法直接解决问题时,可以利用自身的已有经验,将整个任务分解成为多个小任务来处理。小学阶段的学生在这一方面还存在着严重的不足,学生在遇到包含多个任务的总任务时容易找不到解决问题的思路。在实际的教学中,教师应当适当加入符合小学阶段学生认知特点的问题或者案例,让学生学会对问题进行拆解和分析,逐步发展学生的关注点和分析能力。

2.抽象转化能力

抽象转化能力是指学生可以将学习过程中获得的知识转化成为现实生活中遇到的问题的解决方法,也可以理解为学生的知识迁移能力。小学生的抽象转化能力还不强,学生的抽象转化能力通常会建立在对信息技术算法的掌握之上。为了增强学生的抽象转化能力,在小学信息技术教学过程中,教师要注重加强对问题解决过程的讲解,并且还要善于引导学生进行知识的迁移,让学生能够联系现实生活去理解信息技术知识,从而使学生的抽象转化能力在潜移默化中获得提升。

3.算法思维能力

算法思维能力是指学生可以将问题解决的过程以流程图的形式呈现,或者将流程图转化成为一种代码语言。小学阶段学生学习的代码语言比较少,因此学生的算法思维能力主要体现在是否能够将问题解决过程以流程图的形式呈现出来。小学生的算法思维能力普遍薄弱,学生对于解决问题的整个过程还不太了解,因此,在教学过程中,教师要加强对学生的语言引导,帮助学生完成思维的转变,使学生的算法思维能力得到科学的锻炼。

4.评估和概括能力

评估能力是指当学生发现解决某个问题的方法有多种时,可以挑选出最合适的一种能力。概括能力是指学生可以总结出解决同一类问题的方法的能力。小学阶段的学生在评估和概括能力的发展上还存在着很大的不足,而培养计算思维的目的就是让学生学会使用计算思维去解决问题。因此,教师要强调引导学生进行归纳和反思,让学生学习如何更好地解决问题,使学生在多次的反思和总结中获得评估和概括能力的增强。

将计算思维的培养当作小学信息技术教育的主要目标,能够有效调动起学生对信息技术的探索兴趣,激发学生学习的主动性。在实际的教学中,教师要设计环环相扣的教学对策,将问题解决作为教学活动的主线,从而促使学生的计算思维得到不断的提升。

指向计算思维培养的小学信息技术教学策略

1.创设情境,引起思考

小学生的兴趣爱好比较广泛,好奇心旺盛,容易在学习的过程中被其他因素影响。因此,在实际教学中,教师要注重抓好课堂导入这一环节,设计良好的活动情境,让学生产生主动解决问题的意愿,进而为整个活动中计算思维的培养奠定良好的基础。教师在创设情境的过程中要确保情境来源于学生的真实生活,让情境和学生的已有生活经验结合起来。

例如,在教学“主题活动:创作演示文稿”的过程中,我在课堂导入环节向学生展示了一份演示文稿。这份文稿向学生讲述了绘本《花格子大象艾玛》的故事,故事情节生动,而且富有浓厚的教育价值,我还在演示文稿中添加了很多这个年龄段学生喜爱的元素,更好地达到了吸引学生注意力的目的。在展示环节,我让学生结合自己的感受,简单地进行阐述,为学生之后解决问题奠定好基础。

2.提出问题,促进讨论

在利用主题情境激发了学生的好奇心之后,教师要及时地提出和情境有关的核心问题,引导学生进行问题讨论,让学生融入情境。在这个过程中,教师要形成计算思维培养的观念,让学生学会对问题进行拆解,明确自己到底是在解决什么问题,这个问题可以分成多少个步骤,从而使学生的计算思维得到初步发展。在学生讨论问题的过程中,教师要注重讨论形式的多样性,让学生不仅要学习独立思考,同时也学会合作探究,丰富学生学习的经历。

在“主题活动:创作演示文稿”一课教学中,在学生对用演示文稿来展示故事产生了好奇心之后,我接着向学生提出本节课的核心问题:如果让你来使用演示文稿描述一个故事,你会怎么做?可以将整个计划分成哪些步骤?在提出了这些问题之后,我将学生分成了几个小组,让学生将自己的想法首先在小组里面提出来。在学生讨论的过程中,我发现有的小组利用我在课堂上展示的案例进行讨论,有的小组则选择了新的故事来进行探讨。学生经过讨论,我再让学生讲一讲自己的收获,有的学生看待问题的角度还比较浅,只能说出“确定故事——编辑文档”这种简单的结论;有的学生的计算思维已经得到了一定的发展,懂得细化知识,可以将整个问题解决的过程分成确定目标、设计思路、明确风格、确定板块、实施操作等多个步骤。这样,经过讨论,可以使学生对自己接下来要进行的实践操作形成基本的认识,进而奠定良好的实践基础。

3.分析问题,内化知识

在经过一番讨论之后,学生的思维会得到一定程度的拓展。之后,教师要进一步去引导学生,让学生从关注与分析、抽象和转化的角度再次对问题进行思考,对问题进行分步探索。在这个过程中,教师也要注重让学生养成使用程序图解析问题的意识,让学生试着将自己解决问题的思路用思维导图的形式展现出来,进而培养学生良好的学习习惯。

在“主题活动:创作演示文稿”一课的教学中,学生已经形成了对问题的初步认识,于是我让学生静下心来,试着将自己一开始形成的想法与在讨论过程中吸收的新经验融合在一起,整合成为新思路。在这堂课上,因为学生还没有掌握思维导图的设计方法,所以我首先给学生做了一个演示,让学生知道思维导图是做什么的、有什么用、怎么制作,等等。之后,我再让学生将自己的新思路制作成为思维导图,对整个问题解决的过程形成系统性的认知,学会分析和分解问题,在设计思维导图的过程中形成良好的计算思维品质。

4.动手创作,独立探索

信息技术教育的关键在于学生的实践操作。在经过了一番启发和引导之后,学生对于问题解决的关键是什么、怎么解决问题会形成基本的认识,这个时候,教师要及时给学生动手实践的机会,让学生将脑中的想法落实到实践当中,从而升华学生的体验。在第一次让学生实践操作的过程中,教师要注重让学生独立去探索,引起更多学生的思维碰撞。

例如,在“主题活动:创作演示文稿”一课的教学中,我让学生进行实践操作,按照自己的想法进行操作,看看能不能完成实践操作。在这个过程中,因为需要学生进行的操作比较多,所以,我首先使用微课帮助学生回忆以往学习的演示文稿操作,唤醒学生的记忆,之后再让学生进行具体的实践操作。为了让学生可以产生浓厚的实践兴趣,我提前准备了较多的图片和故事供学生进行选择,并且鼓励学生根据自己的兴趣爱好,在网络上进行资源的实时搜集,将其应用到自己的作品中来。在学生完成作品之后,我再让学生去分享自己的作品,并吸取他人的优点和制作过程。

5.佳作展示,升华思维

计算思维的养成需要学生反复去思考和实践,因此,在实际的教学过程中,教师要注重让学生在每一次实践之后进行及时的反思和总结,引起学生的自我反思,升华学生的思维。由于小学生认识问题的水平还不够充分,学生容易形成定势思维,因此,教师要加强这一环节中学生之间的互动,促进学生自评、互评以及他评,使学生在交流的过程中找到更多解决问题的方法,促进学生归纳能力、分析能力的培养。

例如,在“主题活动:创作演示文稿”一课的教学中,我让学生说一说作品在制作的过程中是不是完全按照一开始的规划来实施的?如果不是,是哪一个步骤出现了问题,让学生各抒己见。在这个过程中,学生之间通过直抒胸臆,自然而然地产生了很多的思维碰撞,尤其在字体的大小、图片和文字之间的相对位置等方面,学生之间产生了较大的差异。于是,我让学生用自己的作品来“说话”,向他人展示自己真实的观点。在一番讨论之后,我再让学生重新修改自己的思维导图,用新的想法来修饰思维导图,从而让学生的思维得到升华。

6.启发再创,灵活创作

在小学信息技术教学中,我们将对学生的培养落实到思维上,启发学生实现思维进阶,做到信息技术知识的迁移应用,而不是单单只会解决一个问题。因此,在实际教学中,经历了阶段反思,学生会发现自己还存在着一些问题,也会了解其他人在解决问题过程中所使用的一些方法。这个时候,教师要在总结的基础上立即引导学生再次进行创作,让学生充分感受解决问题的过程,将多种思想内化,从而在良好的解决问题氛围中一步步地锻炼学生的思维。

例如,在“主题活动:创作演示文稿”一课的教学中,在学生对思维导图进行了重新设计之后,我让学生再次进行实践创作,看看是否可以让自己的作品变得更加完美。在这一环节中,考虑到个别学生还不太清楚如何让自己的作品更优化,所以我使用了小组互动的方法,让学生之间相互指出对方作品存在的不足,并且一起讨论完善作品,使学生真正有所感悟,获得评估和概括能力上的提高。

7.总结反思,落实目标

计算思维的养成依赖于学生的不断反思和总结,在小学信息技术教学过程中,教师应当在学生已有感悟的基础上,让学生再次进行总结反思,将自己经过多次实践所获得的经验总结出来,感受到自己的成长变化,从而真正落实对学生计算思维的培养目标。

在“主题活动:创作演示文稿”教学的最后,我组织学生展开交流活动,让学生说一说自己在课堂上都得到了哪些收获,如果现在让自己使用演示文稿来描述一个全新的故事,自己会怎么做,从而让学生回顾自己学习的整个过程,升华学生的思维,使学生的学习目标真正落实在计算思维上。

小学信息技术教学中培养计算思维至关重要,标志着小学信息技术课程价值的转向,使得小学信息技术课程从着重培养信息技术技能转向重视计算思维发展。但在小学信息技术教学中实现对学生计算思维的培养,需要教师对计算思维的基本特征形成正确的理解和认识,并且能够结合小学生的认知水平选择合理的教学策略,用科学的方式挖掘出学生的思维潜能,使学生逐渐掌握系统解决问题的方法,体会使用计算思维解决问题的便捷之處,促进小学信息技术课程的有效推进。

参考文献

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