浅谈小学信息技术机器人教学中计算思维的培养

叶碧钗

【内容摘要】科技改变未来，小学信息技术也将走出传统模式，进入未来科技。随着智能手机、智能机器人等新一轮的人工智能浪潮的掀起，我们应该把人工智能教学思维的培养实践到课堂中去。本文以小学信息技术机器人教学中计算机思维的培养为介绍对象，进行详细分析。

【关键词】信息技术 机器人教学 计算思维

近些年来，机器人逐渐出现在我们的视野，机器人比赛也蓬勃发展，机器人的教学方式也从技术教学改变成思维教学，形成了一个新的平台，这能让学生们更好的培养计算思维能力。本文将以广东教育出版社第三册（上）诺宝机器人这一项目进行论述，浅析如何在信息技术课堂中培养学生的计算思维。

一、激发学生的计算思维主动意识

要培养学生的机器人教学思维，就先要让学生有计算思维的主动意识。那么如何激发他们的主动意识呢？作为教师，我们要有意引导学生运用计算思维求解问题，让他们体会到计算思维的妙处，从而就不难激发他们形成计算思维的主动意识了。学生在学习诺宝机器人阶段，将会接触到顺序结构、循环结构和条件结构。所以，我在学习机器人课程的第一课，就将整个机器人的框架体系分析给学生，并重点强调运用流程图分析问题和解决。

二、学生计算思维能力的培养策略

1.设计问题

问题的设计要讲究策略，既要有一定难度，又要有一定层次性和启发性，要做到循序渐进，要逐步训练学生求解问题的能力，最终达到让他们通过自己的知识可以独立自主的解决问题的目的。

例如，在《聪明的巡逻兵》一课中，学生第一次接触使用“多次循环”模块，对循环的概念比较模糊。所以，教师紧密联系前课设计问题，机器人巡逻兵走正四边形要添加4次“直行”和“转向”，如果走正八边形要添加8次，那么如果要走正100边形呢？也要添加100次“直行”和“转向”吗？从而引导学生思考用更简单的方法简化机器人编写程序。在引出多次循环的概念后，教师再次提出问题，机器人走正多边形过程中，循环结构内转向的度数与重复次数有什么关系？从而引导学生思考机器人走正多边形的转向规律，启发学生的思维，有助于形成计算思维。

2.分析问题

在机器人教学中以及实践过程中会遇到很多问题，这时候一定要鼓励学生利用好计算思维去分析问题，找到最佳解决方案。

例如，在《自动避障机器人》一课中，机器人已经装上了红外避障传感器，为什么还是不会遇到障碍物时避开？教师通过生活实例问题引导学生分析：假如你的眼睛閉上了走路，能躲开障碍物吗？如果睁一会闭一会眼呢？学生联系实际，认识到要一直睁开眼睛才能成功。将其迁移到机器人中也一样。红外避障传感器需要一直在工作状态中，才能确保机器人能识别障碍物，学生因此认识到“永久循环”模块在避障机器人程序中的重要性。但是，学生会发现，机器人识别到障碍物后，还需要指令明确下一步行动。就像眼睛看到障碍物后需要判断，是继续直行？还是闪开？往哪里闪？此时，学生需要分析“条件判断”结构在程序中的运用，从而解决红外避障机器人程序的编写。

只有通过这样在实践中联系生活实际发现问题、思考问题、解决问题，才可以让学生的计算思维的培养更有实际意义。

3.拓展问题

学生在分析解决问题后，教师还要鼓励学生发散思维，拓展延伸问题，促进学生计算思维的进一步养成。

例如，在学习完《寻光机器人》、《会听声音的机器人》后，教师引导学生思考，如果把这两种机器人联系一起，你还能想到生活中的什么机器人？在学生提出“楼道感应灯”后，教师鼓励学生结合光感传感器和声音传感器，联系所学，设计楼道感应机器人。在问题延伸、思考、解决过程中，真正将所学知

识与生活融会贯通，有效结合，促进学生学科思维的养成，培养学生的计算思维。

需要注意的是，在每次的课程结束后都要求学生作总结分析，因为每次课程结束后学生总会有些问题疑惑以及解决思路等，我们要求学生记录下这些，以便在今后的实践应用中起到很好的经验的作用。这个方法不仅可以让学生们理清思路、加深印象，更可以发现自己的问题，有助于他们提高自己利用计算思维解决问题的能力。

结语

通过对小学信息技术机器人教学中计算思维的培养，学生的创新能力得到提高、逻辑思维能力得到提高、计算思维能力得到提高，实践能力和综合素质都在提高。但是学生的计算思维的培养是作为教师的我们一项长期的工作，教师要坚持做好引导工作，不断促进学生提升他们的计算思维，能够更好的应用到实践中去，才能实现科技改变未来的伟大工程。

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赵继珍. 以计算思维为导向的高职高专计算机基础课程研究[D]. 河北师范大学， 2014.

（作者单位：深圳市龙华区大浪实验学校）