基于计算思维视角的小学信息技术初识课教学设计

周莹

2017版《江苏省义务教育信息技术课程指导纲要》（以下简称《省纲要》）指出：义务教育信息技术学科核心素养包括信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任等方面。信息技术教师在日常教学中，应学习《省纲要》精神，研读分析教材，针对具体的教学内容和学生的实际情况，对教学过程进行合理设计，使教学达到预设的学习目标，有的放矢地培养学生的信息素养。江苏省现用信息技术教材可划分为若干教学单元，初识课作为教学单元的起始课，在联系旧识、生成新知、激发学生学习兴趣等方面起到了承上启下的重要作用。但常见的初识课设计，趋向于图形界面的认识及操作，在信息化社会时代背景下，这样的设计不合时宜，也违背了《省纲要》的指导思想。因此，笔者基于计算思维视角，着眼于培养学生分析问题和解决问题的能力，对小学信息技术初识课教学设计进行了探索。

● 数字化对象管理——《认识Windows》

信息技术基础单元在整个教材体系中是一个基础性模块，其中包括信息技术的概念与研究范畴、计算机系统的组成与工作原理、人机交互的基本操作等，涉及的知识与技能贯穿整个信息技术学习过程。基于计算思维的视角，将本单元的学习内容主要概括为数字化对象的认识与管理。数字化对象可以是信息化设备、计算机文件或文件的构成元素。窗口知识是Windows系统的操作基础，《认识Windows》一课是学生学习管理数字化对象的第一课。

本课以“计算机”窗口为例，让学生通过学习，了解窗口的组成和基本操作，认识常见的文件类型和文件夹，并能对文件和文件夹进行简单的查找。笔者结合三年级学生的年龄和学习特征，对其做如下设计：

（1）创设情境，请出主角“鼠标”引导大家游览神奇的电脑城堡——复习鼠标的基本操作;

（2）找城堡入口——认识“计算机”图标;

（3）遭遇小恶魔，用密码为城堡广场解锁——认识“计算机”窗口中的标题栏、菜单栏、工具栏、地址栏;

（4）玩游戏，掌握畅游电脑城堡的技巧——学习窗口的最大化、最小化、移动窗口位置、调整窗口大小等基本操作;

（5）探访精灵村，和文件小精灵做朋友——认识文件和文件夹，体验不同类型的文件，比较文件名的区别及命名规则。

以虚拟人物的活动为明线，采用任务驱动的方式有效组织窗口操作的学习，体会计算机中数字化对象的存放方式和管理方法——文件是信息的承载，不同类型的文件按不同存储标准来生成;文件夹是对文件信息的管理，通过文件夹分类管理，能够方便、快速地查找、提取数字化信息。通过故事和游戏，在“学生探索—教师提炼—学生提高”的过程中，以学生最感兴趣的游戏互动方式，使学生初步感知数字化对象的存在及其管理方法。数字化对象均有其特定的属性，并由此构成具有一定特征的结构模型，学生对数字化对象的认知与管理能力，是学生畅游信息世界的基础。

● 信息可视化表达——《初识“WPS文字”》

文字处理是“信息加工与表达”技术的基础内容。信息的表达，主要使用文字、符号等方式进行记录，而信息的加工，重在借助数字化工具、运用形象化的视觉符号将信息加工成可视化的视觉对象。培养学生的可视化表达能力，就是使学生能够根据信息表达的需求，从形象、色彩、构图等方面设计和评价数字作品，有目的地展现自己的个性及创意。通过学习文字处理单元第一课《初识“WPS文字”》，让学生掌握启动和退出“WPS文字”程序的方法，了解窗口的组成，学会文档的保存。笔者根据学校的教学实际，将本课做如下设计：

（1）通过图片展示人类记事方式的变化，引出文字处理软件——初步理解文字处理软件的作用;

（2）认识“WPS文字”图标，学会启动软件的方法——初步感知软件;

（3）引导学生尝试使用“WPS文字”记录文字，并学习保存“WPS文字”文档——体验数字化工具软件的信息表达功能;

（4）退出“WPS文字”软件;

（5）结合动画及游戏，认识窗口的内容及相应的功能，并尝试使用“WPS文字”美化文档——体验数字化工具软件的信息加工功能。

本教学设计重在突出文字处理的基本意义，即以“记载事实，表达思想”为目的进行文本编辑。学习内容分两个层次：第一层次是信息的表达，即运用数字化工具记录、存储文字信息;第二层次是信息的加工，即运用可视化技术修饰、丰富文字信息。认识“WPS文字”窗口不是学习目的，而是通过认识工作窗口中的不同对象，能够对对象进行恰当的选择和编辑，根据表达需要，设计创意，以富有美感的方式表达信息。

● 程序模块化设计——《初识可视化编程》

可视化编程带来了程序设计教学的一场革命，解决了阻碍小学生学习编程的种种难题。基于可视化编程的计算思维训练，关注点主要集中在算法的逻辑与程序实现上，其中包括问题的分解、抽象、数据模型的建立，算法的逻辑分析与程序的验证，这是一个系统的、完整的问题解决的思维过程。《初识可视化编程》一课的主要内容包括：掌握启动和关闭可视化编程软件的方法;认识可视化编程软件的工作界面;学会使用可视化编程软件的编程过程，激发学生的编程兴趣。对此笔者做了如下教学设计：

（1）主角小猫出场，引出可视化编程软件并做简单介绍，学习可视化编程的启动。

（2）设计练习，通过认识界面组成，了解可视化编程软件的工作流程：①小猫在哪里？——认识并了解角色区、舞台区和控制区的功能;②编写新剧本——认识脚本区，了解脚本的组成和脚本的执行;③控件有多少？——认识控件区，了解控件的分类，体会控件的作用，尝试将控件放到脚本区。

（3）尝试编写程序，体会程序设计的基本思路：圍绕“向小猫介绍你自己”这一主题展开构思-选定角色-搭建脚本-调试并完善程序-保存程序文件。

（4）课外拓展：通过作品欣赏，了解可视化编程软件更多的功能和分享平台。

本教学设计重在让学生体验可视化编程的工作流程，体会程序的模块化设计思路。使用计算思维解决问题的一般过程如下：首先将复杂的问题分解成一系列小的问题模块（分解）;对问题模块进行单独观察，分别仔细研究，忽略不必要的细节，关注重要特征（抽象）;找寻问题模块之间的相似性，概括同类问题的解决方法（数据模型）;设计用于解决每个问题模块的简单步骤或规则（算法），形成解决问题的方案;通过计算机编程解决复杂问题（编程）。编程是计算思维培养的重要手段，可以使计算思维概念具体化，成为学习计算思维的工具。

初识课的设计与教学，不能停留在认识操作界面上，而是要发掘数字化工具的技术价值，提炼分析问题与解决问题的方法，提高运用信息技术解决问题的能力。基于问题解决的计算思维视角的教学，让学生面对问题的时候，能根据经验快速找到问题解决的关键与方法，确立解决问题的方案，形成计算思维的迁移应用。