探析小学信息技术编程教学中计算思维的培养路径

汪陆陆

（南京市第二十九中学天润城分校，江苏 南京）

传统的小学信息技术课堂，教师主要以讲解有关的知识为主，对学生的思维能力、核心素养极少关注，这样就会导致学生重知识，轻能力，对学生未来的发展极为不利。因此，教师要积极转变教学观念，采用适合学生的学习方式，依据学生对学习的不同需求，引导学生在学习计算机相关的知识、技能的同时培养计算思维，为学生将来更好的发展奠定坚实的基础。

一、小学信息技术编程设计的教学特点

（一）分段多层次教学

小学生的年龄一般为6～12岁，他们刚刚步入义务教育阶段，对小学生来讲，编程语言是一门全新的难度较大的课程和语言，考验学生的思维能力和思维方式，因此不同阶段的学生要进行分层次、分阶段教学，循序渐进，不能“一刀切”，要全盘统一教学。比如，一、二年级学生本身的知识储存有限，而且接受能力没有高年级学生强，语言理解能力还比较欠缺，偏理论的知识也理解得不透彻，而且这个阶段的学生对图像符号十分感兴趣，因此，对低年级的学生来讲，采用简单的游戏符号教学最为合适，学生可以在游戏中学习抽象的问题，从而更好地掌握知识。小学三、四年级学生的思维方式更加活跃，能够接受和理解较为理论的基础编程知识，如对一些基本的程序结构知识有一定的认识，可以使用Scratch软件来协助教学，促进学生的进步。高年级的学生，他们相对成熟，思维方式也更开阔，可以接受难度更大的知识，如学一些简单的C语言或者是python课程，从而提升学生的信息技术运用能力。分层次、分阶段教学是小学阶段信息技术编程课程教学的主要特点，既符合学生的心理特点和接受能力，又能让学生更好地掌握知识。

（二）问题分解式教学

计算机课程最大的特点和优势就是快。计算机是通过一定的算法和编程进行一系列操作和运转，因此它的思维方式和人们日常生活的思维方式不同，更加注重高效和速度。学生在学习计算机信息技术的时候，要转变思维方式，教师也要积极引导学生用计算机的思维方式去看待问题、思考问题。比如，当班级在组织学生进行大扫除的时候，就需要将班级内的同学进行细致的分工，分配好劳动工具，哪些工具应该由哪些人负责，这些烦琐而细节的问题都需要提前去思考。这时就需要用不同的思维方式来解决生活中的实际问题，一些学生忘记自己的职责，一些学生忘记工具的正确使用和归置，整体流程较为复杂。如果按照计算思维方式来处理，首先就要拟定大扫除方案，制定活动清单，然后按照清单上内容一一落实，从而提高办事的效率。因此，教师应该引导学生将编程的思维逻辑运用到日常的生活和学习中。

（三）发散性思维教学

发散性思维是指让学生的思维方式处于一种发散的状态，从而激发学生的创造力。在实际教学中体现在一题多解，教师引导学生学会用不同的思路，从不同的角度去思考问题举一反三地去解决实际问题。通过学习信息技术，掌握发散性的思维方式，从而多加训练，了解知识间的脉络，形成一定体系。信息技术编程课程中，学生还可以掌握多种解决问题的方法，拓宽思路，突破思维定式，形成计算思维，培养思辨能力和创新能力。在解决同一个问题的时候，解题方向和方式的不同，就会有不一样的结果，有的运算方法简单，有的运算步骤复杂，但是要让学生结合具体情况和自己的判断得出最佳的解决方案，从而培养学生解决问题的能力。一题多解的形式，激发了学生思维的活跃性，有利于小学生更好、更快地成长。

二、信息技术编程课程对培养小学生计算思维的重要意义

人们通过运用计算思维，可以高效、快捷地解决生活中一系列问题。当今是信息化的社会，信息化头脑和计算思维是人们必备的技能，如同人们必须会的“读、写、算”一样重要。计算思维是如今数字时代的基本要求，更是如今人们必备的核心素养。近些年，随着核心素养概念的提出，课程标准也在不断改革，对于信息技术这门课程，计算思维是十分重要的一个议题，要求将计算思维逐渐渗透在信息技术教学的方方面面。计算思维是核心素养概念的核心内容，只有培养好学生的计算思维，才能促进学生其他素养的培养，因此计算思维的培养至关重要的。

在小学阶段，培养学生的计算思维能力，主要是为了让学生能够用计算思维方式去思考问题和解决问题，期望学生在日后的学习和生活中遇到问题时，可以形成计算思维条件反射，将其充分地运用到实际问题的解决中。

在这个高速发展的信息化时代，越来越要求学生要拥有批判性的思维能力以及创造性的思维能力，要求学生从思维到行动上都要充分地适应数字时代，能够将其运用到现实生活中。计算思维能帮助学生从更全面、更新颖的角度来思考问题、分析问题、解决问题、观察生活、认识世界，从而使学生能够适应社会、适应时代，在充满竞争的社会中站稳脚步。小学阶段正是培养学生思维能力的关键时期，教师要加强引导，促进学生形成计算思维，给予学生锻炼的机会，积极引导学生举一反三，从而促进学生有效的学习迁移。

三、目前小学信息技术教学存在的主要问题

无论是学校还是教师以前都把更多的关注点放在提高学生的成绩上，很少关注到除了主科之外的其他科目，小学信息技术课就处于被忽略的状态，但随着信息技术的快速发展，人们对信息化需求也在逐步加深。现如今小学生随时随地能接触到电脑、手机、互联网等，如果教师在课堂上依旧只讲解基本的信息知识，那么学生就会失去兴趣，学习的动力也会逐渐丧失。

在教学方面具体体现在：首先，教师在课堂上讲授时间较长，学生真正实践的机会有限。小学阶段，信息技术一节课时间大约是40分钟，老师将大部分时间用来维持纪律，还要给学生留有足够的时间进行打字训练，实际讲课的时间十分有限，且这个阶段的学生自主学习的能力不足，需要教师利用更多时间进行讲授和引导。由于学生的动手能力不强，而且教师没有足够的时间指导学生操作，导致学生被动学习，影响学生能力的培养和发展。其次，小学信息技术的教学基本上是范例教学的方式，以教师的教为主，教师通过演示和讲解，然后学生对照着老师的流程进行模仿，进行相应的训练。这会导致很多学生只会“照葫芦画瓢”，学不到知识的精髓，甚至一些学生无从下手，不知该如何操作，最终无法完成实操任务，达不到相应的课堂效果。

因此，小学信息课教师要结合学生的实际情况采用不同的教学方式，讲解学生需要掌握的教学内容，把生活中的相关事迹设置成程序，引导学生进行思考、计算，逐步培养学生的计算思维，提升学生的核心素养。

四、小学信息技术编程教学中计算思维的培养路径

（一）进行教学情境的创设，注重学生计算思维的培养

小学信息技术教师在进行教学的过程中，需要注意对学生计算思维的培养，但不可太过刻意，不能生拉硬拽，需要逐步引导、启发，使学生在潜移默化中逐步培养计算思维。教师通过设置适合的情境，然后合理地引导、启发学生，以我们生活中经常会遇到电子邮件的收发为例，教师可以以此设置一个生活情境：假设你是一个商人，现在急需订购一批商品，对方非常有实力。如果沟通方式不良可能会影响商品的订购，但是利用软件沟通方式则不够正式，经过筛选后，你决定采用电子邮件的方式进行沟通。那么现在假设你是商家，你会和对方怎样沟通？会在邮件中怎么写？学生就会根据教师设置的情境进行思考、讨论货物的价格、什么时间发货、货物能不能包邮等。虽然学生没有经商的经历，但是学生会根据已有的生活经验进行分析。通过教师的启发以及学生的探索，学生对于如何收发电子邮件、如何与人谈判等有了清晰的了解，同时学生的核心素养也得到了提升。

（二）做好计算思维的总结、归纳

小学生由于年龄有限，不能够进行有效的问题分析，整理、归纳问题的能力更是缺乏。因此，小学信息技术教师可以借助思维导图，把问题的中心、重点展示给学生，然后把核心的计算问题分解成几个小问题，并进行逐一解决。整理好思维，做好总结、归纳，为学生计算思维的培养扫清障碍。

（三）通过知识迁移，促进学生计算能力的提高

要想提高小学生计算能力，教师就要把学生已有的生活技能、生活经验与需要学习的知识进行有效的融合，这样面对需要解决的未知问题，学生就会有更多的创新思维，解决问题的思路也会更加丰富。人们由于生活、学习环境的不同，会有不同的问题，生活经验也会不同，如果借助学生的已知知识去解决未知问题，那么学生解决问题的思维会更开阔，但学生如果能够利用已有生活经验去解决未知问题，这对于学生自信心的提升就有着积极的促进作用。

以“计算机汉字输入”相关知识为例，教师进行教学时，首先引导学生借助手机、平板电脑等摸索练习。该项练习考查了学生对拼音、汉字拼写等的能力，但要辅助计算机键盘才能够得以实现。这样的过程其实就是知识融合的过程，教师在课堂上要做好引导，可以借助问题引导学生感受不同输入法的区别。

教师：大家打字喜欢用双手还是单手？

学生A：双手。

学生B：单手。

教师：大家觉得手机中的九宫格输入法好用还是全键盘输入法更加便捷？大家再看下电脑的键盘，觉得熟悉吗？

不同的学生就会有不同的使用习惯，那么答案也是不一样的。但是由于教师的引导，不少学生就会有这样的发现：手机的全键盘输入法与电脑键盘是一模一样的，这就是利用已知知识链接未知问题。学生继续观察，有学生就会发问：老师，为什么只有“F”“J”两个字母键盘上有横杠的小突起，其他的字母键都没有？教师此时就可以进行有效的引导：这位同学观察得非常仔细、非常棒，那么下面我问大家一个问题，大家把手放在我们的键盘上，大家此时感觉一只手打字舒服还是用两只手会更快呢？学生一只手不能有效地触摸到所有的字母键，那么学生就会一起回答：两只手。这时教师就可以告诉学生这两个突起键是区分左右手的，以此为分界点，每根手指分别放到各自的位置。经过这样的过程，学生的学习自信心就会大大提升，学生的计算能力也能够得到培养。

（四）借助计算机工具提升计算思维

小学信息技术教学中涉及很多计算机工具，其在教学过程中有非常重要的作用。随着信息技术的不断发展，相关工具也在不断更新。但不能过量地使用计算机工具，如果学生每次都需要利用计算机工具进行操作，那么就会产生厌烦情绪。教师要带领学生对工具相关的算法、原理等进行一定的了解，这样学生对于技术才能有更深的了解，使用起来才会更加熟练，才能够逐渐培养学生的计算思维。

以“画图教学”为例，教师可以采用图形化编程来培养学生的计算思维。进行图形化编程较为容易，操作也易上手，这样学生在学习、设计、创作的过程中会更加专注。教师首先可以给学生划分小组，然后对各个小组进行任务的分配，为不同小组的学生展示不同的动作，最后小组以动作为依据进行代码块操作，进行程序的构建。这样图形化编程可以借助的工具较多，例如，Scratch、Alice、Game Maker、Green foot等。通过构建良好的编程环境，编程就显得更加简单。在借助Scratch进行编程时，可以实现重复动作的编程，此时可借助冒泡排序算法重复交替两个动作。通过这样的教学，学生能够学习到工具背后涉及哪种算法，有助于学生计算思维的培养。小学信息技术教师需要注意引导学生在理解、掌握工具的同时，学习工具背后蕴含的算法，通过对两者的相互学习、相互促进，更好地培养学生的计算思维。

综上所述，随着信息技术的快速发展，人们生活的方方面面都与之产生联系，教育也不例外。小学信息技术课程教师在教学过程中不仅要引导学生学习知识，还要注重培养学生的核心素养、计算思维等。在教学的过程中，教师可以通过有效的情境创设、知识的迁移等促进学生计算思维的培养，不仅要讲解相关的计算工具，还要讲解其背后的算法，这样学生对编程才会有更深层的理解，学生的发展才会更加全面。