信息技术编程教学中小学生思维能力的培养路径探索

朱春健

（南通市海门实验学校附属小学，江苏 南通 226100）

小学信息技术是培育学生创新创造精神、信息技术应用能力的关键学科，对学生后续发展与深度学习具有重要意义。但就目前小学信息技术编程教学而言，存在重结果轻过程、重讲授轻启发、重操作轻思维的问题。通常由教师演示编程方法和所用编程语言及工具，学生被动模仿编程过程，机械地练习编程技巧，对编程思想一知半解，缺乏连贯性、深刻性以及灵活性的思维能力。为改善此种教学现状，教师应当尊重学生在编程学习中的主体地位，关注学生个性及共性，采取新颖、有趣的教学方式活跃学生思维，帮助学生突破思维定式，结合学生自身基础水平，联系生活实际，解决编程问题，促使学生获得思维品质与能力的综合提升。

一、信息技术编程教学与中小学生思维能力培养的重要性

当今时代是以知识经济、数字经济为核心的时代，信息技术高速发展，社会各领域信息壁垒被破除，社会对复合型、应用型及创新型人才的需求量显著提升。小学信息技术学科与信息时代联系紧密，肩负激发学生信息技术学习兴趣、提升学生信息技术应用能力，并使学生正确看待信息技术与社会间关系，为学生融入及适应社会做足准备，将学生培养为合格的社会主义建设者与接班人的重要责任与使命。时代的变迁要求小学信息技术教学尤其是编程教学要牢固树立与时俱进理念，围绕21 世纪核心素养促进学生全面发展。

思维能力是小学生必备的关键能力与品格，是核心素养的一大维度。在信息技术编程教学中，教师要高度重视学生思维能力的锻炼与培养，在让学生高效率掌握编程知识、技能这些“鱼”的同时，拥有解决编程问题的“渔”。让学生以多样化、丰富性、综合性与灵活性的思维能力、思维方式及思维流程运用编程知识解决现实问题，利用编程知识创造美好生活。这是小学信息技术学科彰显育人价值、承担教育使命的重要保障，也是对传统信息技术编程教学方法的重要补充。

二、信息技术编程教学中培养小学生思维能力的基本要求

培养小学生思维能力对信息技术编程教学提出了更高的要求，具体体现在以下几个方面：

1.赋予学生学习主动权

思维是指个体头脑进行逻辑推导的综合能力，源于个体对事物的感知，以个体对事物的好奇心、求知欲以及深入探索、思考研究为基础。小学生思维能力基础薄弱，加之在信息技术编程教学中所选择的教学方式不当，教师通常以讲授灌输的方法指导学生机械地记忆、背诵编程语言及简单命令，未能启发学生编程思想及智慧，导致学生只能被动地模仿编程。为有效提高小学生思维能力，在编程教学中要体现学生主体地位，让学生拥有学习资源的选择权、学习过程的探索权、编程方法的尝试权，通过改变教学模式、调整教学手段等方式发散学生思维。

2.丰富编程教学资源

丰富的感性材料是学生理性认知形成的必备条件，也是学生思维能力形成的关键环节。思维建立在感知上，超越感知以形成对事物本质及内在联系的认知。而感知超越则需要感性材料的支撑。为此，在培养学生思维能力的视域下，信息技术编程教学要以丰富教学资源为着力点，让学生从生活现象中发现编程灵感，在多领域、多学科融合中找到编程语言的本质。学会从具体事物中抽象出线条、模型等，并对众多感性材料进行整合、加工，融入到自身认知结构中，以此提高学生思维的广度及深度。

3.联系学生生活及社会实际

思维是人类头脑对事物概括后的间接反映，并且需要借助其他媒介帮助个体认知事物。小学生在学习编程知识时，若想形成抽象、连贯、具有创新性、敏锐性的思维能力，便需要以一定的媒介作用为支持。对于信息技术编程教学而言，采用生活化教学方法，主动联系生活与社会实际，选择具体形象的生活现象、生活案例等作为学生的思维媒介，让学生调动生活经验、应用所学的编程知识及技巧进行创作、学习及思考，能够显著提高学生思维能力水平。

三、信息技术编程教学中小学生思维能力的培养路径

1.创设趣味性主题情境，培养学生发现问题的思维能力

小学生学习信息技术尤其是学习编程知识的时间较短，经验较为匮乏，很容易引发学生对编程操作的畏难心理，降低学生学习编程知识的主动性，对学生思维能力的培养便无从谈起。为此，建议教师在教学中创设趣味性主题情境，增强编程教学的亲和力，并将具体的编程问题寓于情境之中，引领学生从中发现问题，从而活跃学生思维。

例如在《画笔的秘密》一课教学中，考虑到此前学生学习过LOGO 编程作图，而且借助Scratch 画图的思想与其相通，因此教师可以在主题情境设计阶段渗透对比、分析等思维方式，为学生提供“小猫大战海龟”这一具有探究性与挑战性的学习主题，让学生在达成主题任务目标、动手操作中发现两种语言的异同点，学会从具体情境中发现并分析问题。

2.兼顾学生共性及个性，结合基本任务和探究任务提升学生思维能力

在信息技术教学中培养学生思维能力绝非朝夕之功，教师需遵循学生思维发展规律，尊重学生个体性差异，根据不同学生的学习水平、理解与接受能力设置基本任务和探究任务。其中基本任务简单明了，囊括本节课的核心知识点；探究任务则具有一定的挑战性，需要学生灵活运用所学的知识解决现实问题。

仍以《画笔的秘密》教学为例，教师设置“画三角形”“画长方形”两大基础任务，请学生运用Scratch 画图模块独立完成任务。同时设置换颜色、小猫运动等多项探究性任务，请达成基础任务目标的学生自主选择。为降低学生学习与操作难度，可以开展小组合作学习活动，请学生探究达成任务目标的方法，学生间创意与想法的碰撞也可以进一步发散学生思维，促进学生思维能力的提升。

3.注重思维引导，帮助学生领会编程思想

在小学信息技术编程教学中，若想培育学生思维能力，便需要转变重讲授轻启发、重结果轻过程、重技巧轻思维的教学理念，注重在教学过程中渗透编程思想，通过多种形式对学生进行思维引导。

例如在教授编程控件、编程语句时，教师可以依据学生已储备的学科知识及生活经验，促成学生融会贯通、举一反三。如讲解LOGO 内PU 与PD 时，教师可以先请学生用笔在纸张上画出虚线，体验虚线形成的过程，再将这一体验与收获迁移至LOGO 语句学习中，可以达到事半功倍的学习效果。再如讲解Scratch 中的“重复执行”指令时，可以将其与LOGO 命令相结合，让学生以灵活的思维综合运用编程操作技巧。

4.应用学案及微课，促成学生独立思考的思维能力

学生独立思维源于对事物的好奇心与自主探究。在传统信息技术编程教学模式下，教师控制整个教学流程，讲解并要求学生背诵程序语言及语句，再机械性“复制”，导致学生形成思维定式，难以自主探究出多样化解决问题的思路及方法。为此，教师需要将学习主动权归还给学生，在课堂上缩短自身的讲授时间，以播放短视频、借助导学案等方法丰富传统的讲授形式。教师将编程知识渗透至具体案例中，以图文、图像、视频等形式呈现，激发学生学习兴趣，指导学生自主提出问题。问题提出后，请学生初步讨论制订解决问题的方案，教师及时补充资源或解决问题。完成后由学生自主操作以验证方案的可行性，通过反思重构优化自身解决问题的方式，真正体现学生主体性地位，培养学生独立思考的思维能力。

5.实现跨学科整合，培育学生贯通思维能力

小学信息技术编程课程与数学、美术等多学科具有密切的关联性。在日常教学中教师要树立跨学科整合意识，积极探索信息技术、编程与其他学科的契合点，开展丰富的编程实践活动，以此培养学生贯通式思维能力。

例如在引导学生推行编程方法进行画图时，教师不宜直接揭示编程指令与语言的编写方法，而是要给出相应的编程语言，请学生借助信息技术查阅编程语言中英语词汇的意义和在编程语言中的引申含义。在理解图形化编程语言的同时，请学生自主思考用简单命令进行画图的方法与步骤，体现出学生在编程学习活动中的主体性地位，让学生将自己对编程语言、简单命令的理解转化为实践行动，逐步形成个性化的编程思想。不仅如此，在自主性、研究性与尝试性学习过程中，学生会自主思考下一步应当怎样进行、在画图的基础上还可以进行哪些改变，可以激发学生学习编程知识的兴趣，提高学生应用计算机能力，并锻炼学生思维的活跃性。

再如教师可以将“勾股定理”这一数学原理改编为编程游戏，让学生将数学解法代入并迁移至编程问题解决中，引导学生用更加简单的算法及表示方式体现出勾股定理这一规律，从而以数学与编程课程的整合锻炼学生连贯思维能力。

6.加强师生合作，逐步发展学生思维能力

小学阶段学生信息技术基础较为薄弱，对编程的学习起步较晚。在教学实践中会发现，学生能够理解范例的编程操作步骤，可以说出自己的编程思路，但在动手操作时便会出现各种各样的问题，这是小学生心理年龄特点所导致出现的教学现象。在小学信息技术编程教学中，教师要主动加强师生合作，密切关注学生的操作表现，及时为学生提供实践指导。

例如，当学生所写的程序不能运行时，教师可以指导学生回溯自己的编程过程与方法，检查其中的指令是否有误、是否存在遗漏的步骤等，以启发性的指导发散学生思维，让学生通过自我反思解决编程问题。再如，当大部分学生都能够运用以往编程步骤时，教师可以借助思维导图呈现编程步骤，让学生明确各个阶段应当应用的简单命令，认识到步骤缺失会带来何种变化等，让学生形成归纳总结的思维能力，并初步掌握思维导图这一高效便捷的思维辅助工具。

7.尊重学生自主创作，锻炼学生思维能力

小学生在信息技术编程学习中容易受到思维定式的影响，再加上小学生抗挫折能力不足，在面对有困难的编程问题、学习困境时难以找到心理调适的有效方法，导致学生出现逃避难题、被动依赖教师解读及讲解、不愿主动创新等心理现象，会制约学生个性发展。为改善此种现状，在信息技术编程教学中教师要应用赏识教育理念以赞扬学生的进步与编程成果，放大学生的闪光点，帮助学生树立学习、学会编程的信心。同时要尊重学生个性，丰富编程教学资源，让学生感受到编程语言的奇妙、体会不同算法带来的不同结果，让学生在编程学习中开动脑筋、主动创新。例如，教师可以引导学生将美好的风景、身边的人与事、科学小常识等编成自己的作品，创作出奇异花朵，以编程语言测定花瓣与花心，通过不断调整语句、算法等改变花朵的形态。此种教学方式不仅可以让学生发挥自身的潜能，还可以锻炼学生思维能力。

8.建立问题解决模型，训练学生抽象思维能力

小学生正处于抽象思维萌发的关键阶段，年龄特点决定他们对事物的认知通常停留于表面，这就需要教师将抽象的编程语言以直观的模型呈现给学生，让学生自主建构编程语言框架，体会抽象语言与直观图形间的关联性，学会用抽象及建模的方式突破编程问题的难点，掌握以编程语言创造图形和作品的有效方法。

例如，在指导学生用编程语言及简单指令画“表情包”时，教师可以引入建模思想。首先，请学生观看微课短视频《线条之家》，感受曲线、闭合曲线、直线、双弧曲线等。各类曲线的呈现以生活中的常见事物为载体，能够指引学生从具体的事物中抽象出其轮廓线、特征线。其次，借助多媒体展现未完成的“表情包”作品，请学生思考并说一说如何以不同的线条体现出表情的特征。在此过程中，教师可以开展“做表情”游戏活动，请同桌间做表情、猜心情，让课堂充满乐趣并活跃学生思维。最后，请学生结合本节课所学，借助编程语言及简单命令创作“表情包”，感受编程知识的实际应用，并将知识迁移至花瓣、雨滴的创作中，以此培养学生抽象思维能力。

在信息技术编程教学中，学生思维能力薄弱的主要原因在于目前教学存在重结果轻过程、重讲授轻启发、重操作轻思维的问题。为此，建议教师创设趣味性主题情境，兼顾学生个性及共性，注重思维引导与启发，并积极应用导学案与微课赋予学生学习自主权。通过师生、生生间的互动交流，营造开放自主的学习氛围，循序渐进地培养学生的思维能力。