基于计算思维培养的小学信息技术教学策略

【摘要】信息素养已成为当前学生必备的基本素养，这种素养能使学生在生活中独立分析和处理数据。计算思维是信息素养的核心内容，能让学生将问题拆解，并运用已学知识找出解决问题的方法。为了达到信息技术学科的育人作用，小学信息技术教师要加强对学生计算思维的培养。

【关键词】计算思维；小学信息技术；策略

作者简介：吴萍（1986—），女，江苏省江阴市城中实验小学。

《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》指出：“计算思维是指个体运用计算机科学领域的思想方法，在问题解决过程中涉及的抽象、分解、建模、算法设计等思维活动。”小学阶段是学生计算思维形成的黄金阶段。教师在教学中应该采取多种教学手段，从理论出发，深入实践，全方位、多层次、立体化地培养学生的计算思维。

一、培养学生计算思维的重要意义

从培养学生综合素质和核心素养的角度来看，加强学生计算思维的培养是十分重要的。培养学生的计算思维不仅能让学生自主探究计算机技术，还能让学生真正做到学以致用，用计算思维解决问题［1］。

从转变学生思维的角度来看，加强学生计算思维的培养也十分重要。计算思维的培养能够改变学生原有的思维方式，让学生从更理性的角度去看待问题。学生可以将遇到的问题拆成多个部分，运用已学知识处理问题，从而提高解决问题的能力。

二、培养学生计算思维的策略

（一）创设生活化情境

丰富的教学手段和教育方式是吸引学生的关键。教师在教学时创设生活化情境以改变原有的机械式教学，能够给学生提供沉浸式学习的体验，让学生真切感知并掌握信息技术知识、形成计算思维［2］。

以苏科版小学信息技术4年级第27课“使用云盘储存”的教学为例。在这一课中，学生需要学习使用云盘进行网络储存和数据分享。笔者这样导入：“随着同学们年龄的增长，使用的书籍也会变多。那么同学们平时都是怎么处理自己放不下的书籍的呢？”有的学生回答：“放在书架里或者将其收纳好放在家里的空闲区域。”笔者进一步引导学生：“那么，在信息空间中，有没有一个东西能够像书架一样给大家放文件呢？同学们都知道光盘可以用来储存音乐和视频，那么储存数据的叫什么盘呢？”学生的兴趣被激发，积极参与讨论。这时，笔者为学生提供正确答案：“储存数据的叫云盘。”接着，笔者带领学生根据书中插图的指示学习使用“百度网盘”来储存自己的文件。在指导学生成功注册之后，笔者鼓励学生尝试通过“百度网盘”自行上传、分享文件。此外，笔者还设计一些小游戏，如“传输小能手”比赛等。

教师通过创设生活化情境，能激发学生自主思考的能力，培养学生的计算思维，从而让他们从被动学习转变为主动学习。

（二）创设合作环境

对于小学阶段的学生来讲，编程课程是有一定难度的。因此，教师的带领和学生之间的合作就显得尤为重要。学生通过互相帮助，能够形成合作环境。教师可以借助合作学习小组，凝聚学生的智慧，引导他们用自己的方式合理地解决问题。学生解决问题的过程也是培养计算思维的过程。

以苏科版小学信息技术5年级第3课“火柴人跳舞”的教学为例。在这一课中，学生要掌握在“Scratch”中绘制造型和切换造型的方法，同时学习角色、背景颜色变化的方法。笔者根据学生的学习水平及表现将他们分成几个小组。在正式创建火柴人角色之前，笔者让学生绘制造型图。在“Scratch”中，每一个角色都可以有多个造型。借助这一特征，学生可以绘制不同的火柴人造型，如“牵手的火柴人”“举手的火柴人”“抬手的火柴人”“抬脚的火柴人”等。在学生合作绘制完成火柴人的造型后，笔者让学生小组之间进行交流。在笔者的帮助下，学生借助编程技术，将绘制好的火柴人从静态变为动态，最终形成连贯的火柴人动画。接着，笔者鼓励学生在原有火柴人的基础上增加装饰元素，如在原有火柴人的身上绘制一顶帽子，并在制作动画时增加扶帽子的动作，让火柴人动画更加生动具体。在绘制火柴人动画的同时，学生不仅能提高编程技术，还能培养计算思维。

通过合作环境，学生不仅能学到新的信息技术知识，还能在思维碰撞中培养计算思维。

（三）布置递进任务

循序渐进是小学信息技术课程教学的重要原则。小学生心智发展尚未成熟，教师遵循学生的认知发展规律，布置递进式任务，能够让学生更好地掌握知识和技能。

以苏科版小学信息技术5年级第5课“画正多边形”的教学为例。学生经过数学学科的学习，已经了解部分正多边形的画法。在这一课的教学中，学生要通过“Scratch”中“画笔”模块的相关控件，画出一些正多边形。在课堂导入时，笔者让学生在草稿纸上画出一条线段、一个正三角形和一个正方形。在学生画完之后，笔者让学生尝试画正五边形。这时，有的学生产生疑问：“正五边形怎么画？”笔者顺势导入新课，从画线段开始，让学生根据课本中的方法搭建画线段脚本。接着，笔者让学生在完成线段脚本的基础上尝试搭建画正三角形脚本。在学生完成画正三角形脚本之后，笔者给学生布置“自主搭建画正方形脚本”的任务。学生经过学习之后自主探究更具挑战性的任务，能更加系统地掌握搭建画正多边形脚本的原理，他们发现，搭建画正方形脚本的方法是在原来画线段脚本的基础上，将线段按一定的方向旋转90°，并重复执行4次，使小猫回到原点。在学生完成画正方形脚本之后，笔者让学生自主完成“实践园”中的任务：搭建脚本，画出画笔粗细为“10”、边长为“100”、颜色为“蓝色”的正六边形。学生在画线段脚本的基础上，将线段按一定的方向旋转120°，并重复执行6次，使小猫回到原点。

完成搭建画线段、画正三角形、画正方形和画正六边形脚本这四项递进式任务之后，学生不仅能够系统地掌握“Scratch”中“画笔”模块相关控件的用法，还能够锻炼抽象思维、计算思维，提高解决问题的能力［3］。

（四）创设游戏情境

教师的教学设计应注重活动化、游戏化、生活化。教师可以创设游戏情境，给予学生足够的学习空间，让学生自由发挥，进一步巩固和发展学生的计算思维。

以苏科版小学信息技术3年级第8课“用键盘打字”的教学为例。在这一课中，学生需要在笔者的带领下借助“金山打字通”掌握英文打字和拼音打字的技能。通过打字训练，学生可以更好地参与网络生活。笔者让学生启动“金山打字通”，自主学习英文打字。从单词练习到语句练习，再到文章练习，学生可以层层深入掌握英文打字的技能。

在学生完成英文打字练习之后，笔者借助“金山打字通”组织学生开展“英文打字闯关游戏”。首先，笔者将班级的学生平均分为5个小组，由小组内部进行比赛，选出一名成员作为“英文打字闯关游戏”的参赛者。其次，笔者将打字的准确率和完成时长作为评价学生成绩的标准，并指定机房内的部分电脑作为参赛用机。最后，学生需要在笔者规定的时间内通过第一关“单词练习”，才能开启后续关卡。

在教学“拼音打字”这一课时，笔者让学生自主完成拼音输入法练习、音节练习、词组练习、文章练习。

在学生完成这些练习后，笔者组织学生开展“汉字英雄闯关游戏”，以充分发挥学生的自主性，提高学生的拼音打字能力。

通过组织学生开展“英文打字闯关游戏”和“汉字英雄闯关游戏”，能够增强信息技术教学的趣味性，充分吸引学生学习打字的兴趣，培养学生的计算思维［4］。

（五）创设挑战环节

《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》提出：“从信息科技实践应用出发，注重帮助学生理解基本概念和基本原理，引导学生认识信息科技对人类社会的贡献与挑战，提升学生知识迁移能力和学科思维水平，体现‘科’与‘技’并重。”教师可以在教学时创设具有挑战性的环节，融合多学科的知识内容培养学生的计算思维。

以苏科版小学信息技术6年级第23课“人工智能的应用”的教学为例。在这一课中，笔者主要带领学生了解人工智能在生活中的应用。在授课之前，笔者提问学生：“随着时代的不断发展，同学们身边都有哪些与人工智能有关的应用呢？”有的学生回答：“声音解锁。”有的学生回答：“面容解锁。”还有的学生回答：“AI写作。”笔者对学生的回答进行肯定，并由此引入这一课的项目活动：了解“语音识别”“了解人脸识别”“了解OCR文字识别”。在“了解语音识别”的项目活动中，笔者鼓励学生完成课本“探究屋”的任务：尝试使用QQ音乐中的“听歌识曲”功能识别一首歌曲。在“了解人脸识别”项目活动中，笔者鼓励学生完成课本“讨论坊”的任务：说一说目前人脸识别技术应用于哪些领域；议一议除了人脸识别，还有哪些人工智能的应用采用了视频图像识别技术。在“了解OCR文字识别”项目活动中，笔者鼓励学生完成课本“探究屋”的任务：尝试使用“捷速OCR文字识别”软件，将图片上的文字转换成可以编辑的文档。笔者还拓展延伸课本内容，给学生设计富有挑战性的任务。笔者将学生分成若干个小组，让每个小组合作探索与人工智能有关的内容。有的小组探索如何应用语音识别技术，制作一个同声传译网页，即使用者对着网页讲中文，就会立刻出现英文翻译；有的小组探索如何应用人工智能给学习和生活带来便利；还有的小组探索人脸识别技术是利大于弊还是弊大于利。

笔者鼓励学生自主完成课本的“探究屋”“讨论坊”等任务，有助于激发学生学习信息技术的积极性［5］。笔者组织学生小组合作探索与人工智能有关的内容，有助于学生迁移应用所学知识，实现计算思维的发展。

结语

具备计算思维的学生，能够采用计算机处理问题的方式分析与综合各种信息资源，并运用合理的算法形成解决问题的方案。教师在开展小学信息技术教学时，应围绕信息技术学科核心素养设计丰富的项目活动，创设多样的项目活动情境，循序渐进地培养学生的计算思维，让学生亲身经历运用计算思维的过程，从而逐步具备运用计算思维完成项目活动的能力。

【参考文献】

［1］史丰华，田远飞.小学信息技术教学中学生计算思维的培养策略研究［J］.教育界，2022（18）：56-58.

［2］陈露.小学信息技术编程教学中学生计算思维的培养策略［J］.智力，2024（1）：57-60.

［3］王斌峰.利用项目式学习培养学生计算思维的策略：以小学信息技术学科为例［J］.学苑教育，2023（24）：64-66.

［4］龚余余.指向计算思维培养的信息技术教学［J］.文理导航（中旬），2023（11）：61-63.

［5］张静.智能技术加持下小学生计算思维的培养实践［J］.中小学电教（教学），2024（4）：70-72.