計(jì)算思維教學(xué)在小學(xué)信息技術(shù)課程中的實(shí)踐

江玥

摘要：近些年隨著人工智能的快速發(fā)展，小學(xué)信息技術(shù)的教學(xué)重點(diǎn)已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榕囵B(yǎng)小學(xué)生的計(jì)算思維，可以說(shuō)計(jì)算思維早已經(jīng)是國(guó)家信息技術(shù)課程的核心素養(yǎng)之一。文章站在小學(xué)信息技術(shù)教師的角度來(lái)看待問(wèn)題，以小學(xué)五年級(jí)信息技術(shù)

Scratch編程教學(xué)為例，進(jìn)而指出了運(yùn)用需求分析引導(dǎo)+流程圖梳理的教學(xué)方法，詳細(xì)闡述了這個(gè)方法對(duì)培養(yǎng)小學(xué)生計(jì)算思維的重要性，并總結(jié)具體的教學(xué)策略。

關(guān)鍵詞：計(jì)算思維;小學(xué)信息技術(shù);Scratch課程

中圖分類(lèi)號(hào)：A 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：（2021）-42-418

前言

文章主要是分析處于小學(xué)階段怎樣有效提高小學(xué)生的計(jì)算思維，先是介紹了計(jì)算思維及重要性，繼而分析了需求分析引導(dǎo)+流程圖梳理教學(xué)法的作用，以小學(xué)五年級(jí)信息技術(shù)中的Scratch課程教學(xué)為例，使用需求分析引導(dǎo)+流程圖梳理培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維。

一、計(jì)算思維及重要性

計(jì)算思維的根本就是為了讓人們了解自然系統(tǒng)與社會(huì)系統(tǒng)中的思維方式與細(xì)微活動(dòng)，運(yùn)用學(xué)科的工具進(jìn)行模擬，進(jìn)而使用良好的方案解決問(wèn)題的過(guò)程。就以計(jì)算思維的實(shí)踐來(lái)說(shuō)，包含組織、分析、簡(jiǎn)化、抽象、建模、遞歸、回溯等流程，其實(shí)簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是把生活中的問(wèn)題分解，處理抽象問(wèn)題的計(jì)算機(jī)思維，突出其抽象與自動(dòng)化特點(diǎn)。經(jīng)過(guò)實(shí)踐進(jìn)而了解了怎樣培養(yǎng)小學(xué)生的計(jì)算思維，教師在課堂上運(yùn)用“需求分析引導(dǎo)”的方式鍛煉學(xué)生組織、分析、簡(jiǎn)化等能力，利用“流程圖梳理”的方法培養(yǎng)小學(xué)生建模、遞歸、回溯能力。

二、需求分析引導(dǎo)+流程圖梳理教學(xué)有助于培養(yǎng)小學(xué)生的計(jì)算思維

1.有助于培養(yǎng)學(xué)生抽象思維

其實(shí)需求分析引導(dǎo)就是教師要分析當(dāng)下課堂的作品功能，幫助學(xué)生把需求分析的過(guò)程，這屬于抽象化的過(guò)程。小學(xué)高年級(jí)的學(xué)生還處于抽象思維不斷發(fā)展的時(shí)期，要多多鍛煉學(xué)生的抽象思維，就以班級(jí)為例，每個(gè)班級(jí)中都有優(yōu)等生與差生之分，而學(xué)生在抽象思維方面的表現(xiàn)也是如此。分析學(xué)生的功能需求，也是讓學(xué)生根據(jù)當(dāng)下課堂的教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行有效思考，進(jìn)而便于提高學(xué)生的抽象思維。

2.有助于學(xué)生理解計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的思想方法

其實(shí)培養(yǎng)學(xué)生的思維就是為了促進(jìn)學(xué)生以現(xiàn)有條件、遞歸等角度去思考問(wèn)題并解決問(wèn)題，只是這對(duì)學(xué)生而言是很難的，因?yàn)樾W(xué)生不是天生就有這樣的思維能力的，需要教師對(duì)現(xiàn)有知識(shí)進(jìn)行引導(dǎo)，教師在幫助學(xué)生進(jìn)行抽象需求分析時(shí)，也是讓學(xué)生以計(jì)算機(jī)算法思維解決問(wèn)題，這樣的過(guò)程變化對(duì)學(xué)生后期計(jì)算是很重要的。

3.能讓學(xué)生的思路更清晰

需求解析是流程圖的前一步，而流程圖是需求解析在表達(dá)功能上的進(jìn)一步提煉，教師可以運(yùn)用流程圖來(lái)幫助學(xué)生進(jìn)行計(jì)算，促進(jìn)學(xué)生對(duì)算法考慮與注意點(diǎn)的理解。例如：程序執(zhí)行的順序、變量何時(shí)讀取、變量何時(shí)賦值等，以上要點(diǎn)就可以幫助師生運(yùn)用流程圖時(shí)進(jìn)行相互交流，而流程圖也是程序邏輯的直觀(guān)表達(dá)，是有效幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)程序執(zhí)行順序的關(guān)鍵工具之一，只有學(xué)生把握住編程的核心，就可以保證突破條件分支、遞歸等難點(diǎn)問(wèn)題。

4.是小組合作的算法交流工具

學(xué)生是教學(xué)中的主體，經(jīng)過(guò)教師在課堂中的引導(dǎo)之后，學(xué)生進(jìn)行問(wèn)題分析時(shí)可以先自主嘗試編程，為學(xué)生提供多樣性的方式，像小組合作、微課支撐等，在編程教學(xué)中不論是什么樣的自主探究方式，流程圖在其中都是一個(gè)重要的角色。進(jìn)行學(xué)案自主探究運(yùn)用流程圖便于學(xué)生通過(guò)編程指令建立與流程圖的關(guān)系;而編寫(xiě)代碼時(shí)學(xué)生可能會(huì)思緒混亂，不過(guò)流程圖的箭頭會(huì)給學(xué)生明確具體方向的;學(xué)生進(jìn)行小組合作運(yùn)用流程圖可以保證小組成員統(tǒng)一的編程思路，提高課堂的有效性。

三、實(shí)施需求分析引導(dǎo)+流程圖梳理教學(xué)的建議

1.圍繞計(jì)算思維引導(dǎo)

需求分析引導(dǎo)學(xué)生分析問(wèn)題，一定要站在學(xué)生目前編程能力的基礎(chǔ)上進(jìn)行提問(wèn)，保證學(xué)生對(duì)程序功能有正確的理解，經(jīng)過(guò)教師的引導(dǎo)可以描述特定的句式，把語(yǔ)言簡(jiǎn)化分析。例如：在小學(xué)五年級(jí)信息技術(shù)的《繪制角色》的教學(xué)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生表達(dá)實(shí)現(xiàn)的功能：“有一只蝴蝶在不停的飛舞”，可以使用什么角色在做什么的方式來(lái)引導(dǎo)學(xué)生分析，一般情況下學(xué)生會(huì)回答“蝴蝶在飛舞”，因?yàn)閷W(xué)生可能還沒(méi)有學(xué)習(xí)過(guò)重復(fù)句，這樣的回答是可以想象的。那么，為了實(shí)現(xiàn)教學(xué)重點(diǎn)“重復(fù)執(zhí)行”，教師需要引導(dǎo)學(xué)生飛就是在移動(dòng)步數(shù)的過(guò)程，這樣只飛一下可以嗎，要飛幾下呢？這個(gè)時(shí)候就是小學(xué)生進(jìn)行自主探究的最佳時(shí)間，也就完成了“重復(fù)執(zhí)行”的原理。

2.由淺入深地誘導(dǎo)

教師提問(wèn)要提出關(guān)鍵的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)由淺入深引導(dǎo)學(xué)生站在編程的角度來(lái)看待子需求，也就是關(guān)鍵功能詞語(yǔ)與編程指令間的聯(lián)系。例如：在課堂中引進(jìn)《賽車(chē)游戲》的案例，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)主需“讓賽車(chē)自動(dòng)在賽道上行駛”，怎樣把這個(gè)需求分解？教師可以先對(duì)學(xué)生提問(wèn)“怎樣能讓賽車(chē)一直行駛”，就這個(gè)子需求來(lái)說(shuō)，引導(dǎo)學(xué)生就不停行駛來(lái)進(jìn)行功能分析，多數(shù)學(xué)生就會(huì)想到“移動(dòng)結(jié)合重復(fù)執(zhí)行”就可以。

3.注重多種算法的比較

需求分析引導(dǎo)是讓學(xué)生就某個(gè)功能需求進(jìn)行分析，學(xué)生在已學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上探索合理解決的編程方案，尊重學(xué)生的不同想法，幫助學(xué)生一一實(shí)現(xiàn)，引出本節(jié)課學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，加深學(xué)生對(duì)本節(jié)課內(nèi)容的記憶。例如：針對(duì)《動(dòng)物表演》的教學(xué)就是為了讓學(xué)生控制不同動(dòng)物的順序進(jìn)行表演，學(xué)生分析功能需求，就會(huì)運(yùn)用“等待時(shí)間”來(lái)控制要出場(chǎng)的角色，教師可以給學(xué)生幾分鐘的時(shí)間進(jìn)行嘗試，學(xué)生完成之后，就可以提問(wèn)“我認(rèn)為第一位動(dòng)物表演的時(shí)間較短，可以延遲它的表演時(shí)間嗎？”這時(shí)候?qū)W生就會(huì)分析一個(gè)動(dòng)物的等待時(shí)間需要延長(zhǎng)，便于學(xué)生合理解決本節(jié)課對(duì)動(dòng)物角色出場(chǎng)順序的安排。

參考文獻(xiàn)

[1]馮建平，梁瑞萍，彭海棠.小學(xué)信息技術(shù)課程中融入計(jì)算思維的教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)策略[J].中小學(xué)電教（教學(xué)），2020（12）：45-46.

[2]楊振宇.計(jì)算思維在小學(xué)信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].教育界，2020（42）：54-55.