摘 要：科學是一門非常關鍵的課程，教師要想不斷提高學生的科學素養(yǎng)，就必須大力加強科學教學改革。在小學科學教學中引入編程教育，不但可以優(yōu)化傳統(tǒng)的科學教學模式、提升學生的科學核心素養(yǎng)，也是推動科學教學改革的必要舉措。對此，教師可主要研究小學科學教學中編程教育的實踐策略，從而構建更加完善的科學教育體系，促進學科知識教育與編程教育的協(xié)調(diào)發(fā)展，實現(xiàn)理想的教學改革目標。

關鍵詞：小學科學教學;編程教育;實踐研究

中圖分類號：G62? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? 文章編號：1673-9132（2021）34-0051-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2021.34.025

隨著人工智能時代的席卷而至，傳統(tǒng)的小學科學教學模式已經(jīng)無法滿足學生多元化的發(fā)展需求，在科學教學中引入編程教育是推動我國教育改革事業(yè)穩(wěn)步發(fā)展的必經(jīng)之路。實施編程教育不但順應人工智能時代的變革趨勢，也能產(chǎn)生非常深刻的“編程賦能”價值，強化學生的思維品質(zhì)、自主學習能力、合作探索能力以及共情能力等綜合素質(zhì)。基于此，在新時期的小學科學教學中，教師應該全力開展編程教育實踐，以期實現(xiàn)對科學教學模式的創(chuàng)新和優(yōu)化，滿足學生的終身發(fā)展需求，下面我們就針對這一目標展開簡單實踐探索。

一、小學科學教學中編程教育的實踐價值

在小學科學教學中引入編程教育，無論是對完善小學生綜合素質(zhì)還是推動教育改革來講，都具有非常深刻的現(xiàn)實意義。經(jīng)過深入分析研討，我們將小學科學教學中編程教育的實踐價值歸納為以下三方面：

第一，開展編程教育可以為學生未來發(fā)展奠定堅實的基礎。編程教育不僅是計算機教學體系的重要組成部分，也是科學技術領域中不可分割的關鍵性分支。實施編程教育不但可以增強小學科學教學質(zhì)量，也能幫助學生熟練掌握編程語言，使學生具備優(yōu)秀人才所應有的基本科學技能，從而引領學生更好地迎接人工智能時代，為學生未來發(fā)展奠定堅實的基礎。第二，開展編程教育可以為我國教學改革事業(yè)積累豐富的實踐經(jīng)驗。從我國小學科學教學現(xiàn)狀來看，編程教育還存在極大的開發(fā)空間。由于教學實踐經(jīng)驗不足，各學校編程教育的實施效果并不是非常理想。面對這種不良局面，相關教育人士更應該積極探索，加強編程教育力度，才能持續(xù)增強編程教育開展成效，從而為我國教育改革事業(yè)積累更加豐富的實踐經(jīng)驗。第三，開展編程教育可以促進學生個人價值的發(fā)揮，為國家人才競爭提供有力保障。雖然現(xiàn)階段我國小學生的科學素養(yǎng)發(fā)展呈現(xiàn)平穩(wěn)趨勢，但是在科學基礎以及實踐能力等方面與發(fā)達國家的學生相比，還是存在一定的距離。落實編程教育不但可以強化科學教學的薄弱環(huán)節(jié)，也能促進學生綜合素質(zhì)完善以及個人價值的發(fā)揮，從而鞏固國家的人才儲備，為國家人才競爭增添不竭動力。

二、小學科學教學中編程教育的實踐策略

（一）教師更新教學觀念，明確編程教育實踐的基本原則

編程教育作為一個新興教學板塊，其應用和實施仍然處于摸索階段，教師想要在小學科學教學中順利實踐編程教育，必須積極更新教學觀念，明確編程教育實踐的基本原則，這樣一方面可以保持教學理念的先進性，另一方面也能為編程教育的有效實踐奠定堅實的思想支撐。經(jīng)過深入的分析研討，我們將在小學科學教學中實踐科學教育的基本原則總結為以下四點：

第一，以生為本原則。學生是編程教育的實施主體，其在科學課堂上的生成狀態(tài)直接決定著編程教育的實踐效果。除此之外，新課標也倡導教師在教學改革過程中堅持以生為本思想。基于此，教師在小學科學教學中開展編程教育實踐時，應該遵循以生為本原則，樹立滿足學生需求的不變導向。無論是編程教學內(nèi)容的規(guī)劃還是教學活動的設計，都應該基于實際學情和學生的心理需求，這樣才能順應小學生的思維發(fā)展規(guī)律，實現(xiàn)理想的編程教育實踐目標。第二，寓教于樂原則。小學生處在較低的年齡段，參與編程教育大多是興趣使然的，教師在設計編程教學課程時必須遵循寓教于樂原則，在課程中注入更多趣味元素，激發(fā)學生的自主能動性，使學習編程成為學生的自發(fā)行為，從而強化學生的自主學習意識以及編程探索能力。第三，循序漸進原則。在小學科學教學中實施編程教育是一項長期性工作，從小學生學情特征以及思維發(fā)展規(guī)律等方面來講，編程教育是無法一蹴而就的?；诖?，教師在開展編程教育實踐時，應該堅持循序漸進原則，從編程基礎理論知識輸出入手，逐漸強化學生的接受能力和編程語言運用能力，從而鞏固學生的編程知識體系、完善學生的科學素養(yǎng)。第四，系統(tǒng)化原則。編程教育無論是在知識結構還是教學框架上來講，都具有較強的整體性和系統(tǒng)性?；诖耍處熢谛W科學教學中開展編程教育實踐時，應該始終遵循系統(tǒng)化原則，把握編程知識的整體性，加強知識點之間的銜接教學，從而為學生構建系統(tǒng)化的編程知識框架、強化學生的信息素養(yǎng)，實現(xiàn)編程教育在小學科學教學中的有效實踐^[1]。

（二）合理規(guī)劃編程教育內(nèi)容，建立健全的編程教育體系

教師在小學科學教學中實施編程教育的核心目標，絕不僅僅是教學模式上的改變，更為關鍵的是要通過有效的編程教育，培植學生的圖形化思維、可視化能力、抽象思維能力以及邏輯思維能力，使學生的信息素養(yǎng)以及思維品質(zhì)得到多維度的完善，這對編程教育內(nèi)容設置的科學性與合理性提出了更高的要求?；诖耍處熢谛W科學教學中開展編程教育實踐時，必須著眼于學生的綜合素質(zhì)發(fā)展，合理規(guī)劃編程教育內(nèi)容，一方面可以建立健全的編程教育體系，另一方面也能推動編程教育在小學科學教學中的常態(tài)化推廣。首先，教師在設置編程課程內(nèi)容時，應該綜合考慮編程教育特點和學情特征，合理確定課程內(nèi)容的難度、深度以及廣度，這樣不但可以幫助學生更加流暢地參與到編程學習中，也能大幅度提高編程教育實踐效率。其次，教師在規(guī)劃編程教育方案時，應該滲透理論和實踐相結合的思維，尋找科學和編程教育的聯(lián)結點，在理論教學的基礎上跟進實踐教學，這樣不但可以使編程教育體系更加完整，也能實現(xiàn)理想的跨學科教學目標，從而同步發(fā)展學生的理論能力和實踐能力。

（三）優(yōu)化科學教學模式，加強Scratch軟件應用

縱觀我國小學科學教學中編程教育的實踐現(xiàn)狀，實踐效果并不是非常理想，究其原因，主要是科學教學模式缺乏創(chuàng)新性，不但無法達成理想的編程教育實踐目標，也不符合當前的人工智能背景。談到編程教育，就不得不提到Scratch軟件。Scratch不僅是用編程學習的媒介，也是實施編程教育的重要工具，近年來在兒童編程教育領域中得到廣泛的應用，并取得了非常卓越的應用成果。Scratch軟件之所以備受推崇，主要是其不但兼具了趣味性和創(chuàng)新性，還能最大程度調(diào)動學生參與編程學習的積極性。基于此，教師在小學科學教學中開展編程教育實踐時，應該全力優(yōu)化科學教學模式，加強Scratch軟件在編程教育中的應用，這樣不但可以充分發(fā)揮信息化教育資源優(yōu)勢，也能使小學編程教育緊跟國際教育步伐，從而引領小學編程教育全面邁入人工智能時代^[2]。

（四）選擇優(yōu)質(zhì)教學案例，激發(fā)學生的編程探索興趣

在基于Scratch理念的小學編程教育實踐過程中，教學案例選擇的科學性顯得尤為重要。高質(zhì)量的教學案例不但可以促進Scratch軟件應用功能的發(fā)揮，也能鍛煉學生的分析能力和思考能力，深化學生對編程知識的記憶和理解，從而提升科學教學以及編程教育的整體水平?；诖?，教師在小學科學教學中開展編程教育實踐時，應該根據(jù)學情特點和具體的編程課程內(nèi)容，積極為學生選擇優(yōu)質(zhì)教學案例，一方面可以為編程教育實踐開一個好頭，充分激發(fā)學生的編程探索興趣，另一方面也能以案例為載體，更好地為學生呈現(xiàn)編程知識，從而降低學生的編程學習難度，多角度完善學生的科學素質(zhì)以及信息素養(yǎng)。除此之外，教師在應用編程教學案例過程中，還應該引導學生對案例進行分析和討論，嘗試總結和歸納案例中的編程知識點，這樣不但可以提高學生對編程語言的領悟效率，也能幫助學生熟練掌握Scratch軟件的使用技巧，從而進一步增強學生的編程學習興趣與學習信心，實現(xiàn)編程教育在小學科學教學中的順利實踐。

（五）開展合作探究活動，鍛煉學生的編程算法設計能力

算法設計是編程教育的重要環(huán)節(jié)，編程教育在小學科學教學中能否順利實踐，很大程度上由算法設計環(huán)節(jié)決定。有效的算法設計教學不但可以優(yōu)化編程教育實踐流程，也能促進學生的編程思維發(fā)展、深化學生對編程知識的掌握和理解。除此之外，新課標主張教師構建自主、合作、探究化的科學課堂，這一指導思想也為實施編程教育指出了明確的方向?；诖?，在小學科學教學中開展編程教育實踐時，教師應該順應新課標的思想指導，對算法設計環(huán)節(jié)予以高度重視，積極組織學生開展合作探究活動，一方面可以鍛煉學生的編程算法設計能力與合作學習能力，另一方面也能把握編程教育的關鍵點，從而顯著增強編程教育在小學科學教學中的滲透效果。首先，教師可以將算法設計環(huán)節(jié)規(guī)劃為設計構思和學習指導兩個階段，在設計構思階段引導學生分解實施步驟、設計編排計劃，重點排除不現(xiàn)實的計劃和思路;在學習指導階段，教師應該加強引導學生深化對編程概念知識的理解，鼓勵學生對算法設計計劃進行有效的反思、改進和完善，從而初步培養(yǎng)學生的編程算法設計能力。其次，教師在開展編程算法設計教學時，還應該注重拓展延伸，鼓勵學生嘗試迭代創(chuàng)新和練習反饋，引導學生反思算法原理應用、聯(lián)想解釋生活實踐，這樣不但可以發(fā)散學生的編程思維、強化學生的科學精神以及知識遷移能力，也能充分發(fā)揮Scratch軟件在編程教育中的應用優(yōu)勢，從而大幅度提高小學科學教學中編程教育的實踐效率^[3]。

參考文獻：

[1]傅開丹.淺析提高小學生編程能力的策略[J].天天愛科學（教育前沿），2021（8）：15.

[2]夏鋒，祁小明.小學信息技術課編程素養(yǎng)的培養(yǎng)[J].中國信息技術教育，2021（14）：64.

[3]王成.探究小學信息技術核心素養(yǎng)培養(yǎng)策略[J].讀寫算，2021（19）：83.

[責任編輯 胡雅君]

作者簡介：徐東（1989.5— ），男，漢族，甘肅莊浪人，一級教師，研究方向：小學教育教學工作。

課題項目：本文系平?jīng)鍪薪逃茖W“十四五”規(guī)劃2021年度一般規(guī)劃課題《少兒編程教育在少年宮科技社團活動中的實踐研究》的研究成果，課題立項號：[2021]PLG532。