姚曉云
數(shù)字技術(shù)無處不在,云計算、人工智能的發(fā)展,使得計算思維在很多行業(yè)都顯示出重要價值。目前,“00后”的中小學生,是人們常說的數(shù)字土著或者數(shù)字公民。運用計算機,培養(yǎng)學生的計算思維和處理問題的能力,為信息時代數(shù)字公民未來發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。小學信息技術(shù)教師需要認識到培養(yǎng)學生計算思維的重要性,立足教學內(nèi)容,結(jié)合當代學生的心智特征,探索適合發(fā)展學生計算思維的有效策略,培養(yǎng)出合格的現(xiàn)代公民。
掌握方法,培養(yǎng)運算思想
在信息時代,計算思維已經(jīng)融入了人們生產(chǎn)生活的各個領(lǐng)域。為了幫助小學生更好地適應(yīng)數(shù)字環(huán)境,小學信息技術(shù)教學就不能停留在表層的信息技術(shù)操作訓(xùn)練上,需要幫助學生掌握計算思維所包含的諸多計算方法,比如抽象、整合和形式化等,引導(dǎo)學生發(fā)現(xiàn)生活中隱藏的計算問題,培養(yǎng)學生的算法思想,鍛煉學生解決實際問題的能力,促使學生自然而然地提升計算思維,為學生的全面發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
例如,在畫樓梯教學中,教師除了讓學生掌握logo轉(zhuǎn)角操作以外,更需要引導(dǎo)學生掌握其中包含的計算思維。教學過程中,教師可以運用小海龜畫樓梯這個場景,創(chuàng)設(shè)教學情境,激發(fā)學生的學習興趣。當學生認識了角度命令之后,教師需要引導(dǎo)學生發(fā)現(xiàn)角度命令隱藏的計算思維。教師可以為學生展示不同角度的樓梯,并在黑板上寫下一組角度命令,如FD45、RT120、FD45、RT120、FD45等,引導(dǎo)學生結(jié)合不同角度的樓梯,掌握角度命令與樓梯角度之間的對應(yīng)關(guān)系,認識轉(zhuǎn)動的方向和起始角中包含的計算思維。最后,為學生布置探究性作業(yè),讓學生嘗試繪制等邊三角形。這個過程中,教師需要引導(dǎo)學生開展自主探究,讓學生分析會遇到什么命令,命令展示了什么計算思維,使學生在討論中消化轉(zhuǎn)角知識,培養(yǎng)計算能力。
在實際教學中,教師需要注重教學內(nèi)容中隱藏的計算思維,引導(dǎo)學生掌握在復(fù)雜的形象中,勾勒出學習對象的主要特征,抓取這些主要特征背后的計算思維,讓學生在抽象中更好地掌握信息技術(shù)的精髓。
工具應(yīng)用,增強計算思維
計算機工具,在小學信息技術(shù)教學中占據(jù)了重要位置。目前,信息技術(shù)變革十分迅速,各種工具層出不窮。如果讓學生逐一操作工具,那么會導(dǎo)致學生產(chǎn)生厭倦情緒,甚至導(dǎo)致學生被技術(shù)所操控。為了提升學生的工具理解和應(yīng)用能力,需要引導(dǎo)學生掌握工具背后相對一致的算法原理,促使學生正確看待技術(shù),理性運用技術(shù),讓學生在學習中潛移默化地增強計算思維。
例如,在畫圖教學中,教師可以借助圖形化編程,培養(yǎng)學生的計算思維。圖形化編程相對容易,可以讓學生專注于設(shè)計和創(chuàng)作,避免陷入編程語法難題。在實際教學中,教師可以將學生分為小組,引導(dǎo)學生根據(jù)不同動作,運用所代表的代碼塊,在屏幕上操作動作,構(gòu)建程序方式。這個過程中,可以運用Scratch、Alice、Game Maker、Green foot等圖形化編程,營造良好的編程環(huán)境,使編程變得更為簡單易懂,讓學生掌握編程背后的算法原理。比如,在Scratch中,展示重復(fù)動作,可以運用冒泡排序算法,一次性比較兩個動作,讓兩個動作進行重復(fù)交換,直到?jīng)]有交換為止。通過這種方式引導(dǎo)學生掌握工具背后的算法,不斷培養(yǎng)學生的計算思維。
在實際教學中,教師需要樹立正確的教學意識,除了讓學生掌握工具的操作方式之外,還需要引導(dǎo)學生掌握工具背后的算法,理解計算機工具與算法知識之間的相互關(guān)系,更好地培養(yǎng)學生的計算思維。
思維遷移,培養(yǎng)實踐能力
在小學信息技術(shù)教學中,培養(yǎng)學生計算思維的最終目的,就是引導(dǎo)學生將計算思維應(yīng)用到日常生活中,解決一些生活問題,形成一種思維習慣。計算思維反映了信息技術(shù)領(lǐng)域解決問題的思維過程,遷移到實際問題情境中,就是引導(dǎo)學生在問題分析、工具選擇、自動化解決方案中,解決現(xiàn)實問題,讓學生體驗計算思維解決問題的一般過程和常用方法,最終實現(xiàn)在解決實際問題的過程中,靈活應(yīng)用計算思維的目標。
比如,在畫星星教學中,教師可以首先展示一幅星空圖片,讓學生運用紙筆展示自己畫星星的方法,以生活化的場景,激發(fā)學生學習欲望。然后,為學生設(shè)置問題:如何畫星星?可用什么工具畫星星?緊接著,為學生展示使用畫圖工具畫星星的流程:打開畫圖工具,在“形狀”擇框中,單擊選擇五角星形狀;根據(jù)自己的喜好;設(shè)置線條的粗細和顏色;按住Shift鍵,拖動鼠標左鍵,畫出五角星;點擊油漆桶工具,選擇顏色;單擊鼠標左鍵,填充顏色。緊接著,為學生展示其他工具操作方式。比如,用PS中的柔角畫筆畫出絢麗的星星效果、用矢量畫圖軟件畫多角星等,讓學生比較這些工具的優(yōu)劣,并在遷移中更加合理地選擇畫圖工具,自動畫出星星,培養(yǎng)學生應(yīng)用計算思維的能力。
在實際教學中,培養(yǎng)學生的計算思維的最終目的,就是讓學生應(yīng)用計算思維解決問題。教師要讓學生接觸大量的計算工具,促使學生形成一個適合自己的自動化解決方案,增強學生的實踐能力。
結(jié)束語
在小學信息技術(shù)教學中,培養(yǎng)學生的計算思維,是一項系統(tǒng)工程。教師需要從方法習得、工具應(yīng)用和思維遷移等角度出發(fā),落實培養(yǎng)學生計算思維的教學目標,提升學生的信息素養(yǎng)和解決問題的能力,為學生未來發(fā)展奠定基礎(chǔ)。