【摘要】近幾年，隨著人工智能的快速發(fā)展，培養(yǎng)并提升學(xué)生的計(jì)算性思維能力已經(jīng)成為小學(xué)階段信息技術(shù)課程教學(xué)中的關(guān)鍵點(diǎn)。所謂計(jì)算性思維，是指運(yùn)用計(jì)算機(jī)分析、解決問題的一種思維體系，直接決定了學(xué)生的計(jì)算機(jī)能力。在小學(xué)信息技術(shù)編程教學(xué)中，教師要注重對(duì)學(xué)生計(jì)算思維能力的培養(yǎng)與提升，為學(xué)生今后解決計(jì)算機(jī)問題、適應(yīng)智能化時(shí)代的發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】小學(xué)信息技術(shù);編程教學(xué);思維能力

作者簡(jiǎn)介：符曉蕾（1993—），女，江蘇省南通市南通高新區(qū)小學(xué)。

在小學(xué)階段，教師越來越重視核心素養(yǎng)對(duì)于教學(xué)效果的影響。就小學(xué)信息技術(shù)而言，計(jì)算性思維能力是核心素養(yǎng)的關(guān)鍵構(gòu)成，這就需要小學(xué)信息技術(shù)教師把培養(yǎng)并增強(qiáng)學(xué)生的計(jì)算性思維能力當(dāng)作最為關(guān)鍵的教學(xué)任務(wù)與目標(biāo)，并將其全方位地貫徹落實(shí)到具體的信息技術(shù)教學(xué)中。而編程教學(xué)是小學(xué)信息技術(shù)中不可或缺的內(nèi)容，在核心素養(yǎng)的指導(dǎo)下，教師可以把編程教學(xué)作為渠道，進(jìn)行更為高效、科學(xué)的信息技術(shù)教學(xué)，讓小學(xué)學(xué)生的計(jì)算性思維能力得到最大程度的發(fā)展。

一、編程教學(xué)在小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

（一）促進(jìn)學(xué)生的智力發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生抽象思維

在小學(xué)信息技術(shù)的課程教學(xué)內(nèi)容中，納入編程教學(xué)，能夠促進(jìn)學(xué)生的心智發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力。小學(xué)階段的學(xué)生，由于其年齡特征，一般都精力充沛，求知欲旺盛，對(duì)于未知的事物都抱著強(qiáng)烈的好奇心。同時(shí)，這個(gè)階段的學(xué)生思維都較活躍，學(xué)習(xí)知識(shí)的速度非?？?。學(xué)生在學(xué)習(xí)小學(xué)信息技術(shù)時(shí)，對(duì)編程教學(xué)常常具有很濃厚的興趣，在其創(chuàng)編的過程中也總是樂此不疲。將編程應(yīng)用進(jìn)信息技術(shù)教學(xué)，能夠讓學(xué)生通過編程活動(dòng)的任務(wù)規(guī)劃、測(cè)試程序搭建等，促進(jìn)學(xué)生的思維從具象逐步過渡到抽象，讓小學(xué)生的心智得以健康發(fā)展。

（二）通過編程實(shí)踐，提高學(xué)生解決問題的能力

小學(xué)生在編程學(xué)習(xí)的過程中，會(huì)進(jìn)行項(xiàng)目創(chuàng)建，而在項(xiàng)目創(chuàng)建的過程中，會(huì)學(xué)到實(shí)施方案、角色分析、項(xiàng)目規(guī)劃、解決方案、程序搭建調(diào)試等知識(shí)。而通過這些相關(guān)的項(xiàng)目創(chuàng)建知識(shí)，可以促進(jìn)學(xué)生對(duì)編程知識(shí)的進(jìn)一步理解，讓學(xué)生能夠更為靈活地運(yùn)用文本、圖片、音頻以及動(dòng)畫管理等不同的素材格式，同時(shí)還能讓學(xué)生掌握各種素材的搭配。此外，在編程的教學(xué)課堂上，學(xué)生還可以學(xué)習(xí)到代碼的運(yùn)用和調(diào)試，在運(yùn)用各種指令對(duì)其實(shí)施修改的期間，學(xué)生會(huì)不斷地發(fā)現(xiàn)問題，然后再去分析、解決問題，此過程有效提高了學(xué)生解決問題的能力。

（三）培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性能力，增強(qiáng)其邏輯性思維

在小學(xué)階段的信息技術(shù)課程中融入編程教學(xué)，可以讓學(xué)生學(xué)會(huì)思考、設(shè)計(jì)，然后創(chuàng)造出具有個(gè)人特色的作品，從而促進(jìn)學(xué)生形成創(chuàng)造性思維。編程教學(xué)并非想要把學(xué)生培養(yǎng)成一個(gè)程序員，其更多的是在培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。通過趣味性的編程教學(xué)，能夠讓學(xué)生脫離于傳統(tǒng)的教學(xué)方式，遠(yuǎn)離枯燥乏味的課堂學(xué)習(xí)。學(xué)生在編程的設(shè)計(jì)課程中，可以感受到其生動(dòng)的界面和可視化環(huán)境，從而提高學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)，編程教學(xué)還可以鍛煉學(xué)生的邏輯性思維能力，讓學(xué)生處理問題時(shí)做到條理清晰。

二、編程教學(xué)在小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用策略

（一）設(shè)計(jì)趣味性游戲，增強(qiáng)邏輯性思維能力

邏輯思維是計(jì)算思維的重要前提，只有當(dāng)學(xué)生擁有良好的邏輯性思維，才能更好地解決遇到的計(jì)算機(jī)問題。在小學(xué)信息技術(shù)的教學(xué)中，教師要將培養(yǎng)學(xué)生的邏輯性思維作為前提展開教學(xué)，充分利用小學(xué)生喜愛游戲的心理，借助玩游戲寓教于樂，更好地培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。

在講解編程案例時(shí)，教師需要緊抓編程教學(xué)有關(guān)的規(guī)律進(jìn)行教學(xué)，借助體驗(yàn)式游戲、編寫式游戲、展示式游戲、拓展式游戲等，使得學(xué)生能夠于玩中學(xué)、于做中練，在玩游戲的過程中找出并處理各類問題，夯實(shí)相應(yīng)的編程基礎(chǔ)，開拓邏輯性思維。以編程案例“小貓出題”為例，教師可以設(shè)定“小貓搶紅包”這一主題，為了能夠吸引到更多學(xué)生的注意力，激發(fā)他們對(duì)于編程學(xué)習(xí)的欲望，可以讓學(xué)生先上手試玩并進(jìn)行比拼。接著再引導(dǎo)學(xué)生分成小組進(jìn)行分析、討論和研究，圍繞“在小貓觸碰到了紅包后，紅包需要消失”“小貓要有錢包才能裝好搶到的錢”“紅包不可以太快地出現(xiàn)下落，否則小貓會(huì)無法觸碰到紅包”等問題展開探討[1]。學(xué)生們踴躍地表達(dá)自己的觀點(diǎn)與看法，并借助程序設(shè)計(jì)、流程圖整理以展現(xiàn)小組的思路，為之后的游戲編程做好鋪墊。

接著，教師需要引導(dǎo)學(xué)生確定游戲編寫的各項(xiàng)任務(wù)。對(duì)于條件分支判斷而言，教師可以先輔助學(xué)生看一看各類流程圖，并告訴學(xué)生在游戲處于判斷的情況下，參照判斷所獲得的結(jié)果，程序會(huì)出現(xiàn)不同的走向;再告訴學(xué)生判斷的有關(guān)條件和程序設(shè)計(jì)語言中的各類表達(dá)模式，學(xué)生在掌握了條件分支結(jié)構(gòu)有關(guān)的方式后，寫程序就更為容易。最后，教師可以提出問題：“大家認(rèn)為游戲還有那些需要改進(jìn)的地方呢？”激勵(lì)學(xué)生說出自己認(rèn)為的改進(jìn)方式。有的學(xué)生說：“可以增多各類面值的紅包”，還有的學(xué)生說：“可以在紅包中增加炸彈，如果小貓不小心觸碰到了炸彈，就會(huì)失去一部分的錢”。教師把編程思想融入游戲玩樂，使得學(xué)生按照教師的引導(dǎo)進(jìn)行編程的思考與修改，感受到各式各樣的編程思想，體驗(yàn)不同的編程方法，不僅可以幫助學(xué)生處理更多遇到的問題，還能增強(qiáng)學(xué)生的邏輯性思維能力，為計(jì)算思維能力的培養(yǎng)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

（二）構(gòu)建小組合作學(xué)習(xí)，增強(qiáng)計(jì)算性思維能力

小組合作學(xué)習(xí)的目的是讓學(xué)生在小組中全方位地發(fā)揮出協(xié)作與配合精神，與其他小組成員一同完成各項(xiàng)學(xué)習(xí)目標(biāo)。在小學(xué)信息技術(shù)編程教學(xué)中，教師可以激勵(lì)學(xué)生在獨(dú)立思考的前提下，與組員一同進(jìn)行協(xié)作、配合，養(yǎng)成更為良好的編程習(xí)慣，提升自己在計(jì)算、推理等方面的能力。

例如，在教學(xué)編程案例“神奇的小海龜”時(shí)，教師可以讓學(xué)生按照興趣分成小組，之后再引導(dǎo)學(xué)生：“大家覺得小海龜可以畫出哪些圖形呢？”部分學(xué)生回答：“正方形、橢圓形?！边€有些學(xué)生會(huì)答：“長(zhǎng)方形、平行四邊形。”接著，教師需要告訴學(xué)生怎樣分析并研究各類圖形，還需要指導(dǎo)學(xué)生掌握“右轉(zhuǎn)”“前進(jìn)”“左轉(zhuǎn)”“后退”等有關(guān)命令操作。各個(gè)小組在學(xué)習(xí)期間，可以一同為圖形中的四個(gè)頂點(diǎn)命名以進(jìn)行區(qū)分，并找出小海龜總體的前進(jìn)路線，思考需要由哪一頂點(diǎn)進(jìn)行起筆，并按怎樣的順序通過其他的頂點(diǎn)，再將每一條線的操作指令標(biāo)在邊上，以便更好地熟悉路線?；诖?，教師再讓學(xué)生幫助小海龜在每個(gè)頂點(diǎn)畫出旗幟。此時(shí)，又出現(xiàn)了“讓小海龜畫出旗桿需要應(yīng)用哪類操作”“哪類命令能夠簡(jiǎn)化各項(xiàng)操作，提升小海龜畫出旗幟的速度”等問題。在學(xué)生分析、處理完這些問題后，教師還可以引導(dǎo)學(xué)生找出更多有關(guān)的問題，以此循序漸進(jìn)，全方位地發(fā)揮出小組所具有的各項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，分析處理更多的問題，增強(qiáng)學(xué)生的計(jì)算性思維能力。

（三）繪制編程流程圖，梳理跳轉(zhuǎn)與執(zhí)行順序

流程圖的繪制是為了輔助學(xué)生掌握更多的程序，并對(duì)各類編程思路進(jìn)行梳理。為此，教師可以幫助學(xué)生先對(duì)流程圖進(jìn)行理解，特別是梳理程序中出現(xiàn)的各項(xiàng)執(zhí)行與跳轉(zhuǎn)順序。對(duì)小學(xué)階段的學(xué)生而言，在程序多次出現(xiàn)重復(fù)、迭代或條件判斷后，許多學(xué)生的思路很容易會(huì)被打亂。對(duì)此，教師需要更為關(guān)注流程圖繪制的規(guī)范化，在各類流程圖中，箭頭指代執(zhí)行總體的順序、方向，菱形代表各類條件判斷，矩形代表需要執(zhí)行的各項(xiàng)指令，而圓角矩形代表開始或結(jié)束，等等。教師要把這類流程圖中所有的跳轉(zhuǎn)指令構(gòu)建至Scratch，幫助學(xué)生理清編程思路。

例如，“穿越迷宮”這一編程案例具有許多子需求，像是“假如小貓觸碰到鼠標(biāo)就會(huì)伴隨鼠標(biāo)進(jìn)行移動(dòng)”“假如小貓觸碰到黑線就會(huì)返回至起點(diǎn)”等。在進(jìn)行學(xué)習(xí)的時(shí)候，學(xué)生可以借助Scratch更為順利地構(gòu)建各類條件判斷語句，但是，若學(xué)生不小心把“如果”語句拼至綠旗啟動(dòng)的下方，此時(shí)各項(xiàng)程序的功能就無法得到執(zhí)行。出現(xiàn)這類問題的原因是學(xué)生對(duì)程序執(zhí)行的有關(guān)順序沒有完全掌握，因而教師要借助流程圖輔助學(xué)生檢測(cè)各項(xiàng)程序執(zhí)行的順序是否正確有效，以此幫助學(xué)生回歸到正確的執(zhí)行順序上，順利完成編程任務(wù)。在各類流程圖中，重復(fù)執(zhí)行中的回指箭頭可以輔助學(xué)生的認(rèn)知，因此，在編寫編程腳本時(shí)，若把語句放到重復(fù)執(zhí)行中，流程圖就能夠全方位地發(fā)揮出“一圖勝千言”的作用。

（四）基于現(xiàn)有編程基礎(chǔ)，提升計(jì)算性思維能力

需求分析能夠引導(dǎo)學(xué)生對(duì)各類問題進(jìn)行研究、分析，在小學(xué)信息技術(shù)的編程教學(xué)中，就需要教師做到對(duì)學(xué)生現(xiàn)有的各項(xiàng)編程基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行提問，并在程序功能的分析、研究和表達(dá)上進(jìn)行引導(dǎo)，使學(xué)生能夠應(yīng)用特定的句式進(jìn)行功能表述，盡量簡(jiǎn)化各項(xiàng)語言表

述[2]。比如，在教學(xué)“繪制角色”這一編程案例時(shí)，為了輔助學(xué)生表述出各項(xiàng)設(shè)置需要實(shí)現(xiàn)的目的，教師可以說：“某一角色在舞臺(tái)中持續(xù)性地進(jìn)行移動(dòng)”，并借助“哪一角色在干什么”這一句式輔助學(xué)生進(jìn)行研究，學(xué)生大多都會(huì)答道：“蝴蝶在飛舞?！睘榱送癸@出重復(fù)執(zhí)行，教師需要再一次對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，讓學(xué)生重復(fù)說出“飛舞”，再進(jìn)行自主歸納。教師需要依據(jù)學(xué)生現(xiàn)有的各項(xiàng)能力，引導(dǎo)學(xué)生試著對(duì)綠旗進(jìn)行點(diǎn)擊，并不斷重復(fù)點(diǎn)擊的動(dòng)作，指出其中復(fù)制的原理。如此，學(xué)生就更容易理解到重復(fù)執(zhí)行的有關(guān)原理，掌握到有限、永久方面的重復(fù)執(zhí)行，同時(shí)也增強(qiáng)了學(xué)生的計(jì)算性思維能力。

（五）促進(jìn)多個(gè)學(xué)科融合，開拓計(jì)算性思維知識(shí)

由于每個(gè)小學(xué)生的生活環(huán)境及家庭教育間存在著較大的差異，所以其積累的生活經(jīng)驗(yàn)也大不相同。若單純地對(duì)所有的學(xué)生開展編程語言教學(xué)，恐怕難以讓學(xué)生了解到更多的知識(shí)，因此，教師需要設(shè)計(jì)出多個(gè)互動(dòng)環(huán)節(jié)，開展學(xué)科融合，讓學(xué)生能夠在自主學(xué)習(xí)或合作探究中，了解到更多學(xué)科的知識(shí)，開拓學(xué)生的知識(shí)面從而鍛煉學(xué)生的計(jì)算性思維能力。

例如，教師可以將編程語言教學(xué)與藝術(shù)創(chuàng)作進(jìn)行結(jié)合，先引導(dǎo)學(xué)生觀察藝術(shù)作品的繪制過程，在學(xué)生熟悉了繪制方法和技巧的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生通過編寫程序，繪制出自己獨(dú)具創(chuàng)意的藝術(shù)作品。如此，學(xué)生會(huì)意識(shí)到編程語言不只是抽象的模型，還能夠通過邏輯控制，展現(xiàn)出無窮的創(chuàng)造力;再如，教師可以把編程語言教學(xué)與語文學(xué)科進(jìn)行結(jié)合，通過編寫程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)文本的快速分析與研究，以便學(xué)生從文本中獲取到更多的知識(shí);將編程語言教學(xué)與數(shù)學(xué)學(xué)科進(jìn)行融合，學(xué)生能夠通過編寫程序解決、驗(yàn)證更多的數(shù)學(xué)問題，在概率及統(tǒng)計(jì)模型等典型數(shù)學(xué)問題中，應(yīng)用編程語言，快速地獲取解答方式，從而理解較為深?yuàn)W、難懂的數(shù)學(xué)概念，更好地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué);把編程語言教學(xué)與科學(xué)學(xué)科進(jìn)行融合，通過編寫程序，學(xué)生可以模擬出自由落體等一系列十分有趣的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)到更多的科學(xué)知識(shí)，不斷拓寬知識(shí)面，收獲更為理想的學(xué)習(xí)質(zhì)量與效果。

綜上所述，小學(xué)學(xué)生計(jì)算性思維能力的培養(yǎng)與增強(qiáng)需要較長(zhǎng)的時(shí)間，這就需要教師在進(jìn)行編程教學(xué)時(shí)對(duì)此更為重視，為學(xué)生構(gòu)建真實(shí)、趣味和有意義的情境，讓學(xué)生能夠在各類活動(dòng)的開展中對(duì)編程形成更多的認(rèn)知，逐步學(xué)會(huì)應(yīng)用計(jì)算機(jī)語言進(jìn)行表達(dá)，并應(yīng)用編程方式與思想處理各個(gè)學(xué)科中遇到的問題，最終提升學(xué)生的計(jì)算性思維能力，為學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]唐濤，桂秋艷.跳出編程說計(jì)算，習(xí)得技能育思維：例談小學(xué)信息技術(shù)非編程課中滲透計(jì)算思維策略[J].中國(guó)信息技術(shù)教育，2020（21）：46-48.

[2]劉麗娟.項(xiàng)目式學(xué)習(xí)在小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用：以Scraino“一起去尋寶”一課為例[J].中小學(xué)信息技術(shù)教育，2021（1）：59-61.