摘要:随着信息技术的飞速发展,少儿编程如火如荼,而小学阶段信息技术学科中对于Scracth编程内容的加入,则对学生的计算思维能力提出了更高要求。计算思维不仅对学生的数学素养发展适用,同样对于信息素养发展适用。教师应当注重对学生计算思维能力的培养。基于此,本文从引导学生学会界定问题;帮助学生建立结构模型;助力学生执行问题解决三个方面对如何在信息课堂上提升学生的计算思维能力进行系统的讨论。
关键词:小学信息技术;信息课堂;计算思维
计算思维是现代新一代人才运用计算机科学领域的思想方法提升信息素养的必要工具。计算思维在信息技术学科知识学习过程中的应用,体现在学生能够学会形成问题的解决方案中。计算思维能力则是让学生根据科学的判断、分析、综合各种信息资源、运用合理的解决方法进行问题解决的能力。因此,教师作为引导学生进行知识学习以及信息素养发展的重要角色,需要在教学课堂上按照学生计算思维的正确发展过程进行科学地引导教学。
一、引导学生学会界定问题
从计算思维的实质上看,计算思维是学生用于知识学习、问题解决之用。问题的解决建立在问题清晰的基础上。因此,问题的界定是问题解决的一半。所以,教师首先要关注的是学生是否能够清晰地界定问题,以及在实际的教学活动中引导学生根据所学知识,对要实现的目的进行问题的界定,以达到培养学生计算思维的第一步目标。
例如,教师在教学“机器人唱歌”一课时,就为学生进行了计算思维当中界定问题重要性的强调,教师通过和学生共同讨论如何让机器人实现唱歌功能的方式,引导学生进行了问题的界定。“要让机器人实现唱歌功能是不是首先机器人要有发声装置?”“对。”“很好,这个第一方面的硬件问题。”“而机器人要真正实现唱歌,是不是要听我们的话?我们要通过做到什么才能达到这种目的呢?”“要通过软件程序的设定来实现。”“非常对。大家刚才看我的分析过程”,教师将提问的问题放映到多媒体屏幕上。“我们要解决掉问题,要让机器人实现唱歌的功能,首先要弄清实际要解决的问题,从问题出发,我们就有努力的方向了对不对?”“对”学生异口同声回答。教师通过引导学生对“机器人唱歌”小项目的提问,让学生对“问题界定”的重要性有了深刻认识,助力学生的计算思维得到了初步的构建。
二、帮助学生建立结构模型
结构模式虽然是哲学和文化人类学用语,但在教师培养学生计算思维的过程中,可以充分体现在学生在界定问题后对于解决方案的具体步骤设计。因此,结构模型在计算思维的实际应用中可以理解为问题解决步骤设计方面。
教师要培养学生的计算思维,应当让学生理性地认识到“清楚问题是什么”与“问题得到解决”之间尚有“解决步骤思考和设计”步骤,以助力学生的计算思维得到科学、快速的形成和发展。
例如,教师在教学“机器人循光”一课时,就结合了本课知识,为健全学生对计算思维的认知和计算思维能力的提升,帮助学生建立了问题解决所需要的“结构模型”。“我们要让机器人自己寻找光,是不是要了解传感器的工作原理?”“是的!”学生回答道。“这是硬件方面要解决的问题。那么软件方面呢?”“利用程序实现软件控制机器人循光的功能。”“对”教师肯定道,“接下来就是我们在上一节课上进行机器人唱歌项目完成时一样,学会编写机器人循光运动的程序。”在进行了计算思维中“结构模型”实际应用案例展示后,教师通过总结,让学生明白了界定问题之后,需要建立问题解决步骤的概念,有效帮助学生发展了计算思维。
三、助力学生执行问题解决
根据信息技术实践性强的特点,以及计算思维的实用特点,学生有了对问题概念的清晰认识和解决方案,教师还应当帮助学生进行问题的解决。问题的解决之所以在计算思维之中,其具体实施过程也需要计算思维。因此,教师应当助力学生在进行问题的解决过程中,运用到计算思维。
例如,教师在引导学生进行机器人控制程序编写时,也对计算思维进行了应用的强调。教师通过引导学生进行“程序设计”、“所需技术”以及“编程的步骤安排”内容分析和具有针对性地实践过程中,让学生明了应用计算思维进行知识学习和项目实践,可以帮助自己降低压力,提高效率。学生对计算思维应用的重视程度提升同时,有效发展了其自身的计算思维。
综上所述,小学信息技术教师要实现培养学生计算思维能力的目的,应当清晰地认识到计算思维的概念,并以此为基础,在实际的教学过程中,结合学生的基本情况和课程知识,对学生的计算思维进行培养。教师应首先通过计算思维的概念和用途的讲解,让学生明了问题界定、结构模型以及问题解决中对计算思维进行运用的各个环节,并在教学过程中给予学生专业的指导,让学生的计算思维在学习知识的过程中得到形成和有效发展。
参考文献:
[1]陈兆新. 浅谈如何在小学信息技术scratch编程中培养学生的计算思维[J]. 科学咨询(科技·管理),2019(09):62.
[2]林惠兰. 基于计算思维培养的小学编程教学[J]. 西部素质教育,2018,4(15):117-118.