刘怡
天津市静海区第六小学 301600
摘要：如何在小学信息技术课程中，将培养学习者的计算思维落到实处？本文结合小学信息技术学科中尝试基于微课翻转课堂的实际情况，探讨翻转课堂下提升小学信息技术计算思维的策略。
关键词：翻转课堂、小学信息技术、计算思维
一、现有问题
（一）学习者存在个体差异
现有课堂教学的进度是统一的，而每个学习者又有不同的学习背景、知识储备、认知特点、学习习惯、学习风格、自我控制力存在差异，都只能适应部分学习者的需要。导致部分学习者“吃不饱”，另一些学习者“学不会”，无法实现差异化教学，阻碍了学习者的创新能力的发展。因此有必要从教学内容、教学方法上进行反思，采用翻转课堂模式教学，以便及时发现问题、解决问题[[[] 祝智庭,管压琪,邱慧娴.翻转课堂国内应用实践与反思[J].电化教育研究,2015(6):66~71.]]。
（二）重视技能培养，忽视计算思维的提升
小学信息技术编程课中，教师更注重代码的语法讲解，程序的编写等技能的操作。而往往忽视了引导学习者分解任务，探究如何进行数学建模等计算思维的培养，而这才是编程的核心问题。
二、研究背景
（一）翻转课堂
“翻转课堂”译自“FlippedClassroom”，Salman Khan首先对翻转课堂的教学模式进行了阐述，指出其本质特征是“学生在家学习新知识，在学校完成知识的吸收与内化”[[[] 金陵: 《“翻转课堂”翻转了什么?》,《中国信息技术教》2012年第9期]]。顾名思义，翻转课堂是在课前教师以视频、课件等多种形式将知识传播给学习者自主学习。学习者学习后将问题带到课堂上，通过教师统一讲解、学习者讨论等形式实现知识内化。
（二）计算思维
计算思维这一概念是美国卡内基·梅隆大学计算机系主任周以真教授在《Computational Thinking》一文中第一次明确被提出[[[] 乔淑云,黄刚.程序设计类课程教学改革与计算思维之培养[J].计算机教育,2012(19):17-19+23.]]。她指出：计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计，以及人类行为理解的涵盖计算机科学之广度的一系列的思维活动，具有自动化和抽象化的特点[[[] 丁海燕.计算机程序设计课程中计算思维的培养[J].实验技术与管理,2015(32):16-18+21.
]]。
三、提升小学计算思维策略
（一）分而治之，渗透计算思维
小学编程课的重点不仅仅是学会一段程序，更重要的是将将计算思维渗透给学习者——即运用信息课中学到计算机处理复杂问题的方法解决今后生活中遇到的难题。分而治之，化繁为简是一种重要的计算思维。在教学中让学习者潜移默化地意识到这一思维不仅在编程时非常重要，在生活中同样重要：当面对一个复杂问题时，可以将其像剥洋葱一样，一层层分解成易于处理的小问题再各个击破。
在此基础上将易于处理的新知转化为知识结构中已有的旧知，学习者在教师的引导下自主发现新旧知识的连接点，在原有知识基础上生长出新知。
（二）借助流程图，突出数学建模
我们一直说少儿编程给学习者带来诸多的优势，到底什么是程序？图灵奖得主，著名的计算机科学家N.Wirth(沃斯)，Pascal之父提出的：程序=数据结构+算法。编程是以数学模型为基础解决特定问题具体步骤的描述。
由于图形化编程语言，通过对图形化代码的拖拽、嵌套，实现编程，学习者在短时间内能识记指令组中常用指令。教师可将主要精力放在如何启发引导学习者建立数学模型，分析算法上。在教师的引导下借助程序流程图梳理编程思路，记录程序运行过程使其可视化，完成抽象建模。
（三）不断完善，重视批判性思维
俗话说：“罗马不是一天建成的。”当然完美的程序也不是一次就能编好的，学习者在一次次修改程序的过程，就是一次次不断自我否定再到升华的过程。虽然过程痛苦，但收获的是完成微项目时深深的满足感。批判性思维不仅能激励学习者勇于挑战自我，这正是创新教育的基础。同时批判性思维还能培养学习者严谨的学习态度，因为编程来不得一点马虎。
四、应用案例
（一）课前微课翻转，进行诊断性评价
教学活动正式开始前教师将课程中核心知识点制作成微课，通过测试对学习者进行诊断性评价，判断学习者学习准备程度，以便设计出可以满足不同学习背景、知识掌握程度、学习速度的学习者的教学方案。
课前学习者通过观看微课，对于新建自定义积木及引用自定义积木的操作步骤有了初步了解，观看完微课后完成纸质导学案。教师通过课前收集学习者的导学案，初步了解学习者的知识起点，并根据导学案中对知识的掌握情况对学习者分层，并有针对性的设计教案。
（二）准确分析学情，选择适合教学方式
五年级的学习者对多边形及编程界面有比较熟悉，通过微课对编程自定义积木的操作有了一定认知，并且对探究计算机通过程序画多边形充满兴趣。但为什么要用自定义积木并不理解，特别在画图时对于旋转外角还是内角？旋转的角度？分辨不清。故而在本课中，将“分而治之的计算思维”贯穿整课，将“自定义积木的作用以及这种思维对生活产生的影响”作为学习重点。
因此，教师为主导的启发引导尤为重要，以微项目形式通过小组合作探究的教学方式，发展学习者比较分析、归纳演绎的能力。
（三）贴近生活，注重计算思维培养
少儿学习者对抽象的专业术语没有概念，如何将程序设计中抽象的专业术语转化为学习者易于理解的语言？本课开头以学习者平时经常遇到的在一堆杂乱无章的书堆中找书的例子引入，通过对比学习者回到的两个问题“如何在这堆书中找一本书？”“如何在一堆书中找一类书？”阐明“分而治之”思想，学习者通过生活中的例子将程序设计中“封装”的概念内化。
课程始终贯穿计算思维理念，在微项目《画正多边形》的任务中，教师引导学习者通过仔细观察课件程序运行动态过程，将任务逐步细化。学习者对任务逐步分解、细化的过程实际上也是思维生成的过程，因此教师在课堂中通过程序运行、动画、图片等直观方式引导学习者仔细观察任务并强化逐步细化任务的重要性显得尤为重要。通过课堂让学习者感受到计算思维的魅力:它不仅仅是计算机处理问题的方法，更是我们现实生活中有效处理复杂问题的思路。
（四）转化新知，发现知识生长点
五年级学习者能够在老师的引导下进行对问题进行分析，并进行简单的归纳、演绎，但很难完成公式推导。因此，先从简单的图形入手，将复杂的没学过的正六边形放到最后。通过直观动画演绎正三角形绕某一顶点旋转一周，与学习者一起探究多边形外角占周角的几分之几。学习者通过观察能分别总结出正三角形、正方形、正六边形的外角公式。通过分析三组公式的共同点和不同点，学习者自己归纳出正多边形的外角公式。
（五）分层教学，渗透批判性思维
在前测基础上，针对不同程度学习者设置不同任务。首先，在教师的引导下梳理了程序思路，将导学案中程序流程图补充完整，并按照流程图的思路完成画多个正多边形的程序；其次，任务升级，完成进阶任务：用自定义积木修改程序；最后，有能力的学习者完成拓展任务。
在学习者完成画多个正多边形程序时，教师先给出顺序结构程序的半成品，让学习者根据流程图完成程序设计。然后让学习者观察程序中有哪些程序代码是反复重复的，并提问：“有没有方法进行简化？”通过前面“分而治之”思想渗透，教师通过对比两种程序代码，学习者会想到用“自定义积木”修改程序，从而引导学习者关注优化程序的重要性。
五、参考文献