小学数学教学中培养学生计算思维的策略研究

高治萍

摘 要：计算思维的培养要从小学生做起，因为学生10岁之后是逻辑思维和抽象思维能否迅速发展的关键阶段，在这个时期帮助学生建立良好的思维模式是可能改变学生一生的教学策略。本文首先简要说明什么是计算思维以及目前小学阶段培养小学生计算思维能力的重要意义，之后重点介绍几种行之有效的教学策略，希望能够通过小学阶段的数学教学，帮助学生建立新的思维模式。

关键词：小学生 数学教学 计算思维 编程

一、计算思维简述

1.计算思维

计算思维来源于计算机科学的领域，属于计算机科学范畴内的一系列思维活动，主要是人类在计算机科学基础的概念和理论基础上进行解决问题及理解并且完成系统设置的过程。简单的理解就是，计算思维是人类的一种全新的思维形式，是人类为了更好地解决问题而进行的实践活动。

2.小学阶段培养计算思维的重要意义

如今已经是信息社会，先进的信息技术已经渗透到人类生活的方方面面，信息技术已经不再是科研领域的名词，而是我们生活的重要组成部分。因此人类为了适应时代发展，更好地融入信息时代创建的新生活当中，就必须挑战新的思维模式。小学生对未知领域的好奇心恰恰是计算思维培养最重要的先决条件，因为计算思维是为了使小学生的思维模式更加发散，但是又不能失去严谨，能够创新、灵活地解决问题。在这个过程中，小学生要具有清晰的逻辑思維能力，又要对问题有独到的见解，不能人云亦云。传统的听、说、读、写训练已经不能完全满足信息时代的需要，中华少年要有全新的思维模式，这就是目前在小学教学过程中适当渗透计算思维知识，有计划地培养小学生创建计算思维模式的重要意义。

二、小学阶段数学教学过程中如何培养学生的计算思维

1.将生活实践程序化，利用生活常见事物培养小学生计算思维

生活永远是学生最好的课堂，生活往往能为教师提供最合适的教学素材。将生活程序化，教会学生结合自己所学的数学知识为自己的生活进行编程，这是一种十分行之有效的教学策略。首先，教师可以帮助学生建立起计划意识。也就是说，在做一件事情之前，要有详细的计划，这样更有利于在执行的过程中减少失误。计划的过程中，思维必须严谨，将可能对计划实施造成影响的因素全部考虑在内。例如，旅游已经成为目前假期活动的主要内容，怎样才能花最少的钱，利用最少的时间，游览更多的景区，就需要一个详细的计划。交通工具的选择，景点的取舍都是一种学问，这就是生活当中的计算思维。其次，在我们的生活当中经常会遇到并行事件，如果合理安排并行事件的顺序就能节约很多时间和精力，这样的生活才能更有品质。例如，所有的学生家长每天都会重复各种家务，通过长期的生活经验，家长会将所有事情发生的顺序都安排得井井有条，这就是生活的学问。做饭的时候先蒸饭，然后是炖菜，最后是炒菜，这样蒸饭做好的同时，一桌美味佳肴就能上桌，这就是计算思维。在同一时间段内，几件事能够并行是一种学问，更是一种良好的思维方式，这需要教师在教学的过程中帮助学生慢慢培养。最后，教师可以利用生活提升学生解决实际问题的能力，这也是目前素质教育的宗旨，更是计算思维培养的最终目标。现代教育拒绝高分低能，我们不需要只会考试的孩子，而是要培养能够独立面对生活的学生。在未来生活当中，他们要独立面对各种突发事件，如何利用身边有限的资源达到预期的效果，就是生活中的计算思维。例如，整理行装的时候，怎样利用有限的空间容纳最多、最有用的物品，使自己的行囊更加轻便，还能囊括所有必须物品，就是一门学问，更是一种常识和经验的积累。没有人会知道所有事情，但是多学习，多观察，多思考，就可以让自己的思维更加严谨，也能学会从多个角度思考问题，让自己的思维更加发散和全面。

2.利用各种简易的编程工具来帮助学生建立计算思维模式

一提到编程，很多人就会感觉十分专业，与计算机有关，感觉离小学生十分遥远，但是实际情况并不是这样。编程就是使用计算机能够看懂的语言和计算机交流，使计算机完成自己的指令，从而更加精准地达到自己的目标。对小学生而言，简易的编程训练能够培养小学生的计算思维。因为编程是建立在学习兴趣的基础上，这样小学生就会处于比较投入的状态。编程对于小学生而言是一种十分真实的学习体验，这种体验极具挑战性，既要全神贯注，又要持之以恒。编程的过程中会遇到各种困难，一个编码的错误会改变整个程序的运行，因此思维必须十分严谨，每个程序的编写都要经过反复的验证。而在这个世界中，付出和回报是对等的，只要付出就会有收获。在编程的过程中，有时需要团队的力量，小学生可以在这里提前感受到来自队友的帮助，以及人与人之间相处的学问。目前在我国，有很多适合小学生使用的编程软件，其中有几款在技术上趋于成熟阶段。所以在数学教学的过程当中，教师可以考虑组建编程实验班级，通过对实验班各种数据的统计和观察来制订未来的计算思维培养计划，为今后的教学工作积累更多的经验。

3.言传身教，提升教师的计算思维

教师对学生的影响意义十分深远。我们在培养学生计算思维的过程中，首先要做到的就是自身建立起良好的计算思维习惯，在生活、工作的过程中经常使用计算思维思考问题。比如在课时的安排方面，提升课堂时间的利用率，以及合理帮助学生安排课后时间，提高学习效率。一名合格的教师不一定文化底蕴有多么深厚，但是一定要有一颗与时俱进的心，时刻将自己以及自己的教育理念保持在与时代并行的高度，让学生在学习的过程中更加明白做人的道理。与此同时，教师要注意自己的教学方式和方法，在教学态度上要不断改变，现代小学生已经具备独立的人格，因此教师要时刻对他们保持尊重，以朋友的姿态和他们对话，用过来人的经验告诉他们计算思维的建立有多么重要。

4.学校教育与家庭教育紧密联系，共同帮助学生养成计算思维习惯

课堂教育的时间毕竟有限，数学课堂不是万能的，教师还有很多思维培养计划需要学生在课后独立完成。这时就需要学生有坚定的意志，能够拒绝各种诱惑，将教师安排的学习任务保质保量地完成，并且还可以适当地给自己增加一些拓展训练内容。然而目前社会上的诱惑太多，而小学生的自制力并不是很强，在自学的时候感到无聊，觉得学习内容十分枯燥，沉迷于网络游戏世界当中，这都是比较常见的问题。因此，课后就需要家长发挥监督和正确引导的作用。目前，先进的信息技术让教师和家长联系起来十分方便，家长完全有能力按照教师的指导在家里更加深入地帮助学生建立计算思维模式。作为新时代的家长，必须注意的就是，时刻注意自己的一言一行，用行动影响孩子的行为习惯。与此同时，要找到与孩子沟通的正确方式，传统的“打骂式”教育只会伤害孩子的自尊心，将他们推向更远的地方，让他们找不到最初的路。

信息时代的到来将计算思维培养变成了小学教育的必然趋势，因此需要广大教师不断地尝试、创新，利用身边一切教学资源展开教学活动。计算思维的培养不是一朝一夕的功绩，它需要一个过程，而这个过程要与正常的数学教学结合在一起，根据教学任务及学生的具体情况来制订教学计划。可以说，教师要先建立起自己的计算思维模式，才能在潜移默化当中影响学生，将计算思维不断渗透到教学的每个细节当中。

[本文为安徽省2019年度教育信息技术研究课题“（小学数学）基于编程的以计算思维培养为导向的小学数学教学实践与研究”的研究成果。课题编号：AH2019264]

参考文献：

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[2]赵健.谈人工智能背景下中小学生计算思维能力的培养[J].才智.2019（06）.

[3]鲁平.谈小学生计算思维的培养——以“多样的输入法”一课为例[J].中小学信息技术教育.2019（09）.