基于计算思维培养的小学信息技术编程教学

楼斌

摘 要：随着我国小学教育改革的不断深入，各级学校更加注重小学生的编程思维发展，在今后的编程专业也会变得越来越受到青睐，因此，在今后的小学教育中，教师应当创设问题情境，激发学生兴趣;联系数学思维，培养计算思维;梳理求解思路，培养逻辑思维;选择最佳方案，培养优化能力。实踐证明，这种计算思维的训练有利于学生开阔思路，形成逻辑，实现创新。

关键词：小学信息;编程学习;计算思维;培养

引言：

一提起“编程”一词，人们就会联想到专业、晦涩、难懂，似乎编程该是程序员的专利，与小学生的学习相差十万八千里。与前些年相比，小学生会编程可能是一件让人想都不敢想的事;而现在，编程内容进入了小学课堂，各地的编程比赛也如火如荼地举行。课堂外，线下线上的编程培训更是层出不穷。编程似乎离我们的低龄儿童越来越近了。教育部也多次强调中小学要逐步推广编程教育。可见，学习编程已经是大势所趋了。

一、计算思维的重要性

美国卡内基·梅隆大学周以真教授定义的计算思维是：计算思维是运用计算机科学的基本概念去求解问题、设计系统和理解人类的行为。它包括了涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动，并详细阐述了这样的一种思维：计算思维就是通过约简、嵌入、转化和仿真等方法，把一个看来困难的问题重新阐释成一个我们知道怎样解决的问题。

近几年来，编程教育作为一种新的教育理念、教育类型和教育模式，成为教育创新和素质教育深入发展的重要载体，获得教育界乃至社会各界的广泛关注。祝智庭等人认为计算思维在广义与狭义上有两种不同定义，狭义的则是指培养学习者的编程素养为导向的教育模式。杨现民等人认为，计算思维是基于现代化信息技术的实践教育模式，当然主要是“实践中创新，创新中实践”的学习方式以及目的的新型教育模式。钟柏昌认为计算思维主要在编程空间中开展的培养青少年创新动手以及思维认知的教育类型。傅骞和王辞晓将计算思维定义为一系列关于创新动手技能训练的一种新型课程。计算思维在近几年的发展形势也令人兴奋，各种各样的教育教学理念以及硬件设备都推陈出新。

事实上，传统的学校课堂教学，我们虽然口号上喊着“以学生为中心”，但实际课堂教学中出现的还是教师的讲解占据了大部分时间。它们是创新教育理念下的具体教育形式的两个显著代表。通过每一个独立认知个体学生的脑海中的创意以及动手实践的能力，来使用一些现代化的传感器及其他工具来塑造新型事物。因此在今后的教学过程中，教师应当注重培养小学生的计算机思维，这不仅仅能提高学生的理解能力，也能够提升学生在日常生活中的运用能力。

二、基于计算思维培养的小学信息技术编程教学途径

（一）简单易学，搭积木学编程

小学五年级的信息技术课本中就已经加入了一款名为 Scratch 的编程软件的学习内容。Scratch，它是一种新型的面向对象的模块化编程工具，它不同于传统的编程软件，不需要学生掌握编程语法，也不需要学生自己敲代码，而是通过简单的程序模块的拖拽组合而完成。毕竟小学阶段的学生在学习能力和理解能力上还存在很大的不足，面对晦涩难懂的编程语法，无法与其认知水平相符，不利于学习兴趣的激发和学习任务的完成。所以这款由美国麻省理工学院设计开发的适合青少年学习的简易编程软件，把代码封装成一个个功能各异的指令块，让学生只需要理清逻辑顺序进行拖拽搭建就能实现程序功能，节省了学习和记忆繁杂难懂代码的时间，更多的是注重学生计算思维的培养。生动形象的画面有利于激发学生的学习兴趣，拖拽搭建简单易学，更容易被学生所接受。

（二）锻炼思维，形成思维逻辑

小学阶段的孩子处于具体形象思维向抽象思维的一个转变过渡期，这样一个关键期，锻炼孩子的思维尤其重要，而编程则是极佳的思维训练方式。我们都知道程序员一般在数学学习方面都有不错的表现，他们思维缜密且有逻辑性，因为他们习惯了用程序的思维去理解和解决问题。其实，编程的本质就是理解问题、解决问题的方法，很多孩子在学习编程一段时间后就会自然而然地养成遇事先思考，理清逻辑性，把一个复杂的问题拆分成一个个简单的具有逻辑性的小问题，并一步步耐心解决的好习惯。久而久之，锻炼了思维，遇事解决都具有很好的逻辑性。

（三）创新思维，打开思维限制

我们发现孩子小的时候总是有很多的奇思妙想，但一旦上学后，繁重的作业和学习任务，往往限制了孩子的思维，使得孩子疲惫不堪，死记硬背，为学习任务所累，很少再有自己的一些想法并勇于去表达，长此以往，将会造成孩子的想象力和创造力低下，变成了只会死读书的呆子。而我们国家的发展需要的是创新型人才，是创造力与创新能力，不是死读书不动脑筋没有自己想法的人。

我们发现有些孩子接触了编程以后，脑海里许多稀奇古怪的想法被激活，比如我认识的一个四年级的小学生，他就用代码积木在我的世界里搭建了一个他想象中的“红楼梦”，亭台楼阁，每个细节都让人惊讶。这些看似不可能的事情做成脚本，通通可以让编程实现。激发了孩子的兴趣，也培养了孩子不断钻研的精神，创造力得到极大满足，也会让孩子变得越来越自信。孩子一旦开拓了思维，在其他科目的学习中，也会发散思维，思考多种可能性，因此，并不会因为学习编程而影响其他科目的学习;相反，开拓了思维，所有科目学习都变得轻松起来。

结束语：

综上所述，计算思维教育是一项系统工程。培养学生的计算思维，不仅能发展他们的思维能力，引导逻辑思维在自觉性方面有更深的发展，而且能够培养学生运用计算机科学的基本概念去求解问题，学会选择合适的方式去陈述和分析问题，并尝试用有效的办法实现问题求解，从而提高他们解决问题的能力。教师应在观念上，重视计算思维的培养;在教学中，融入计算思维的训练;在评价上，注重计算思维的反馈。

参考文献：

[1]顾黄凯.基于计算思维培养的中小学编程教育校本课程开发与实践研究[J].科普童话·新课堂（上），2018，（9）：45.

[2]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，2019，（29）：62.

[3]赵健如，王颖，侯岩，等.面向计算思维培养的 小学编程教学设计流程构建[J].中国信息技术教育，2020，（18）：33-36.

（浙江省义乌市福田小学）