试析计算思维培养的小学编程教学方法

试析计算思维培养的小学编程教学方法

陈乐飞

福州市梅峰小学 350001

摘要：计算思维是信息技术学科的核心素养之一,随着社会的快速发展,信息技术的普及和提高,计算思维早已成为每个社会个体所必备的素养。小学课程中,信息技术的编程学习对于小学生计算与思维的训练也起了关键的作用。本文就计算思维培养的小学编程教学方法进行探讨和分析,以供参考。

关键词：小学信息技术;编程教学;计算思维;培养措施

大数据时代,,数字化与信息化科技早已渗透到了我们生活的各个层面,培养新时代的优秀人才,首先就要培养适合现代社会发展的思维模式。小学作为人生的启蒙阶段,也是重要的基础学习时期,加强思维能力的学习,特别是编程的学习,能够帮助学生拓展思维,为今后的学习起到重要的促进作用。

一、计算思维的培养

近年来,我国对教学改革日益关注,小学作为培养学生"三观"的关键时期,加强编程教学,能够有效加强学生的思维能力拓展,充实学生的知识积累,加强学生的数据分析水平。计算思维最开始来源于美国卡内基梅隆学院周以真教授,他把计算思维定义为使用计算机科学的基本理论概念来解决、设计系统和理解人们活动中的思想活动。在小学信息技术教学中,编程基础教学最常见的编程语言就是Scratch。Scratch可以用来大大降低编程教学的门槛,但是在实际的编程教学中,老师还必须利用多种多样的教学方法来进一步促进学生计算思维的培养和编程能力的提高。

二、小学编程教学现状

我国之所以不断深入和加强教育改革,主要是因为我国传统的教育观念根深蒂固,想要适应现代社会的发展,培养综合性人才,就必须转变教学思维。对于信息技术的教学研究,一直处于边缘化的状态,无论是学校、教师,还是学生,都缺乏对信息技术的正确认识。这导致信息技术的教学质量一直无法得到提升,而计算机编程教学对学习者的逻辑思维和专注力等素养都有较高的要求,对于小学阶段的学生而言,初始接触编程学习时难免会存在一定困难,部分教师未能关注到小学生的身心发展规律,一味地讲授理论知识忽视了学生的个性化发展,久而久之则会使其丧失学习兴趣,想要落实计算思维的培养更是难如登天。为想有效提升教学质量,增强学生的编程能力,优化教学模式改善教学方法俨然已迫在眉睫。

三、计算机思维小学编程教学方法

(一)加强情景预设教学

想要有效提高教学质量,落实计算思维的培育目标,教师要从兴趣的角度出发。小学的信息技术编程一般与生活息息相关,教师可以充分利用这一点,将学生熟悉的生活情境融入到课堂学习中,带领学生完成学习任务,在提升其学习兴趣的基础上落实计算思维的培育。

比如,在进行《爱运动的小猫》一课的学习中,教师要明确学习目标,即舞台坐标值。在此基础上,利用指令编写程序,让小猫能够围绕跑道奔跑,在课程开始前,教师可利用小猫在跑道中奔跑为场景创设教学情境,激发学生的学习兴趣。随后教师引导学生结合所学知识利用绘图编辑区自主设计主题背景,学生开动想象发挥才智,在此基础上教师引导学生思考:"同学们,大家设计的主题背景都非常漂亮,那么是否也可以选取电脑中的图片进行背景修改呢?"学生对此表现出充足的兴趣,教师利用多媒体进行展示,引导学生深入观察并自主设计舞台背景。为开发学生的计算思维,教师可为学生展示舞台区属性,将舞台区分为宽480、高360的长方形区域,中心点坐标轴为(X:0,y:0),水平轴为 x,垂直为 y,利用板书写下命令引导学生按照操作步骤进行编写,在此过程中引导学生进一步探索移动到(X:0,y:0)、在一秒内滑行到(X:0,y:0)二者有何区别,掌握命令与坐标值间的移动对应关系,理清 Scratch 程序中坐标系包含的计算思维。在课后,教师也可鼓励大家进行自主探究,结合所学知识编写程序探究不同的行动轨迹。通过这样的方式能使学生沉浸于体验当中,提升自身信息技术的学习兴趣,为后续教学活动的开展做好铺垫。

(二)加强问题训练,有效提高学生的计算思维能力

编程教学是提高学生计算思维能力的一条非常重要的渠道。在整个教育环节中都贯穿着计算思维,并且指导着学生们积极的运用计算思维方法分析、解决问题。而计算机编程教学也和普通数学有所不同,对于信息技术教学过程中的难题,都缺乏明确的处理方式,但通常对于一种难题都能够采用很多的方法去解决。程序设计教学的这个特点,有效推动了学生设计思想的形成,使他们从各种方法中寻找自己的答案,进而建立自我解决问题的思考方式。

例如,在小学编程教学中Python编程语言拥有大量的图形计算环境,其图形库Turtle在编程中的功能十分强大,学生利用这一图库和第三方库就能够简单的进行图像绘画,这样,老师就可以布置作业"编写一个指令让小兔子在屏幕上面来回移动"让学生使用相关的命令来控制绘画线条,学生可以使用所学的Python编程语言来进行设计。

(三)加强课堂交流,丰富计算思维

教师要建立互相交流的课堂,引导他们彼此交流互动,交换学习的想法、方式,共同学习,彼此激励,一起发展与提升。通过学生和老师之间的学习互动,他们以彼此的不同想法、不同的解决问题方式进行交流,并形成了更多自己的想法。学生交流理论与实践的同时也是理论知识进一步完善、设计思路不断丰富与成长的阶段,在交流学习的过程中形成认识框架和设计思路。老师引导他们共同讨论,使他们在不断的反馈、对比中,不断完善编程思路。

在小学应用图形化编程"画笔指令"课例的各个教学活动操作环节中,无论是在各项任务分解、思考导图的演示交流过程中,或是在程式效果的交换展现操作环节,教师以及生生相互之间都具有"交换、改进—再交换、再改进"的教学过程。在交往中,他们不断的充实和发展自己的思想,在讨论和评价自己的其他同学程序设计成果的活动中,数学思维得到了较好的提高,而程序设计的知识与技巧也受到了较好的训练。

(四)总结归纳形成内在思维

经过练习和实验,学生掌握了基本知识和技巧,,但是一节课中学到的如何实际内化,计算思路如何建立,还需要最后一步,那便是总结与概括。首先,总结归纳是指在去情境化之后,学习者能够利用类比推理找到解决问题的共同点,把现有的问题处理方式转化为在处理下一种情况中,从而建立一种内在思考的过程。而经过了前面的练习,学生就开始会从非熟悉的例子中应用已有的程序设计技术和工具,从而最终建立起了综合思维能力。由于这些思维能力还不一定完善,所以,学习者就必须通过总结归纳，从而最终可以举一反三。因此,在整理好本节课知识之后可由学习者谈谈感想和感受,然后教师再予以补充阐述。例如,当掌握"重复执行"脚本之后,老师就可以安排学习者利用这些脚本创作一些不同的作业。其次,对作品的互相学习与借鉴。作品的展示过程也是学生不能缺少的,在这个过程中既是表扬、激励他们,使学生得到了成就感,又是一个使他们互相学习和参考的平台。对他们的创作结果,作者不仅是介绍了作品,也对知识加以归纳整理。从作品的网络共享与自评过程中,他们对创作成果的认识就更加充分了。

结语

综上所述,对于小学编程的教学,教师要提高对学生计算思维培养的重视,不断调整计算思维的教学方法,以此培养孩子的信息素养和编程能力。在实际的课堂教学中,教师要改变传统的教学模式,重视学生课堂的主体地位,通过运用如Scratch和STEAM等减轻了编程教学中的困难,从而培养学生的学习兴趣,进而使学生会运用编程知识处理在日常生活上遇到的问题,从而提高他们的思维拓展能力,促进学生综合能力的提高。

参考文献

[1] 谢坤. 基于计算思维培养的小学编程教学方法分析[J]. 教育界, 2021(39):2.

[2] 陈晨. 基于计算思维培养的小学Scratch编程教学探讨[J]. 基础教育论坛, 2021(20):2.

[3] 贾翠菊. 面向计算思维培养的小学生Scratch编程教育教学设计与实践研究[D]. 河北大学, 2020.