在不断反思中开展小学生计算思维的训练 论文

在不断反思中开展小学生计算思维的训练摘要：小学信息技术教材里scratch和logo两大模块的教学中，针对学生在四年级和六年级的思维发展现有水平和发生的变化，教师要能结合教材以及社团校本教材进行有效的思维训练。关键词：小学生计算思维自然语言程序语言深度思考引言：近几年的教学中，我一直在思考探索用怎样的方式让编程课堂轻松有趣的同时，能够为培养小学生计算思维寻找落脚点。以下是我就自己在实际教学中遇到问题后反思，多次尝试后的教学实例，以及心得。旨在针对小学生年龄小，从四年级到六年级思维方式慢慢变化的特点，循序渐进的展开编程教学。案例一：对于“过程”抽象概念的理解小学信息技术第7册第10课《调用过程拼图案》，本课旨在让生掌握“过程”的含义和定义“过程”的方法，学生通过分析图案，学会规划程序设计，渗透程序设计结构化思想，化繁为简。由于课本内容是处在Logo语言环境中，但由于scratch语言积木拖拽的方式要更加直观化，我有一个大胆的想法，先在scratch中让学生对“过程体“进行尝试体验感知，逐步理解的情况下，再回到课本的探索。1）化繁为简，逐层首先展示一个有规律的图案，调动学生的学习兴趣，安排小组讨论活动。针对这个复杂图形，如何用计算机程序绘制案例中的图形的思路。小组讨论后师生共同总结归纳，学生得出将复杂的图形逐层分解，转化为小问题。2）由小到大，用自己的语言描述算法解让学生用自己的语言对算法进行描述，方式可以有很多，重在理解。顺应认知规律，接下来就由小到大解决问题了。同桌讨论方案，编写程序。一位同学标注轨迹，包括每一步的起点，位置和方向，另一位同学找出能完成对应动作的指令，将算法和指令一一对应起来，另一方面也是合作学习的培养。3)“过程”是怎么被调出示一个课前无使用“过程”的程序，组织学生认真观察程序指令，学生发现一些相对固定，多次使用的程序段，鼓励学生创建一个名为“正方形”的过程，修改程序，调用“过程”实现绘制。再要求创建成功的同学讲解演示用自制积木创建过程的方法。板书演示共同总结程序到底是怎么调用“过程”的。经过前后对比，学生已经初步感受用“过程”编写程序可以精简程序，便于理解的作用。过程的理解和使用是要在解决问题中反复应用，循序渐进中去感知。接着引导学生运用前面的思维方式，挑战新任务。此时有的学生已经可以把前前一个问题定义成一个新的过程。反思：在这个尝试中，通过运用“过程”修改完善程序绘制出复杂图形，理解“过程”的作用，并能将方法迁移到与之相关的问题解决中。生通过小组讨论，交流分享复杂图形的绘制思路，体验将大问题分解为小问题的的方法，初步学会用合理的算法形成解决问题的方案。分享他们的想法，创建了哪个过程，解决哪个问题，过程的运用对自己的程序有什么作用。最后安排了一个变式图形，要求学生会用之前的分解方法学会分解，同学会发现只要把绘制正方形的参数修改为绘制三角形的。学生非常充分的体会到使用过程对于程序修改和调试的便捷性。案例二：问题分析，逐层解决第一步：利用桌游游戏方式，在初步应用中，将循环形象化，利用循环结构画一个正方形。第二步：学生对问题进行问题分解，分解为重复画正方形。第三步：建立观察，分析，进一步理解循环，循环体里包含循环结构的，引出循环结构的嵌套。第四步：深入运用，将嵌套直观化。在Scratch中利用循环嵌套实现效果，学生体验到将复杂问题转换为简单问题的思维过程。学生在观察重复次数和旋转角度的关系，进行算法设计，学生分析循环体和循环次数的关系。自主创作，将思维系统化。教师展示部分复杂图形，激发学生继续挑战的热情。由学会画多个正方形到画任意个多边形的的编程，实现由解决一个问题到解决一类问题的思维蜕变，思维从“碎片化”到“系统化”。第五步：师生一起小结提升将思考深度化，一步一步把算法变成思维。反思：小学生难以理解循环结构嵌套的执行。我采用确定问题，分解问题，借助可视化工具，算法设计这几个环节。充分尊重学生思维发展特点，注重培养学生的的计算思维，让学生思维从“形象化”走向“抽象化”，从“碎片化”变得更加“系统化”，参照成熟计算思维思考问题的方式，利用桌游，表格，板书，导学单等，层层引导学生深度思考，将学生计算思维的培养落实到实处，注重自然语言和符号语言到程序语言的过渡，学生在思维训练后实现由解决一个问题，到解决一类问题，进行创意创作的思维蜕变。案例三：模拟游戏，由“变量”到“自定义变量”。在社团的校本教材中，有涉及到“变量”的概念，难理解。小学生都有登陆邮箱和手机的经验，为手机软件设置密码等操作，但他们很少有人意识到背后的原理，能够描述自己问题解决的思路，但方案的表述不太规范，缺少主动分析问题的意识。游戏步骤一：模拟电脑认证登录，师生分析问题，寻找设计方案，学生先用自然语言描述该过程，师生一起将其转化为流程图，理解“变量”的特点。在游戏中教师指定密码，学生扮演“询问”和“回答”，其他同学通过手势给出认证判断。但是游戏进行过程中，有的学生提出问题，用户可以无限次的密码登录，这种认证不安全，如何改进，结合自己登录手机的经验，可以把“无限次”变为“限制次数”增强认证过程中的安全性，并提示剩余次数，然后游戏模拟手机登录过程，结合游戏体验，展开活动二。梳理该问题解决的具体步骤，在上一流程图的基础上完善，接下来结合流程图的分析顺势引入自定义变量的方法及操作学习。反思：在问题解决的全过程中，初步感知变量的特点，变量的特点：值是可以改变的。学生根据流程图，打开半成品流程图，借助学习单，辅助学习。学生经历了分析问题——设计方案——编程调试，完整的用计算机解决问题的过程，在整个活动过程中，学生初步认识“询问”和“回答”这种简单的默认的变量赋值关系，感受“回答”这一特殊变量的作用，为自定义变量做铺垫。通过模拟游戏，一方面让学生对变量有感性的认识，游戏中”盒子”对应的是自定义变量；另一方面游戏过程也是显性显现问题解决的过程，便于学生形象化理解。活动二的引入是在对活动一存在的问题的分析上产生的，整个问题的解决是对活动一简单登录的完善，潜移默化中培养了学生迭代优化的意识和能力。结合生活实际，你觉得还可以增加哪些功能，提高认证的安全性，修改完善程序。掌握图形化编程中，“询问”与“回答”指令和他的作用，感受程序中数据输入的过程。能根据问题需求，定义所需变量，理解变量的作用。了解密码认证的程序实行过程，增强自身安全意识，认识密码安全的重要性。总之，在信息技术课堂中，大多数同学对图形化编程都是有兴趣的，但是少部分同学对解决复杂问题有畏难情绪，我们需要引导学生面对复杂的问题，需要在实践应用中体验感知，逐步理解。我尝试采用的引导学生将大问题