面向计算思维培养的小学编程教学策略

【摘要】计算思维对信息时代的技术革新和创新人才的培养至关重要，编程教育作为培养学生计算思维的一种有效方式，已经得到诸多研究的证实。本文通过情景引入、层渐式推进、项目驱动等策略将计算思维的培养与编程教学相结合，提升学生的计算思维品质。【关键词】信息技术；编程教学；计算思维；教学策略小学信息科技课程作为培养学生计算思维的重要载体，教师要着重将其放在编程的可视化教学上，让学生在编程的多样性教学模式中，不断提升个人的思维能力。在具体的课堂教学设计中，教师要从“抽象、分解、算法、调试、总结”这五个角度出发，更新教学观念，创建“情境式”“层渐式”“项目式”“评价式”的教学模式，不断培养学生的创新精神和实践能力，进而培养其计算思维。情景引入，激发思维意识编程作为信息科技课堂教学中的重要内容，其对学生计算思维的培养以及能力的应用起着重要的作用。[1]结合学生感兴趣的话题进行情景式教学，为学生信息科技的学习展开新思路。学生在编程学习中，不断将生活经验与学习知识有机融合，打破信息科技教学的“高深莫测”感，增强了计算思维能力。在Scratch可视化编程教学中，对于图形化编程“画笔指令”的具体教学，教师可以将生活中的案例或者是学生感兴趣的话题，有意识地融入编程教学的全过程。教师通过这种方式构建相对应的应用情景，让学生在设定情景的实战中，训练计算思维。为了让学生能够更好地体会“在Scratch编程中画笔模块能够让使用者模拟画笔创作，给创作作品带来极大的趣味性”这一画笔指令的便利性，教师可以结合中小学生感兴趣的话题开展教学。如将“恐龙时代”作为教学背景，为学生创设板块化教学的情景。当教师讲到编程中有关图章的用法时，教师可以为学生提供一幅有不同形态的恐龙飞过冰河的图片，然后让学生尝试将每个元素都设置为编程中的图章，这样，学生可以将恐龙的形象印章一样在屏幕的画布上复制、粘贴。在此之前，教师还需要提示学生初始化舞台，准备一个没有恐龙的画布“舞台”，为后期“恐龙时代”的恐龙活动轨迹布局留白，或者是选择与恐龙生活环境相近的图片，使编程中画布背景的设定更加符合主题。随后，教师可以引导学生使用画笔指令中“图章积木”复印角色的功能，将恐龙随机复印到画布上。同时，在画笔指令的具体运行中，教师提示学生将鼠标的移动看作“画笔”的行进轨迹，通过设置图片的颜色、亮度、粗细、透明度等画笔指令操作数值，不断优化画布上恐龙的排版与布置。这让学生通过冰河世纪恐龙时代画布的布置，逐渐熟悉简单形式的编程设计，激发学生的思维意识。优质教学情景的创建与融入，让学生在信息科技课堂中积极动脑，不断思索实际情景与信息技术应用的切合点，进而优化编程设计内容。学生在对编程教学逐渐产生兴趣的同时，奠定了计算思维能力发展的思维基础。层渐式推进，发展思维导向在信息化高速发展的今天，教师要抓住编程这一教学重点，采取“层渐式”推进的教学模式，为学生提供不同层次的教学方式，因材施教。让学生能够有选择性地进行自我学习任务的独立开展，不断培养其计算思维，培养信息科技的核心素养。以信息科技课程“丝绸大闯关”一课的教学为例，面向计算思维培养的教学目标，教师可以采取“层渐式”的教学活动设计，按学生信息科技理论与实践的掌握程度差异，分为“初始段”“中间段”“高级段”三个渐层，分别布置个性化的编程教学任务，让学生在自身可接受的范围内提升计算思维。对于“初始段”学生，侧重于对计算机概念方面的理解，让其学会使用积木指令，设计出“长安”“敦煌”的角色脚本，并且采用复制、粘贴的方式为其他城市添加脚本，进行一个简易的作品大概框架的制作。对于“中间段”学生，则侧重于对其计算思维实践能力的培养。该组学生在掌握制作城市设计脚本的技能基础上，掌握作品设计的完整流程与思路，通过编程代码的设定控制人物角色到达不同城市，在编程作品的运行与调试中不断优化完善作品成果。对于“高级段”学生，教师可以从计算机思维观念更新的角度出发，让学生合理利用“编程猫”这一手段设计函数简化的角色脚本，激发学生的思维创造能力，借助多途径多手段探索编程背后更多模块的应用，提升学生发现问题、解决问题的计算思维能力。教师依据学情进行个性化的精准教学，才能够促进学生计算思维的精准提升。因此，教师需要明白学生对于图形化编程的学习是一个循序渐进的过程，计算思维的产生也不可能是短时间一蹴而就的教学成果。教师要关注学生整体性发展水平以及个体差异性，进而展开更加科学合理的分层教学预设。项目驱动，拓展思维视野编程作为培养学生计算思维的重要核心载体，其本身具有过程性、逻辑性等多方面特性，对于学生信息科技核心素养的培养至关重要。教师需要在一线的教学实践中不断总结经验，尝试通过“问题引领”以及“项目驱动”的教学模式，不断发挥学生在信息科技课堂上的主体作用，在潜移默化中培养学生的计算思维，锻炼其信息技术的应用能力。以“火柴人跳舞”课程教学为例，为了让学生能够更好地认识图形化编程软件，教师可以采取“项目式”教学法，将教学目标分解成以下三个子项目，以此驱动学生的编程学习。项目一，教师可以安排学生先学会“火柴人”的形象设定，让学生利用控件的叠加与结合实现简单造型的设计，将火柴人的整体形象呈现出来。要以入门级的形象设计，吸引学生编程的学习兴趣，进一步达到激活学生的计算思维的课堂教学目标。项目二，教师可以在项目一基础上提升难度，让学生发挥自己的想象力，赋予火柴人造型的美观性，同时，熟悉操作与设计。让学生学会通过特定代码的编辑，让火柴人实现从运动到跳舞等动态的基础操作。从项目一的静态设计到项目二的动态运行，以此实现编程教学的难度不断提升。项目三，教师可以让学生试着参考网络中的“火柴人小游戏”，尝试参与到一款游戏的设计当中。从现实情况来说，这可能对于小学生会有一定的难度，这时候就需要教师发挥专业特长，通过特定程序编码的设定，让学生对其编程代码的录入有初级层次的了解，不断激发学生的计算思维，拓宽学生的思维视野。教师通过不同层次项目驱动的设计，逐渐促进学生图形化编程能力的内化以及后期计算思维能力的发展与进阶。通过上述教学实践，教师会发现“任务型的项目驱动”为教学提供新的借鉴思路。教师要不断更新自身的教学观念与手段，增加学生在信息科技课堂上的主体参与度，使学生在项目式任务的完成中，不仅提升了信息素养、创新意识和能力，还能够学会用计算思维观察与分析问题，推动计算思维发展到新阶段。总而言之，在信息技术快速发展的时代背景下，小学信息科技教学要不断运用新的思