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小学信息技术编程教学中计算思维的培养

来源:  作者:  时间:2020-11-23

摘要:信息技术编程教学中计算思维的培养是信息技术课的重中之重,面对市面上形形色色的编程软件,如何选择适合小学生的软件、如何在课上既不让学生觉得有难度又能训练学生的编程思维,是摆在每个信息技术老师面前的难题。针对这一问题,笔者根据自己的教学实际展开研究。

关键词:编程教学,计算思维

何为计算思维呢?最早提出这个概念的周以真教授指出:计算思维就是像一个计算科学家一样思维。而小学信息技术学科该如何才能培养学生的计算思维呢?这是带给每一个小学信息技术老师的思考。

一、软件选择

面对市面上形形色色的编程软件,在日常的教学中,应该选择什么样的教学软件,是摆在我们面前的第一个难题。图形化的编程有scratch、编程一小时,而代码编程就更多了,c++python等。选择一个适合学生年龄特点和认知水平的软件是我们需要思考的。我们先从学生的学情出发,分级部选择了不同的编程软件。一年级学生刚进学校、认字较少,所以,我们选择了编程一小时,我在上课的时候选取了编程一小时的课程1和课程2。这两个课程比较适合一年级的小朋友,都是可视化的编程,孩子们可以通过拖动模块完成编程。二年级我们则选择了scratch jr,这款软件也是一款可视化编程软件,可以在电子书包课堂上使用。三年级我们选择了编程一小时中的经典迷宫和scratch。这两款软件都是图形化编程软件,通过拖动模块完成相应的任务。四年级我们精心选择了一款代码编程软件Goc,这款软件是c++语言的基础版,代码最后呈现的都是图形,比较利用学生理解。五、六年级我们借助四年级所学内容,开始学习python语言。在选择软件的过程中,我们也做了很多次的尝试,到底什么样的软件适合小学生,既让学生具备一定的编程思想,又没有难倒学生。一提到编程,首先的第一个感受就是难。大学时初接触编程语言和考级时的痛苦就会浮现在眼前,家长们也纷纷缴械投降,说别的功课还可以辅导,这个真心看不明白。而我们在选择的时候,也充分考虑到这一点,在低年级的编程软件的学习中,选择了可视化、模块化的软件,这样,孩子们的兴趣比较足,也有学习的劲头。

二、编程思维培养

(一)思路

工作后,我们总会发现,同样一个工作,安排给不同的人,会得到不同的结果。这是为什么?这是每个人的工作能力有差别。同样的话,你跟不同的人表达,不同的人会有不同的领悟能力,有些人就能领悟到实质性的内容,有些人并不能,这是为什么?这是领悟力和学习力的不同。我们要培养什么样的孩子?有一个名词叫做:学习力。我们要培养有学习力的孩子,这样的孩子到了以后踏入社会,也会具有工作能力、解决问题的能力。而计算机编程就可以训练孩子思维力、领悟力和学习力。

(二)做法

针对于编程开拓孩子思维、训练孩子能力,我们信息技术老师可以做什么呢?

1.加大集备教研

对于编程来说,每个学校的孩子情况都不一样,所以我们从孩子的学情出发,把每个年级的孩子都分年龄段接触编程。一个人的力量是渺小的,而教研组的能量却非常大。利用集备教研时间,把自己下周要讲的课同组教研,有问题再讨论、再交流。这样的编程课就是扎实的,孩子们获益良多。

2.课程开展方法

除了加大集备教研及学情的分析,我们需要做的就是把握一个学期的知识点。编程的目的不是让孩子完成了一个小小的程序,更重要的是思维的培养、计算思维的培养。碰到一个问题,首先要做的是分析题目。分析任务是什么?为了完成这个任务,我需要用到什么模块或者什么命令?这些模块和命令需要什么样的组合模式?需要什么样的输入、什么样的输出?最后调试运行。这就是我们信息技术老师课上一直在说的编程思维的培养:(1)分析题目; (2)编写程序(3)优化程序(4)调试运行。孩子们在学习的过程中,不仅仅是学会了简单的编程语句,更重要的是编程思维的培养。

针对中高年级的代码编程课,举一个简单的例子《Goc课程中for循环的使用》,原本的这个教材中的用for语句控制循环是选取的走台阶,但是我觉得对于小学生来说略难,我摒弃了课本上的内容,选择了孩子们易于理解的正方形作为课程的导入。首先通过一个小竞赛,让孩子画一个正方形,展示学生的指令,大部分同学用到的都是四条p.fd(100).rt90;的指令,而社团的孩子用到的是for语句来编写的,速度快且程序简洁,引出课题for循环的使用。让学生观察顺序命令和循环命令:

顺序结构:

p.fd(100).rt(90);

p.fd(100).rt(90);

p.fd(100).rt(90);

p.fd(100).rt(90);

循环结构:

for(int i =1:i<=4;i++)

{p.fd(100).rt (90);}

总结相似之处和区别,相似之处就是都有p.fd(100).rt90;区别就是for语句只需要一条该指令,而顺序结构需要四条。针对单纯的让老师去讲解for语句的执行过程,相对来说有一点枯燥,有些孩子可能就不能一直去紧跟着老师的思路。老师讲完以后,让孩子来扮演某个语句,来演一演for语句的执行过程,一个孩子扮演i=1,一个扮演i<=4,该到他执行的时候让孩子把语句举起来,把这个循环的过程顺一顺,会更有趣,也更加直观一些,学生的参与度也比较高。还有一点疑惑的就是for语句的格式和含义,教师通过问题引导学生查看for语句的格式,以及需要注意的问题。学生明白了for语句的执行过程后,任务一则让学生用for语句来编写正方形的指令,第一次编写时,在格式方面可能会出现各种各样的问题,老师应及时巡视订正。这整个的教学环节,就把编程语句中for语句难理解都一一克服了,而且让课堂变得有趣味,孩子们的参与度高。学完这节课,孩子们就能牢固的掌握for语句是如何使用的。 整个的教学过程中,通过降低难度,让孩子们自己分析图形、编程、优化程序,最后调试运行。在学习for语句的过程中,将编程思想及编程方法体现的淋漓尽致,孩子们的参与度非常的高。

而对于低年级的模块编程,我们由于使用的是网站:编程一小时,针对这样闯关类型的编程网站,如何在课堂上训练孩子的编程思维而不是让孩子为了闯关而学习呢?我们在给孩子们上课前,就把闯关任务按照知识点分出来,不是让所有的孩子们都一下子通关,而是在布置任务的时候,就按照知识点分割闯关关数,让孩子们传完固定关数后停下来,督促同组的学生完成情况,这样既照顾到了小组内孩子的差异,又让孩子们明确每节课的几个知识点。老师就在闯关节点处,重点讲解和回顾重点知识点。每节课的知识点可以划分为: 1)基础部分:前进 转向; (2)重复几次(3)重复直到(4)如果那么(5)如果那么否则。通过几节课的内容,就可以既完成了通关练习,又明确了每节课的知识点,训练了计算思维。通过这样的训练,低中高的学生们都可以具备一定的计算思维和编程思维。

3.社团促进带动

学编程的过程,会发现有的孩子思维特别好,仅仅局限于课上的内容,这部分孩子会觉得不满足,这些孩子就可以加入学校的编程社团,对于编程社团的这部分孩子,就可以讲解比课上的内容更为复杂、更有难度的题目。对于社团的孩子,就不能和上课似的每节课的知识点安排那么少,这批孩子就可以加快一下讲的进度,每节课的练习题也相应的增加量。上一段时间的社团,这部分孩子的计算思维会得到明显的进步。而这批孩子在上了一段时间编程课后,在信息技术课也能起到良好的带动作用。在课上,这些社团孩子能带领孩子们更好地理解程序、更好地训练计算思维。

三、收获

计算思维的培养非一朝一夕能够完成,我们在做的过程中,肯定也不是那么的完美。但令人欣喜的是,我们在为培养和训练孩子的计算思维而努力着,我们的学生也因此而进步着、前进着。我们在为夯实孩子的信息技术素养、提高计算思维而努力着。现在是人工智能的时代,在大时代的影响下,我们的信息技术老师走在了培养孩子计算思维的路上。身处这个大时代,我意识到也感受到信息技术学科的春天来了。但与此同时,我也感受到了前所未有的压力。但所幸的是,我们在前行。

参考文献

[1] 周以真.微软为何如此重视基础研究[N].科技日报,2015-11-25(011).

本文摘自《文理导航》杂志。



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