基于编程教育的小学生逻辑思维培养路径探究

【摘要】伴随着信息技术的快速发展，编程教育已逐渐成为小学学校教学的重要议题。文章对基于编程教育的小学生逻辑思维培育路径进行了深度的探索，对编程教育与小学生的逻辑思维发展之间的关系进行了剖析，并对其进行了详细的说明，从而为小学的编程教育提供一定的理论支撑和实践借鉴，有助于提高小学生的逻辑思维水平。

【关键词】编程教育、逻辑思维、小学生

【正文】在小学阶段，编程教育并不只是教学生如何写程序，而是要在编程教育中训练学生的逻辑思维能力。逻辑思维作为一种较高层次的思维方式，在学生的认知能力及将来的发展中起着至关重要的作用。小学是幼儿思维发育的关键期，在这个时候进行编程教育，可以为学生们的逻辑思维能力的提高提供强有力的支撑。

一、编程教育与小学生逻辑思维培养之间的关系

1.1编程教育的特征

编程教育是一种系统性、逻辑性和创造性的课程。编程是指根据一定的规律与程序，把一个很大的问题分成若干个可求解的小问题，再利用相应的编程语言及相应的计算方法去求解。这个程序包括分析问题、设计问题、编码、调试等，每一个步骤都要求学生具有较强的逻辑思维能力。

1.2学生逻辑思维能力的发展时期特征

在小学这个时期，学生们已经初步具有了基本的逻辑思维，但是还需要一些特殊的东西来支撑。学生具有较强的逻辑思维能力，但较难掌握、应用较多的抽象概念。以 Scratch为代表的编程教育中使用的视觉编程软件，可以将程序命令以图像的形式展现出来，适合学生的认识特征，帮助学生在特定的情景下对抽象的逻辑进行了解和应用。

二、编程教育在小学生逻辑思维培养中的意义

2.1对解决问题的促进作用

编程教育中的专题研究，往往是针对真实问题而设计的。要求学生在特定的情景下，分析问题，提出解决办法，然后用程序完成方案。学生通过不断地尝试、调试，可以不断地提升自己的解题能力。在程序的编写、软件的调试等方面，对学生进行严格的逻辑思维分析。当应用中遇到问题发生时，学生要进行逻辑思维，找到问题的原因，从而提出相应的解决方案。

2.2提高学生的逻辑思维水平

编程要求把真实的问题编写成可以被电脑了解的模式和运算法则。在学习中，要注意忽视无关要素，提炼出重要的知识，把它们转换成一个简单的数学或逻辑形式。例如：在编程求图面积的程序时，要求学生们把实际生活中的几何体进行抽象，然后根据具体的几何形状来决定其面积的表达式，最后把它转换成可编程实现。

三、基于编程教育的小学生逻辑思维培养策略

3.1以兴趣为中心，激起学生的学习兴趣

教师可以编写一套有趣且富有挑战的程序游戏，例如：“机械迷城冒险”。在此款小程序中，学生们要用一些简易的编码指示，带领小队走出迷宫区。随着关卡的不断升级，游戏的复杂程度也越来越高，设置的障碍也越来越多。通过这样的方法，可以使学生们在玩的过程中，对程序的顺序执行，条件判断等进行比较。教师还可以经常举行程式设计比赛，通过简易的射击游戏、解谜游戏等等进行比赛。比赛既可以激励学生之间的竞技精神，又可以鼓励学生在集体活动或自主创造的过程中，对游戏的逻辑及程序的实施方式进行深刻的反思，进而提高学生的逻辑思维。

3.2构建基于情节的编程情境

教师可以创造一个幻想中的程序世界，就像《魔术程序领域》一样。在这里，学生们可以作为一名法师，通过编码来实现自己的法术，例如协助国家抵御怪物的入侵，修复破损的魔法设备等等。每一项作业都与程式设计相关的相关内容，让学生学习如何运用程式设计的要素，如变数，循环等等。学生还可以依个人喜好及想象力，自行撰写程式脚本。首先，让学生们建立一个完整的剧情架构，再利用程式设计的相关信息，把它转换成互动程式。例如：一些学生写了一篇有关宇宙探险的小说，用编程出一些剧情。在这个过程中，可以使学生们得到最大程度的发展，并加强学生所使用的程序逻辑。

3.3加强实际操作和协作教学

每次课题完成后，由学生们进行课题研究结果的汇报。以小组形式展示本课程的设计思想、实现过程及创新之处。其次，通过教师和学生之间的相互评价，对本课题进行综合评估。评估既要重视课题的达成，又要重视学生在课题执行中的思考与合作精神。

例如：学生们组成小组可以自己设计出一套可以协助规划学校活动的程式，其中包含活动的时间安排、场地安排与人员分工等。在专案执行期间，学生们要掌握一套程式设计技巧，包括需求分析、功能设计、以及程式设计与测试，并训练其逻辑思考能力。在成果展示时，进行学生互评等，发现程序的问题并及时改正。

3.4促进合作学习

按照不同的学习能力和性格特征将不同的学生分成不同的组别，保证各组的学生在能力、性格方面是互补的。在团队协作的过程中，要将各成员的职责划分清楚，每位组员必须明确自己的责任，并能在团队中进行交流、合作，以帮助大家一起完成任务。

例如：把有较好的逻辑思维和有创造性的学生分组，使学生能够更好地进行协作。可以将任务分为项目组的组织协调，程序员的代码编写，测试员的软件测试等等。透过团体活动，学生们可以学习聆听别人的意见，分享自己的观点，培养学生的集体合作精神与逻辑思维能力。

3.5提高教师的职业素质和教育水平

经常参与编程训练：学校应该鼓励教师经常去一些专门的编程培训。在此基础上，进一步提高了教师对计算机编程的认识，提高了计算机编程的理论和实践能力。学校还可以为教师提供有关编程方面的培训，使教师们能够及时地掌握业界的发展动向。通过不一样的讲座，教师们可以与其他教师进行互相学习，共同开拓自己的教育领域。实施课堂教学反省：在课堂上，教师要经常进行课堂内的自我反省，并对编程教育进行自我评价。通过对该课程实施过程中出现的一些问题进行了研究，包括：教师的方法是否得当，学生的学习情况等，并对其进行了改善。在此基础上，教师可以提出了以编程为基础的数学模型，以数学模型为基础，对数学模型、算法等进行了研究。例如：编程课程与其它课程的有机结合、编程课程的培养等。在实践中，教师可以在课堂上进行教学方式的改革，从而使课堂的教学水平得到进一步的提升。

3.6多元教育资源的整合

透过线上程式设计教学平台，让学生能够获得大量的教学资料。很多网站提供了丰富的编程教程、教学视频以及网上作业，供学生自行选择。使学生们可以利用业余的时间来进行自主的学习与实践。根据各中小学教师的教育实践及学生自身的特色，教师可以自主开发一套基于编程的校本课程材料。在课程设置上，要注意趣味性、实用性、系统性，以编程基础知识和工程实践为主要内容，以提高教师的授课能力和提高学生的学习能力为目的。

例如：针对小学阶段的学生，进行编程教育，如编程积木、智能机器人套装等。该教学课件使学生对程序的观念有了更为直接的认识，并在实际中进行了实践，提高了编程的教学质量。

【结束语】综上所述，编程教育是对小学生进行逻辑思维培育的一种行之有效的方法。从课程设计、教学方式、教师专业素质的培养、教学资源的多元化等方面入手，可以培养学生的逻辑思维。在实践中，教师要根据学生的特征与需要，对编程进行适当的教学，使编程课程能够有效地训练学生的逻辑思维能力。

【参考文献】

[1]张文文. 面向小学生逻辑思维能力培养的图形化编程教学设计与实践研究[D]. 东北师范大学， 2022. DOI：10.27011/d.cnki.gdbsu.2022.001099.

[2]王庆功. 通过Arduino编程培育学生逻辑思维能力 [J]. 小学科学， 2024， （13）： 100-102.