探讨指向计算思维培养的小学信息科技课堂教学

引言：随着信息技术的快速发展，计算思维已成为现代公民必备的基本素养之一。《义务教育信息科技课程标准（2022 年版）》明确提出要培养学生的计算思维，使其能够运用信息科技知识和方法解决实际问题。小学阶段是培养学生计算思维的关键时期，教师应积极探索行之有效的教学策略，在课堂教学中渗透计算思维的培养。

一、明确教学目标，融入生活情境

在小学信息科技课堂教学中，培养学生的计算思维首先要明确教学目标。教师应深入解读课程标准和教材内容，将计算思维的培养目标融入具体的教学设计中 [1]。以安徽电子工业出版社五年级第一单元“我的一天有算法”为例，教学目标可以设定为：通过整理书包、跳绳锻炼、烙饼等日常活动，引导学生运用计算思维分析问题的解决步骤，对具体事物进行合理规划和设计；通过算法思维的应用，提高学生的信息加工与综合运用能力；通过小组协作完成项目，培养学生的团队分工与协作意识。

同时，教师要注重在教学中融入贴近学生生活的情境，激发学生运用计算思维解决实际问题的兴趣。例如，在“我的一天有算法”单元的教学中，教师可以引导学生围绕日常生活中的具体场景，如整理书包、制定锻炼计划、准备晚餐等，将这些场景中蕴含的算法思想抽象出来。通过对生活情境的分析，让学生感受到算法无处不在，算法思维对提高生活效率的重要性。

二、重构探索平台，激活形象思维

小学生思维的一个重要特点是形象性，学生更容易接受直观、形象的信息。因此，在培养小学生计算思维的过程中，教师要为学生搭建探索性学习平台，通过动手实践将抽象的概念与学生的形象思维建立联系 [2]。以安徽电子工业出版社信息科技教材五年级第二单元“孝敬老人我出力”为例，教师可以指导学生通过拟写菜谱、绘制养花流程图等活动，探索算法的描述方式。

教师要向学生介绍算法描述的几种基本方式，如自然语言、流程图和程序语言。教师可以以拟写一道菜的菜谱为例，引导学生观察菜谱中的步骤划分与算法的对应关系。接着，教师提出探索任务，如绘制养护君子兰的流程图，鼓励学生运用所学知识，尝试用不同方式描述具体的操作步骤。学生要运用计算思维，分析养护花草的流程，将其抽象为一系列的执行指令。例如，描述浇水的步骤需要判断土壤湿度，选择适当的浇水量和频率。学生通过亲身实践与探索，掌握算法描述的基本方法，理解算法的条理性与精确性，并通过图形化的方式直观感受算法的执行过程。

三、自主规划设计，领会建模思想

计算思维的核心是抽象与建模，将真实世界的问题转化为计算机可以处理的模型。小学信息科技课堂教学要为学生提供自主规划设计的机会，引导学生在项目实践中逐步领会建模思想 [3]。以安徽电子工业出版社信息科技教材五年级第三单元“评选班级速算王”为例，教师可以组织学生开展一个班级口算比赛的设计项目。

教师向学生介绍口算比赛的规则和流程，鼓励学生畅所欲言，集思广益，确定比赛的具体细节。学生经过讨论，决定比赛采用计算机自动出题和评分的方式，每位选手需要完成 20 道题目，每题 5 分。接下来，学生要对口算题目的生成、判分等环节进行算法设计。学生运用计算思维，将实际问题抽象为算法模型，如题目生成可以通过随机数算法实现，判分可以通过设置条件语句完成。学生将算法步骤转化为程序指令，并通过调试与优化，最终实现一个完整的口算比赛系统。在此过程中，学生体会到如何将复杂的现实问题简化为计算机可以处理的模型，加深对算法和程序之间关系的理解。

四、导入故事情境，强化实践感受

小学生喜欢听故事，容易被生动有趣的故事情境吸引。因此，教师在开展信息科技教学时，可以将教学内容嵌入到贴近学生生活的故事情境中，激发学生的探索欲望，帮助学生获得计算思维的实践感受。以安徽电子工业出版社信息科技教材五年级第四单元“巧助校园运动会”为例，教师可以设计一个“智能运动会管理系统”的故事情境，引导学生探究如何运用计算思维设计赛事管理算法。

某学校即将举办一场运动会，为了提高管理效率，学校决定启用一套智能管理系统协助老师处理各项事务。假设你是该系统的设计者，请为这次运动会设计一套赛事管理算法，实现运动员编号、赛道分配、成绩查询、最优班集体评选等功能。学生分组接受任务后，开始对运动会管理中的各个环节进行分析。在设计过程中，教师鼓励学生发挥想象力，从多角度思考问题。例如，在运动员编号环节，学生可以探讨如何设计一套高效、无重复的编号规则；在赛道分配环节，可以考虑如何兼顾公平性与随机性；在成绩查询环节，可以思考如何快速、准确地统计和排序成绩数据；在最优班集体评选环节，可以讨论如何设置评分规则和权重，以确保评选的客观公正。

结束语：

总之，计算思维作为信息社会的关键能力，需要在小学信息科技教育中得到重点培养。教师应根据小学生认知特点，灵活采用多种教学策略，循序渐进地提高学生运用计算思维解决问题的综合能力。通过融入生活情境、重构探索平台、自主规划设计、导入故事情境等教学策略，可以将计算思维的培养有机融入课堂教学全过程，培养学生的数字化学习与创新能力、计算思维能力、信息社会责任等核心素养，为学生的终身发展奠定坚实基础。

参考文献：

[1] 陈永强 . 小学信息科技教学中学生计算思维的培养策略研究 [J]. 信息与电脑 ( 理论版 ),2024,36(14):201-203.

[2] 李志腾 . 小学信息科技教学培养学生计算思维的策略 [J]. 亚太教育 ,2024,(03):150-152.

[3] 郭佳琪. 面向计算思维素养的小学信息科技体验式教学模式的构建与应用研究 [D]. 河北大学 ,2023.