浅析小学信息技术程序设计课中的计算思维

1、    浅析小学信息技术程序设计课中的计算思维    高俊一、程序设计程序设计大体分为：分析问题、确定问题、设计算法、编程、调试测试、编写程序文档这6个步骤。分析问题是对事件本身的分析，找出解决问题的规律，选择解题的方法等;设计算法是将一个大问题分解为若干个具体的子问题逐一解决;人类通过编程使计算机按照规定的计算方式对某一问题计算，最终得到相应的结果。编写程序文档即是程序的说明书，方便他人理解程序。二、计算思维简述周以真認为，计算思维是运用计算机科学的基本概念进行问题求解、系统设计，一级人类行为理解的涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。计算思维的本质是

2、抽象和自动化，如同所有人都具备“读、写、算”能力一样，计算思维是必须具备的思维能力。程序设计主要是基于语言级的问题求解，从抽象程度以及理解难度上讲，学习语言级的问题求解方法是最适宜、最容易理解计算思维。计算思维可以划分为四个重要组成部分：算法思维，使用自然语言和流程图描述问题解决方案;分解，将复杂的问题分解为不同的小问题以求解;抽象，结合分析实际问题抽取共同特征建立问题模型;评价，知道算法的多样性有意识的设计和筛选算法优化问题解决方案。三、小学信息技术课程序设计与计算思维密码探秘是一堂小学六年级的程序设计课。密码探秘教学目标及重难点教学目标1：学生通过使用自然语言描述微信红包发送密码验证判断，

3、明确密码验证工作流程;2：通过使用“如果-那么-否则”关联词，串联密码验证的核心步骤，了解分支结构，掌握判断命令的使用;3：通过设计多个密码及提高密码的安全级别，巩固判断命令的使用并提高学生信息安全意识。理解程序设计在实际生活中的应用。重点：通过使用“如果-那么-否则”关联词，串联密码验证的核心步骤，了解分支结构，掌握判断命令的使用。难点：通过设计多个密码及提高密码的安全级别，巩固判断命令的使用并提高学生信息安全意识。理解程序设计在实际生活中的应用。在预设的课程“目标2”是算法思维和程序设计的重点内容，同时也体现了计算思维。如果按照传统的课程设计思路里新知授课，教师会直接告诉学生分支结构的特征

4、与使用方法，但是这样会导致学生失去思考的机会。作为一个微信红包的发送者，学生肯定更关心身份的验证。思维和语言有着密切的关系。当教师要求学生通过使用自然语言描述密码验证时，学生的关注点集中在此过程，验证通过会怎样？失败会怎样？从计算思维的角度来看，教师设定“目标1”，在课程的开始阶段引导学生用自然语言描述了密码验证的过程，明确了思考的重点、梳理了验证的流程。这符合计算思维中的分解与抽象。密码探秘教学过程片段1一、导入：微信红包引入。1.  谁能说说微信怎么发红包？二、分析密码验证环节1使用自然语言描述密码验证过程，精炼自然语言。（1）输入密码（2）判断（3）显示发送（4）显示错误2教师

5、在将学生所描述流程图，贴在黑板上。三、学生练习1 学生根据教师下发的资源包内容，查找scratch中的命令支撑流程图的功能。2学生展示命令并说出在流程图中的作用。“当角色被点击”、“询问并等待 回答”、“将造型切换为”、“如果-那么-否则”、“等于”3学生根据找出的命令上机编写程序从本教学过程中，可以看出主体流程是：1生活情景导入;2自然语言描述验证过程;3抽象问题特征绘制流程图;4自主探究。这一过程与计算思维培养所特有的分解、抽象非常符合。计算思维的传授不是简单知识传授即可实现的。要渗透在方法与过程之中，本设计中教师采取使用自然语言描述问题，提炼出自然语言中的关键词，并用如果-那么关联词语将

6、分支结构用语言表述出来，一方面使学生容易理解分支结构，另一方面能够理清分支结构的特点是一种基于条件的选择。让学生很顺利体验到了，计算机程序设计的方法与技巧。流程图是算法表示的方法之一，在算法与程序设计的教学中，让学生学会使用流程图描述算法，可以方便的表述算法，简化学习过程。但是在实际操作中要避免过多的对流程图规整性要求，过度在意规整性势必会影响到创造力的发挥。在计算思维的培养过程中，教师需要引导学生通过抽象的方法从感性认识上升到理性认识，从而形成解题方法，然后还需要通过设计环节，将理性知识还原到感性认识。本课中教师引导学生制作单密码验证程序后，又将学生拉回现实引出生活中多密码验证问题。学生将生

7、活中的感性认识在潜意识上与理性认识相结合制作多密码验证程序。人们比较容易理解计算机有序地执行即自动化实施过程，同时也能从程序的编制、调试、运行中了解感性到理性、从具体到抽象，最后又从理性回到感性、从抽象回到具体进行校验的计算过程。四、小学程序设计课的展望程序设计教学应该讲计算思维的本质：抽象和自动化作为主线，贯穿于程序设计的教学中。从描述问题出发，抽象成解决问题的算法描述，然后用程序设计语言实现问题求解的自动化。程序设计课程应转变为讲授计算思维的问题求解过程，才能达到突出思维方法的训练。将原来面向语法的程序设计教学转变为面向问题求解的程序设计教学。教师可以采用一题多解或一题多用的方式来引导学生深入思考，同时也是一种教学策略。例如，猜数字游戏这一实例，可以使用问题和任务的驱动方式，由浅入深、循序渐进地