“学思并行”发展学生计算思维

〔摘""要〕"我国教育质量的持续提升激发了社会对优秀人才的高度关注。小学教育阶段作为学生技能培养的起步阶段，对于人才的培育产生了根本性的影响。这一重要时期，教师应基于学生的成长特性，精心设计教学策略，最大限度地利用信息科技教育课程，激发学生的学习热情；“学思并行”，引导他们对所学知识进行消化、吸收和升华并应用于现实问题的解决，以此发展学生的计算思维，全面提升他们在信息科技方面的综合素质。〔关键词〕"信息科技；计算思维；“学思并行”计算思维，作为一项与人文及科学素养并重的核心能力，被赋予了极高的教育价值。依据熊璋教授的分类，科学探究分为理论、实验与计算三大类，计算思维承担了关键的作用，它除了是解决问题的一把钥匙，更是一种适应现代社会的能力。在小学教育阶段，对学生计算思维的培养更是刻不容缓。本文详细阐述如何在小学信息科技教学中通过“学思并行”，有效加强计算思维的训练，以期为广大教师提供具体的策略和参考。一、信息科技教学发展学生计算思维的价值（一）培养信息素养在小学教育阶段，信息科技课程对于学生基本素质的提升发挥着关键性作用。该课程涉及的内容包括但不限于信息的搜索、处理、评价以及创新。通过参与编程学习，学生学会了一种新的信息处理工具，而且在逻辑思维和数学应用能力方面也获得了锻炼。更为重要的是，这一教学手段让学生能够深入理解计算机运作的原理，并通过把现实问题进行抽象化处理，增强了他们解决问题的能力。同时，这样的学习过程也促进了学生在信息检索和判断方面的技能提升，让他们更加擅长于有效获取和应用信息。（二）激发创新意识在培养学生的创新意识中，计算思维的培养不容忽视，这种思维模式以抽象建模为核心，将复杂的现实问题转化为计算机可解读的模型，如编程教学时，学生通过观察、分析、综合等方法，实现问题的有效转化。项目合作的学习模式，能帮助学生培养团队协作的能力，也能激发他们的创新意识。（三）养成良好习惯计算思维作为一种科学思维方式，在培养学生良好思维习惯方面的作用同样不容忽视，它涵盖了问题的拆解、抽象、建模和算法设计等多个步骤。在教师的指导下，学生通过参与问题解析、逻辑推理和算法设计等活动，逐步形成科学的计算思维习惯，如在编程的协作解题过程中，学生的沟通技巧得到了提升，这对于他们未来的学习和个人发展都有着积极的影响。二、通过“学思并行”发展学生计算思维（一）创设情境，鼓励“学思并行”小学阶段的信息科技教育，把课程内容与学生的生活经历相结合，构建实用的教学情境，不仅能够帮助学生运用计算机科学知识应对问题，而且有助于计算思维能力的提升。教师应聚焦设计那些与学生生活息息相关的实践活动，激励他们利用所学的编程技能，有效解决实际问题。例如，《数据影响生活》一课，在培养学生计算思维的目标下，教师采用先进的教学策略，让学生探索数据在日常生活中的应用，如购物收据与气象预报的数据分析。教师询问学生对个人消费的关注，学生反馈虽有注意，却往往不明细处。教师于是引入如何借助数据来有效管理个人开销的教学内容。在一个模拟的预算规划活动环节，指导学生考虑如何合理安排每月的零花钱。他们记录和分析了前一周的消费细节，教师指导他们注意数据的精确性。在识别消费模式时，学生独立分析数据，发现自己在零食上的开销过大。教师引导学生思考背后的原因，并探讨改进的可能性。接下来，教师讲授如何使用Excel或Google表格进行数据处理和图表绘制，学生通过实际操作加深了理解。在讨论环节，学生根据分析提出改善消费习惯的方法。一位学生提出减少零食开支，用于购买更多图书，教师对此表示赞赏。最后的分享环节，学生展示自己的分析成果，教师提供积极反馈及改进建议。课程结尾时，教师再次强调数据对生活决策的重要性，并鼓励学生积极观察与思考。经过课程的学习，学生在掌握数据分析与编程技能的同时，学会了将理论知识应用于生活实践，锻炼了解决问题的能力。同时，保留课堂讨论的内容，有助于培养学生的开放性思维和进行个性化学习。（二）布置任务，推进“学思并行”构建问题，发现式引导。教师需要巧妙地构思一系列既富有趣味性又充满挑战的问题，有效激发学生的求知欲，让他们在实践中经历完整的探疑解谜过程，从而锻炼独立学习的能力。为此，教师应精心设计一些启发性强的练习，鼓励学生自主探索、深入研究，并独立解决问题。例如，在《生活中的编码》一课教学中，教师通过发起问题，促进学生深入考虑编码技术在日常生活中的广泛影响。学生对编码，如条形码与二维码，展现出了极大的兴趣。教师深入解析了这些技术的信息转换过程，突出其在现代社会中的地位，并预先透露了后续的学习计划。在小组互动时，学生交流了他们对于编码技术应用的个人见解。他们向班级展示了成果，有学生强调条形码在快速读取商品信息上的作用，教师对此表示认可，并指出条形码对提升效率的重要性。另一位学生描述了二维码在社交互动和支付领域的使用，教师点评时强调了高信息储存量和辨识度。在动手实践阶段，各小组负责创作独特的二维码，利用网络工具进行设计，并在现实生活场景中实际应用，如学生着手为图书馆藏书设计一套编码体系，试图创建一个简捷而有效的图书分类与定位系统。在成果分享环节，各小组向班级呈现了他们的编码系统设计。一位学生详细说明了他们的系统设计原理，即利用字母和数字对书籍类型及具体存放位置进行编码。教师对每项设计进行了全面的评估，给予了表扬，提出改进的方向。设计作业，自主式巩固。教学活动告一段落时，教师需要有针对性地布置与课程核心知识点相关的作业，强调学生独立解答，促使学生复习和巩固已学知识，同时激发他们自主学习的兴趣，以及提升自我管理能力。基于对学生学习状况的深入了解，教师应构思一系列具有一定难度的作业，引导学生独立思考，以加强对其计算思维的训练。例如，在《信息的数字化》一课教学中，教师专门布置了一系列富有挑战性的作业任务，以增强学生对数字化信息处理的理解。第一个任务是个人性质的，要求学生选取一种数字化工具，并对工作流程进行探究和简述。第二个任务是团队合作，要求小组成员共同创作一个数字化故事，可以通过文字、图像或动画展现。第三个任务是个人创作，鼓励学生利用基础性数字应用工具，如文本编辑或图像设计软件，独立完成一件数字化作品。教师借助这些作业，注重培养学生的独立性与探究精神。课程学习结束时，教师引导学生反思课程学习内容，把握数字化信息处理的核心概念和应用场景。学生相互讨论学习体验，以及在作业完成过程遇到的障碍及解决途径。学生需要按时提交作业，教师则对作业进行评价，提供正面鼓励和具体改进建议，帮助学生更好地掌握知识点，同时促进他们的自主学习能力和计算思维技巧的提升。（三）尝试编码，实践“学思并行”对于小学信息科技课程来说，培养学生的计算思维是关键目标。教师需要引导学生亲身体验计算机编程。通过这一过程，学生能够学习到如算法、数据架构和编程语言等基本知识，锻炼逻辑思维和问题解决的能力。例如，在《计算机中的编码》一课教学中，教师以一个互动式问题引发学生思考“使用电子设备时，是否曾对屏幕上的文字和图片如何存储和识别产生疑问？”学生纷纷发表自己的看法。此时，教师适时引入编码的概念，强调其在计算机科学领域的重要性。随后，教师深入讲解了字符编码（例如ASCII码、Unicode）及二进制编码的原理，展现了人类语言如何转化为计算机语言，并指出编码在信息处理和传递中起到的作用。实践环节，教师指导学生使用在线编码转换器进行操作，并协助他们建立编程环境。教师布置了两项任务：其一，把个人姓名等文本信息编码成二进制形式；其二，利用编程软件完成字符与编码的转换。学生在教师的指导下动手实践，教师则巡回解答疑问。教师还提出了更高难度的挑战，比如编写程序完成英文字母大小写的转换，鼓励学生运用所学知识解决问题。小组讨论和展示环节，学生就实践中的问题进行交流，探讨解决之道，并分享自己的作品及经验。（四）互相交流，助力“学思并行”开展小学信息科技的教学活动，营造一个充满互动的学习氛围对于激发学生探索热情具有决定性作用。教师应积极促进学生间的思维交流，这种互动有助于拓展学生的思维广度，同时也能激发他们对于计算思维的热情。让学生亲手制作包括游戏和动画在内的创意项目，可以把他们所学理论知识与实际动手能力相结合，有效增强创新意识和问题解决能力。教师要引导学生积极探索，充分发掘每个学生的潜在能力。例如，在《用图形进行编码》一课教学中，教师巧妙地运用问题引导法，让学生对简单的图形如星形、正方形和圆形产生兴趣。“你们认为这些图形可以用来做什么？”以此举引发学生对图形应用的思考，教师还鼓励他们表达个人看法，探讨图形在信息传递中的作用。随后的互动探讨环节，学生分小组讨论，各自设计图形编码体系，教师在一旁提供指导，注重编码的实际应用效能。动手实操时，学生根据要求独立设计编码，教师适时提供帮助。创作环节，学生把设计的编码应用于小游戏、动画等项目中。展示交流时，学生展示各自的项目，互相评价，教师引导学生互相启发。最后，教师指导学生回顾编码的特点、应用场景，以及他们在创作过程遇到的难题和解决方法，同时强调计算思维的重要性，并倡导学生在生活中寻找图形编码的应用案例。（五）总结知识，完善“学思并行”在小学阶段的信息科技教育中，教师的任务不仅仅是传授知识，更重要的是指导学生进行知识结构的整理，并通过反思实践及批判性思考来锻炼计算思维。学生需要定期自我审视学习方法，这样的习惯有助于他们深化对知识的理解，及时发现自己的不足之处，并有针对性地加以提升。例如，在“编码传递信息”单元教学中，教师用生动的日常事例，总结本单元知识，巩固学生计算思维，如街道上的交通标志和商品标签上的条形码，引起学生对编码信息传播的好奇心“你们能说出更多的编码类型吗？它们是怎样帮助我们交换信息的？”随后，教师辅助学生重温已学的编码内容，如二进制和莫尔斯电码，学生讲述个人的见解及解决问题的经历。教师引入新知识点，如ASCII编码和二维码，并解释它们在现实中的应用。学生以小组为单位，分析不同编码方法的优劣及其在信息传播中的功能。动手实践环节，学生领取任务，包括创作二进制信息作品和制作简易二维码，教师提供现场指导。实践活动结束后，各小组展示成果，就遇到的问题进行交流，教师引导学生进行反思，探讨解决方案，并提炼编码信息传递的基本原则。应用环节